Результаты поиска

Выполнены анализ структуры комплекса локомотивных устройств безопасности (КЛУБа) и сравнение технических характеристик и особенностей конструкции наземных стационарных и транспортных антенн приемной аппаратуры глобальной спутниковой радионавигационной системы (СРНС). На основе анализа важности применения в структуре КЛУБа приемной аппаратуры СРНС и особенностей ее функционирования показано, что уменьшение ошибок позиционирования локомотивов, связанное с необходимостью повышения отношения «сигнал/шум» на входе приемника, может бать достигнуто применением активных фазированных антенных решеток (АФАР), которые способны формировать узконаправленные диаграммы направленности с коммутацией направлений их максимумов в соответствии с координатами навигационных спутников рабочего созвездия. Рассмотрены особенности формирования узконаправленных диаграмм направленности и возможности управления ими в линейный и плоской равномерных АФАР. Показано, что применение АФАР в наземной аппаратуре пользователя сопряжено с необходимостью: а) изменения подхода к конструированию ее для конкретных областей применения - в конструкции должна быть предусмотрена плоская поверхность необходимого размера; б) модернизации алгоритма приема и обработки сигналов СРНС, который должен учитывать конечное время переключения диаграмм направленности, угол маски, количество и координатное распределение навигационных спутников в рабочем созвездии.

В настоящее время отсутствует эффективное решение по оценке коррозионного состояния подземной части железобетонных опор контактной сети, не требующее откопки опоры. Данная проблема делает актуальной задачу по разработке программно-аппаратного комплекса определения коррозионного состояния подземной части железобетонных опор контактной сети. Авторами данной статьи сформирован программный модуль, позволяющий реализовать панорамную съемку внутренней поверхности подземной части опоры, повысить качество полученных изображений, провести поиск неоднородностей и определить их геометрические параметры, а также выполнить анализ обнаруженных неоднородностей. Внедрение результатов проведенной работы позволит снизить временные и трудовые затраты и повысить эффективность диагностических работ на опорах контактной сети.

Выполнен анализ особенностей процесса оптимизации сложных систем видеонаблюдения и видеорегистрации на территориально распределенных объектах железнодорожного транспорта. Предложена методика постановки задачи оптимизации на локальном уровне для группировки смежных кластеров в суперкластеры и пошаговой оптимизации всей системы на глобальном уровне. Методика двухуровневой оптимизации и объединение соседних информационных кластеров системы в суперкластеры позволяют совместить методы линейного и динамического программирования для оптимизации сложных разветвленных систем по критерию минимальных затрат.

В статье рассмотрен один из способов повышения энергетической эффективности системы тягового электроснабжения переменного тока магистральных железных дорог 25 кВ, 50 Гц. Предложенный подход позволяет определить оптимальное место размещения и мощность нерегулируемого устройства поперечной емкостной компенсации по критерию минимума потерь активной мощности в тяговой сети. Моделирование движения поездов на участке было выполнено с использованием мгновенных схем, описание системы тягового электроснабжения реализовано методом узловых потенциалов и комплексным методом, определение оптимальных значений реактивной мощности для всех возможных мест размещения компенсирующего устройства было рассчитано численным оптимизационным методом Хука - Дживса по критерию минимума потерь активной мощности в тяговой сети. Математическая модель позволяет учитывать элементы тяговой сети, графики движения поездов, изменение тяговых токов электровозов, схемы питания контактной сети. Предложенный подход был рассмотрен на примере тестовой задачи, в результате решения которой были определены оптимальное место размещения и необходимая реактивная мощность нерегулируемого компенсирующего устройства. Размещение компенсирующего устройства в определенном месте на участке позволит минимизировать потери мощности в контактной сети, рельсовой цепи и тяговых трансформаторах от протекания реактивной составляющей тока в среднем для всех мгновенных схем с различными тяговыми нагрузками. Одно нерегулируемое компенсирующее устройство на межподстанционной зоне позволяет снизить расход электроэнергии на тягу поездов на 1 - 2 %

Предметом статьи является система технического обслуживания и ремонта (ТОиР) отечественных локомотивов в сравнении с требованиями европейских стандартов с целью гармонизации отечественного ТОиР с международными требованиями. В ОАО «РЖД» (РЖД) создана комплексная автоматизированная система управления (АСУ), включая системы мониторинга и управления надежностью локомотивов. АСУ технического обслуживания и ремонта тягового подвижного состава создаются на стороне сервисных компаний. В ТМХ разработана АСУ сервисным ТОиР тягового подвижного состава, которая обеспечивает учет выполненных цикловых и сверхцикловых работ, израсходованные материалы, выполненный монтаж и демонтаж оборудования. Создан электронный паспорт локомотива. Дополнительно создана АСУ управления надежностью локомотивов, в которой базовыми являются процессы управления инцидентами и отказами, а также управления проблемами. АСУ ТОиР ТМХ можно считать уникальной разработкой по своей функциональности и охвату. Ведется работа по интеграции АСУ РЖД и АСУ сервисных компаний. Одновременно в Европейском союзе (ЕС) последние десятилетия активно ведется работа по гармонизации национальных стандартов с межгосударственными. Поэтапно создается единое техническое, экономическое и юридическое пространство. Разработана серия стандартов для управления железнодорожным транспортом, подвижным составом и его обслуживанием. Стандарты обобщают накопленный опыт и содержат ряд положений, которые полезны и для российских железных дорог, их тягового подвижного состава и организации ТОиР. Выполнен анализ стандартов ЕС с позиций повышения качества обслуживания отечественных локомотивов, который показал, что в целом технологические подходы на отечественном транспорте соответствуют требованиям европейских стандартов. Но есть принципиальные отличия - отсутствие конкурентной среды и прозрачности информации. Необходимо исправить эти недостатки, что позволит существенно увеличить интеллектуальный потенциал отечественного инжиниринга. Полученные результаты целесообразно учесть при организации отечественного ТОиР.

Выполнен анализ развития колес повышенной твердости на примере определенных заво-дов-изготовителей, а также изменения нормативно-технической документации на изго-товление (ГОСТ). Осуществлен математический анализ сравнения эксплуатации колесных пар обычной твердости с колесными парами повышенной твердости на основе поступления грузовых вагонов от момента производства до внепланового текущего ремонта. Для срав-нения применялись методы Крамера - Уэлча и функция Лапласа. Произведена оценка сред-него пробега вагонов на различных типах колесных пар грузовых вагонов и технологии произ- водства. Сформулированы основные преимущества колесных пар повышенной твердости.

В статье рассматривается проблема тарифной разобщённости городского и пригородного транспорта в пределах Ташкентской агломерации, которая приводит к повышенным расходам пассажиров и снижению эффективности использования инфраструктуры. Предметом исследования является процесс организации тарифного взаимодействия между различными видами транспорта и разработка экономически обоснованного механизма интеграции тарифов. Цель работы заключается в формировании единой схемы расчёта тарифа, позволяющей учитывать поездку на пригородном поезде как составную часть общего маршрута внутри городской транспортной сети. Методологическая основа исследования включает в себя сравнительный анализ действующих тарифных схем, оценку их влияния на затраты пассажиров и разработку математической модели интегрированного тарифообразования. В качестве практического инструмента предлагается использование фиксированной скидки при пересадках, реализуемой через цифровую платформу ATTO. Методика интегрированного тарифа предусматривает автоматическое определение мультимодального маршрута, объединение всех поездок в единую транзакцию и применение регулируемой скидки при пересадке с пригородного поезда на городской транспорт. Полученные результаты интегрированного тарифа подтверждают, что интеграция тарифов позволяет существенно снизить совокупные расходы пассажиров и повысить привлекательность железнодорожных перевозок. Область применения упомянутых результатов охватывает разработку тарифной политики, транспортное планирование, создание транспортно-пересадочных узлов и цифровых сервисов для управления пассажирскими потоками. В заключение делается вывод о том, что внедрение интегрированного тарифа на базе цифровых технологий способствует повышению доступности и удобства поездок, оптимизации транспортной системы агломерации и развитию устойчивой мобильности.

В статье рассмотрены тяговые параметры электровоза двойного питания нового поколения. Представлены существующие схемы участков обслуживания электровозами и локомотивными бригадами на исследуемом полигоне железных дорог. Приведено сравнение основных параметров электровозов постоянного тока и однофазного переменного, эксплуатация которых в настоящее время организована на участках движении с поездами расчетной массы в длительном режиме тяги на подъемах различной крутизны. Представлена схема предполагаемой организации эксплуатации электровоза двойного питания и локомотивных бригад. Рассчитаны тяговые параметры двухсистемного электровоза с учетом плана и профиля пути на предполагаемых участках эксплуатации, удельное основное сопротивление движению локомотива и составу поезда при расчетной скорости движения, удельные ускоряющие и замедляющие силы поезда. При внедрении в эксплуатацию двухсистемных электровозов появится возможность сократить эксплуатируемый парк локомотивов, количество тяговых плеч за счет их удлинения и количество пунктов смены локомотивных бригад, уменьшить время следования грузовых поездов, повысить техническую и участковую скорости, среднесуточный пробег и среднесуточную производительность локомотива, снизить расход электроэнергии на тягу. Эксплуатация таких электровозов способствует развитию полигонных технологий управления перевозочным процессом, улучшению количественных и качественных показателей различных железнодорожных хозяйств.

В статье рассмотрен один из способов повышения энергетической эффективности трехфазной системы электроснабжения промышленных и железнодорожных потребителей. Представлена и доказана теорема, которая позволяет определить необходимые проводимости и реактивные токи ветвей компенсирующего устройства с несимметричной структурой, для которых эквивалентная проводимость этих элементов и нагрузки будет симметричной и активной. В трехфазной электрической цепи переменного синусоидального тока реактивные элементы позволяют перераспределить активную и реактивную мощность между фазами. Использование компенсирующего устройства с несимметричной структурой, проводимости ветвей которого рассчитаны с использованием приведенных в статье выражений, позволит снизить потери от протекания реактивных токов, токов обратной и нулевой последовательности в низковольтной трехфазной электрической сети. В качестве примера использования теоремы и расчетных выражений для определения проводимостей ветвей несимметричного компенсирующего устройства рассмотрена тестовая задача, для которой задана несимметричная нагрузка и рассчитаны проводимости ветвей устройства, приведены значения потерь мощности, коэффициентов несимметрии напряжения с использованием устройства и без него. Рассмотрены возможные варианты практической реализации такого технического устройства.

В статье выполнен анализ текущего состояния учета электроэнергии на электроподвижном составе. Показаны основные недостатки существующей системы учета электроэнергии на тягу поездов. Представлены технические требования к информационно-измерительным комплексам учета электроэнергии для электроподвижного состава. Описаны технология учета потребления электроэнергии на тягу поездов при наличии на электроподвижном составе информационно-измерительных комплексов учета электроэнергии и порядок обработки результатов измерений, в том числе минимально необходимый перечень фиксируемых в процессе поездки параметров. Приведен порядок расчета расхода электроэнергии электроподвижным составом в границах произвольной зоны учета электроэнергии. Рассмотрены перспективы применения предложенных разработок на сети железных дорог для обеспечения мониторинга энергоэффективности перевозочного процесса.

В статье предложена конструкция автоматического пневматического тормоза вагона с ускорителем торможения. Применение разработанного ускорителя торможения автоматического пневматического тормоза на грузовых вагонах позволяет сократить тормозной путь поезда и уменьшить продольно-динамические силы в поезде при торможении.

Проведены исследования зарождения и развития усталостной трещины в рельсах с термомеханическим повреждением. На основе циклических испытаний натурных рельсовых проб и численного моделирования напряженно-деформированного состояния рельса с трещиной были определены характеристики трещиностойкости и параметры кинетики развития усталостных трещин в рельсовой стали.

В статье рассмотрены мероприятия по повышению энергоэффективности перевозочного процесса. Обоснована необходимость создания автоматизированной системы мониторинга энергетической эффективности работы электроподвижного состава. Приведен алгоритм, позволяющий определять причины невыполнения локомотивной бригадой удельной нормы электроэнергии на поездку. Разработаны формы протоколов, отражающих информацию по потерям электроэнергии по итогам поездки с указанием времени и места их возникновения.

Проблема аварийных отключений энергопотребителей из-за обрыва проводов ЛЭП по причине гололедообразования остается актуальной. В качестве решения этой проблемы в статье предложено устройство электромеханического класса, разрабатываемое авторами. Изложены принципы его работы, особенности конструкции и размещения на проводах. Описана функциональность устройства в автоматическом режиме. Приведено обоснование наибольшей эффективности электромеханических методов борьбы с наледью в сравнении с другими, в том числе тепловыми методами. Обозначена необходимость поиска оптимальных параметров импульса и конструкции исполнительного механизма.

В статье рассматривается задача определения длины очереди составов, суммарной грузоподъемности транспорта, не обеспеченного грузом, количество груза, находящегося в момент времени на складе транспортного узла, с учетом стохастически независимых встречных пуассоновского и квазипуассоновского транспортных потоков. Задача решена с использованием математического аппарата теории массового обслуживания. Полученные результаты могут быть использованы для определения оптимальных значений складских емкостей и технологического запаса груза транспортного узла при заданном грузообороте.

В контексте решения задачи формирования и соблюдения транспортных коридоров для подвижного сос-тава и совершенствования технологии перевозок различными видами транспорта рассмотрена минимизация геометрического фактора в позиционной навигации, исследованы особенности определения погрешностей координат подвижных объектов вдоль физически фиксированных траекторий, доказано утверждение об апостериорном восстановлении траектории подвижной точки при измерениях одной координаты.

В статье рассмотрены существующие методы расчета электрических параметров и математические модели электрических процессов железобетонных конструкций. Сделан вывод о том, что в полной степени влияние арматурной сетки в описанных моделях не учитывается. Авторами предлагаются метод расчета железобетонного фундамента, основанный на системе уравнений электрического поля в проводниках, и метод конечных элементов, позволяющий учитывать точную геометрию объекта, включая арматурную сетку. Ввиду соотношения сопротивлений стали и бетона авторами сделано предположение о неизменности потенциала арматурной сетки, покрытой слоем бетона на постоянном и переменном токе. Реализация метода осуществлялась с помощью программного комплекса ComsolMultiphysics. В качестве объекта расчета используется железобетонный фундамент ТСС-4, расположенный в грунте. Результаты расчета интерпретированы в виде цветовой эпюры распределения потенциалов и линий плотнос-ти тока. Путем интегрирования нормальной составляющей плотности тока по поверхности прикладываемого потенциала и поверхности арматуры определены ток, протекающий по железобетонной конструкции в целом, и ток, втекающий в арматуру. На основании полученных значений тока модели определено ее сопротивление в зависимости от удельного сопротивления бетона и грунта.

Выполнен анализ отказов буксовых узлов тележек грузовых вагонов на сети ОАО «Российские железные дороги» за период с 2010 по 2012 г. Выявлены недостатки данного узла известной конструкции тележки грузового вагона модели 18-100. Определены вертикальные, горизонтальные и продольные нагрузки, действующие на буксовый узел. Выполнено математическое моделирование динамической нагруженности ролика буксового подшипника под воздействием радиальной нагрузки. Оценено влияние динамических нагрузок и дефектов в роликах подшипников буксового узла на безопасность движения вагона.

В статье рассматриваются вопросы контроля состояния проводов линии электроснабжения устройств железнодорожной автоматики. Предложен и обоснован алгоритм определения места повреждения проводов с использованием математического аппарата дискретного преобразования Фурье.

Предлагается гипотеза формирования вибрационных состояний рабочей среды, основанная на представлении о том, что процесс формирования взаимодействия элементов в системах с неудерживающими связями рассматривается как процесс, состоящий из нескольких фаз. Таковыми являются фазы контакта, при которых реакция связи положительна; фаза переходного состояния, когда реакция равна нулю; фаза зазора, в которой контактирующие поверхности могут совершать независимые движения. Задачи исследования ориентированы на детализацию теоретических представлений о динамических взаимодействиях твердого тела с вибрирующей поверхностью на основе разработанных математических моделей, получаемых при введении дополнительных внешних сил и упругих связей. Рассматриваются динамические взаимодействия элементов, в которых проявляются эффекты неудерживающих связей; определены и развиты аналитические подходы в оценке возможностей вибрационных технологических процессов с непрерывным подбрасыванием рабочей среды. Предлагается обобщенный подход для задач динамического синтеза, основой которых является введение понятия о функции зазора, позволяющей обосноватьпостроение траекторий движения материальных частиц в соответствии с определенными критериями, отражающими свойства траекторий движения материальных частиц во взаимодействии с вибрирующей поверхностью. Разработан метод построения математических моделей формирования вибрационных взаимодействий с учетом факторов, имеющих технологическое значение, или критериев, к которым относятся условия реализации кратных режимов, влияние дополнительных сил и упругих связей. В рамках обобщенного подхода к решению задач динамического взаимодействия сыпучей среды с вибрирующей поверхностью рассмотрены возможности использования функции зазора для оценки и исследования форм движения материальных частиц в соответствии с влиянием ряда факторов, отражающих параметры вибрационного поля, условия взаимодействий с внешней средой и особенности формирования периодических режимов подбрасывания. Доказана теорема об условиях и возможностях реализации устойчивых режимов взаимодействия с вибрирующей поверхностью. Получены аналитические соотношения, определяющие условия реализации форм процессов взаимодействия сыпучей рабочей среды с деталями в технологиях вибрационного упрочнения. Приводятся результаты апробирования рекомендаций по построению технологических процессов в приложении к производственному технологическому комп- лексу.

В статье рассмотрены вопросы совместного использования низкотемпературного солнечного коллектора и теплового насоса в системе солнечного теплоснабжения, комбинация которых позволяет обеспечить высокую энергоэффективность и устойчивую работу системы за весь период года. Изучение и развитие инновационных технологий в альтернативной энергетике является актуальным вопросом сегодняшнего дня. На основе фактических статистических климатических данных г. Омска произведен тепловой расчет солнечного коллектора и воздушного теплового насоса в системе теплоснабжения здания. Приведены значения солнечной инсоляции и угла наклона для города Омска по месяцам, определенные в зависимости от широты, построена зависимость изменения солнечной инсоляции города Омска от периода года. Представлена схема работы комбинированной системы солнечного коллектора и воздушного теплового насоса в системе отопления здания. Предложенная схема позволяет создать высокую энергоэффективность и устойчивую работу системы в период летних и переходных месяцев года. Приведена методика расчета выработки тепловой энергии с использованием комбинированной системы. Вычислено необходимое количество трубок солнечного вакуумного трубчатого коллектора СВК- 20А. Предложена работа воздушного теплового насоса и солнечного коллектора по бивалентной схеме, а также рассмотрен график тепловой нагрузки системы отопления. Изучены теплофизические свойства рабочего вещества солнечной системы и воздушного теплового насоса при изменении температуры окружающей среды, исследована зависимость температуры замерзания водных растворов этиленгликоля и пропиленгликоля от массовой концентрации гликоля. Произведен технический расчет коэффициента преобразования теплового насоса (СОР) для одного из учебных корпусов ОмГУПСа. Предложен эффективный вариант использования данной системы это системы отопления «теплый пол», «теплые стены» или «теплый потолок».

В статье представлена разработанная методика оптимизации режимов работы водохозяйственного комплекса, учитывающая влияние природного аккумулятора гидроресурса - Каменской поймы. Основу исследования составляет оценка синергетической стоимости гидроресурса как интегрального показателя надежности, экологичности и социально-экономической эффективности. Целью работы является создание методологии, согласующей интересы энергетики, судоходства и экологии для повышения энергоэффективности водохозяйственных систем. Для достижения поставленной цели использованы методы водно-энергетического анализа, расчет гарантированной мощности ГЭС, блок оптимизации режимов работы гидроэлектростанции, а также применение теории предельной полезности и критерия максимизации прибыли (MR = MC). Методология основана на сочетании оптимизационных подходов и экономических принципов, позволяющих учитывать конфликт интересов между различными участниками водохозяйственной деятельности. Научная новизна заключается в предложении уникальных методик, не имеющих мировых аналогов: расчета гарантированной мощности, определения предельных издержек воды и использования кривых безразличия для балансировки интересов водопользователей. Разработанный подход позволяет обосновать тарифы на электроэнергию при заданном объеме выработки, а также решить обратную задачу - определить оптимальный уровень производства мощности при заданном тарифе. Результаты исследования применимы в управлении водохозяйственными системами, особенно в условиях стохастичности источников энергии, таких как гидроэнергетика. Предложенная методика может быть использована для повышения энергоэффективности, обеспечения экологической устойчивости и соблюдения неэнергетических требований при эксплуатации гидротехнических сооружений. Полученные данные подтверждены на примере Новосибирской ГЭС. Выводы демонстрируют высокую практическую значимость предложенных методик, их применимость в реальных условиях функционирования сложных водохозяйственных комплексов и потенциал для внедрения в стратегии устойчивого развития водного сектора.

В настоящей статье представлены алгоритм и метод расчета режима разомкнутой электрической сети напряжением 6-35 кВ с учетом температурной зависимости активных сопротивлений. Расчет электрического и теплового режима электрической сети проводится при совместном решении уравнений. Определение напряжений в узлах производится с помощью обратной матрицы узловых и собственных проводимостей. Определение обратной матрицы узловых и собственных проводимостей осуществляется на основе известного прямого метода Жордана - Гаусса. Уравнение теплового баланса провода, используемое для расчета фактической температуры, решается численным методом. Конвективный теплообмен записывается только для вынужденной конвекции, так как провода воздушных линий электропередачи напряжением 6 кВ и выше расположены на различных типах опор, на высоте как минимум 10 м. Этот факт позволяет отказаться от использования формул для естественной конвекции и применять выражения только для вынужденной. Учет солнечной радиации в представленном алгоритме возможен на основе двух способов: упрощенном и рассмотренным в стандарте ПАО «ФСК ЕЭС», который позволяет учитывать фактическое расположение провода относительно севера. На примере тестовой схемы произведен расчет установившегося режима с учетом температурной зависимости активных сопротивлений. Приведены результаты численного эксперимента, подтверждающие работоспособность разработанного алгоритма. Уточнение при определении потерь активной мощности с учетом и без учета фактора нагрева для рассмотренной схемы составляет около 13 %. Проверка алгоритма, реализующего метод расчета установившегося режима (УР) разомкнутой электрической сети среднего класса напряжения с учетом температурной зависимости активных сопротивлений, показала, что в технически допустимых режимах разработанный алгоритм обладает достаточно хорошей точностью в сравнении с программным комплексом RastrWin3.

Особое внимание на Белорусской железной дороге (БЖД) занимают вопросы эксплуатации криволинейных участков пути, так как в рамках решения задачи повышения скоростей движения поездов одним из существенных препятствий изменения скоростного режима является несоответствие фактического положения кривой проектной документации. Применяемые на дороге автоматизированные системы мобильных диагностических средств в полной мере позволяют оценить фактические параметры кривых, которые могут составлять основу для моделирования искомых положений кривых с целью их паспортизации. С этой целью ежегодно издаются различные приказы и распоряжения на БЖД, устанавливающие основные параметры кривых в плане и по уровню, а также объемы работ по переустройству (реконструкции) кривых с целью приведения их к проектной документации. В введенной на БЖД Методике по оценке фактических параметров устройства кривых участков пути приводятся общие положения по регламенту, определяющему порядок выполнения действия при проведении качественной и количественной оценок показателей геометрии рельсовой колеи. В зависимости от установленных фактических параметров предполагается присвоение кривой определенного статуса, который устанавливает порядок ее дальнейшей эксплуатации в зависимости от степени расстройства фактических параметров относительно проектных. Проведенный параметрический анализ данной Методики позволил обобщить результаты структурного, функционального и информационного анализов порядка оценки уровня расстройства кривых с присвоением им соответствующего статуса и величины показателей, определяющих степень расстройства. Исследование параметров криволинейных участков позволило выявить расхождения в качественной и количественной оценках одних и тех же участков пути, а также предположить необходимость комплексной оценки фактических и проектных параметров геометрии рельсовой колеи.

Авторами предложена комплексная программа объединения в единую систему всех процессов жизненного цикла локомотивов, способствующая сокращению издержек, связанных в первую очередь с эксплуатацией и обслуживанием локомотивного парка ОАО «РЖД». Основным показателем данной комплексной системы является уровень готовности технического изделия, определяемый коэффициентом готовности. Выработанная методология позволит перейти от технологии фиксирования технических отказов с последующим выявлением их причин и проведением восстановительных работ к технологии прогнозирования и предупреждения этих отказов, основанной на постоянном контроле технического состояния локомотивов и прогнозирования запаса ресурса в режиме online.