Результаты поиска

Повышение эффективности систем мониторинга рельсовых цепей требует реализации в них автоматического анализа собираемой информации: например, автоматической классификации состояния рельсовой цепи. Эта задача может быть решена средствами машинного обучения. Необходимым компонентом при разработке и исследовании алгоритма машинного обучения является обучающая выборка. В этой статье мы рассматриваем принципы построения математической модели рельсовой цепи, которая позволяет сгенерировать такую выборку. В качестве примера, комбинируя существующие методики расчета рельсовых цепей, мы приводим модель кодовой рельсовой цепи 25 Гц и демонстрируем ее работу.

В статье описаны три варианта математической модели функции чувствительности магнитоиндукционного датчика для оценки влияния различных параметров датчика в электромеханической системе «колесо - рельс - магнитоиндукционный датчик» для диагностирования технического состояния поверхности катания колес подвижного состава в процессе его движения над датчиком. Описан пример алгоритма для идентификации дефектов, находящихся на поверхности круга катания колеса. Предлагаемая многовекторная математическая модель позволяет имитировать различные дефекты на поверхности катания колеса, разрабатывать и тестировать новые алгоритмы обработки выходного сигнала датчика на основе современных аппаратных и программных средств. Реализованный алгоритм идентификации дефекта основан на свойстве центрально симметричной формы функции чувствительности магнитоиндукционного датчика и выделения полезного сигнала, соответствующего определенному типу дефекта, на основе применения взаимной корреляционной функции и оценки ее максимального и минимального значений по сравнению с заданными порогами и доверительными интервалами. Основное требование для реализации модели - это равномерное движение состава над датчиком по прямолинейному участку рельсового пути. В данной статье рассматривается только один из возможных алгоритмов цифровой обработки сигналов, но предлагаемая модель позволяет сравнивать эффективность и других возможных алгоритмов идентификации дефектов поверхности катания колесных пар. Разработанная модель подтверждает перспективность применения магнитоиндукционных датчиков для идентификации не только видимых, но и скрытых дефектов на поверхности катания колеса в процессе движения железнодорожного состава.

В работе выполнено исследование формы вершины унимодальной функции плотности вероятности (эксцесса) на выходе нелинейного преобразователя «фазовый сдвиг - код», который является наиболее важным параметром для оценки условий нахождения моды этой функции. Для повышения точности оценки сдвигов фаз при наличии высокого уровня случайных помех определена не только качественная, но и количественная зависимость эксцесса функции плотности вероятности на выходе нелинейного преобразователя «фазовый сдвиг - код» от среднеквадратичного отклонения (СКО) флюктуации фазы сигнала на его входе. Предложена математическая модель функции распределения на выходе преобразователя «фазовый сдвиг - код» для исследования и реализации алгоритмов повышения помехоустойчивости измерения фазовых сдвигов между гармоническими составляющими тока и напряжения в тяговых сетях электроснабжения железнодорожного транспорта.

Работа посвящена экспериментальному исследованию земляного полотна из отсыпанного из лессовидной супеси, а именно особенностям вибродинамического воздействия, возникающего при прохождении подвижного состава, установлению характера затухания колебаний, полученных аналитического выражения, которая может быть использована для оценки несущей способности земляного полотна к вибродинамической нагрузке.

Статья посвящена исследованию эффективности применения новых выпрямительно-инверторных преобразователей электровозов переменного тока с коллекторным тяговым приводом. Рассмотрены аспекты организации тяжеловесного движения по электрифицированным железным дорогам Сибири и Дальнего Востока России с учетом обеспечения пропускной и провозной способности. Отмечается, что задача обеспечения пропускной и провозной способности электрифицированных участков железных дорог по устройствам электроснабжения в значительной мере зависит от величины напряжения в контактной сети. Предметами исследования являются параметры системы тягового электроснабжения 25 кВ, 50 Гц при работе электровозов с выпрямительно-инверторными преобразователями на базе тиристоров и IGBT-транзисторов. Для сравнительной оценки эффективности применения электровозов с выпрямительно-инверторными преобразователями на базе IGBT-транзисторов относительно параметров существующих электровозов с выпрямительно-инверторными преобразователями на базе тиристоров выполняется количественная оценка уровня напряжения, токов и потерь напряжения в тяговой сети переменного тока. Произведен анализ осциллограмм кривых тока и напряжения тиристорного и IGBT-транзисторного выпрямительно-инверторных преобразователей. Для сравнительной оценки предложено использовать коэффициент подобия кривых тока электровозов с различными типами выпрямительно-инверторных преобразователей, рассчитанный методом эквивалентной синусоиды. Построение векторных диаграмм токов и напряжений в контрольных точках системы тягового электроснабжения переменного тока выполнялось при помощи графоаналитического метода, в результате рассчитаны напряжения и потери напряжения в контрольных точках тяговой сети. Численно доказывается, что электровозы с новыми выпрямительно-инверторными преобразователями на базе IGBT-транзисторов имеют в три раза меньшие суммарные потери напряжения в тяговой сети по сравнению с аналогичными показателями работы тиристорного преобразователя.

Рассмотрено влияние нефтяного загрязнения на балластную призму железнодорожного пути, а именно влияние нефти и нефтепродуктов на поддержание рельсошпальной решетки, восприятие нагрузок от подвижного состава, фильтрацию талого и дождевого стока. Нефтяное загрязнение балластной призмы приводит к увеличению его распространения в окружающей среде. Нефть и нефтепродукты оказывают сильное негативное воздействие на окружающую среду, которое приводит к деградации растительного покрова. Определены причины возникновения нефтяного загрязнения балластной призмы, которые приводят к нарушению ее функций. Уделено внимание повышению влажности балластной призмы в зимний период времени, что приводит к промерзанию балласта и увеличению жесткости пути. Рассмотрен способ очистки щебня щебнеочистительной машиной и выявлены его недостатки. Проведены исследования эффективности отмывки нефтезагрязненного щебня балластной призмы моющим средством О-БИСМ при отсутствии механического воздействия на образец, а также с применением барбатирования и перемешивания образца. Установлен рекомендуемый технологический режим применения моющего раствора. Для решения проблемы эффективной очистки щебеночного слоя балластной призмы от нефтяного загрязнения предложен вариант усовершенствования очистки щебня от нефтепродуктов щебнеочистительной машиной, позволяющий решить проблему вторичного использования щебня и его утилизации.

В статье предложена новая методика, позволяющая определить уровень качества ремонта для любого отчетного периода в течение межремонтной эксплуатации. Приведен тестовый пример оценки качества деповского ремонта пассажирских вагонов.

В статье рассмотрены вопросы по созданию отвода ширины колеи при ее изменении в кривых участках пути радиусом менее 350 м. Представлены существующие способы уширения или сужения ширины колеи в кривых участках пути. Предлагается способ изменения ширины колеи в кривых участках пути от 1520 до 1530 или до 1535 мм. Предложенный способ отвода ширины колеи осуществляется существующими конструкциями элементов верхнего строение пути. Предложенный способ отвода ширины колеи дает возможность плавного вписывания подвижного состава в кривой участок пути и обеспечивает требования действующих нормативов.

Важнейшей задачей энергетической стратегии Российской Федерации является эффективное использование топливно-энергетических ресурсов. Железнодорожный транспорт - один из крупнейших потребителей дизельного топлива и электроэнергии, основная доля энергозатрат которого приходится на тягу поездов. Расход энергии на тягу зависит от множества эксплуатационных факторов, в том числе от скоростных характеристик движения поездов. Статья посвящена определению способа оценки влияния изменения коэффициента участковой скорости движения грузовых поездов на изменение удельного расхода энергии локомотивами. Сделан вывод о том, что расчет коэффициентов влияния показателей использования локомотивов, в том числе коэффициента участковой скорости, необходимо выполнять для каждого структурного подразделения и анализируемого календарного периода. Предложенная для этого авторами статьи формула включена в состав Методики анализа и прогнозирования расхода ТЭР на тягу поездов, внедренной на сети железных дорог России в 2015 г.

В работе выполнены моделирование и анализ помехоустойчивости предложенного способа измерения фазовых сдвигов между гармоническими составляющими тока и напряжения в тяговых сетях электроснабжения железнодорожного транспорта и дана оценка предельно допустимого уровня помех, при котором гарантируется работоспособность цифровых устройств, используемых для исследования сдвигов фаз в указанных условиях. Результаты моделирования показали, что функция плотности вероятности на выходе нелинейного преобразователя «фазовый сдвиг - код» остается унимодальной при любом соотношении диапазона преобразователя и среднего квадратичного отклонения фазы входного сигнала. Реализация исследуемого способа на основе микропроцессорного цифрового устройства гарантирует устойчивость и точность результатов измерения сдвига фаз в тяговых сетях электроснабжения железнодорожного транспорта при наличии высокого уровня электромагнитных помех , нелинейного резко переменного характера тяговой нагрузки, искрения токоприемников электровозов в контактной сети и использовании систем рекуперации на основе импульсных преобразователей.

Внедрение цифровых технологий в электрических сетях и подстанций позволяет использовать новые технологии и перспективные методы управления транспортом и распределением электроэнергии в интеллектуальных электрических сетях железных дорог на основе мультиагентного управления. Указанные методы должны обеспечивать повышенное быстродействие, адаптивное определение ограничений на использование электроэнергетического оборудования, управление параметрами режима, секционированием и режимами потоков мощности в распределительных сетях, восстановлением энергоснабжения после аварийных событий. Разработан метод адаптивного управления транспортом и распределением электрической энергии в системе электроснабжения стационарных потребителей железных дорог, основанный на иерархической структуре по МЭК 61850, учитывающий координацию управляющих и локальных контроллеров в среде обмена данными, изменяемую зону ответственности управляющих контроллеров и их разделение по функциональному назначению на основе мультиагентного подхода. Представлены подходы к управлению потоками мощности для снижения потерь электроэнергии, повышения пропускной способности транспортных каналов и обеспечения восстановления нормального режима электрической сети путем ее реконфигурации и управления активными элементами на основе теории графов с учетом прогнозного почасового графика нагрузки, ограничения спроса на мощность активными потребителями и замкнутого режима работы электрической сети через управляемые сечения. Представленные результаты моделирования управления напряжением в тестовой

Анализ качества электрической энергии с точностью, определяемой современными стандартами, требует применения цифровой обработки сигналов. При измерении одной из основных операций является нахождение корреляции сигналов. Выполнение операций над цифровыми представлениями сигналов, содержащих большое число отчетов, требует значительных вычислительных ресурсов, что приводит к важности проблемы быстрого вычисления корреляции. Известные способы вычисления корреляции предполагают использование ряда алгоритмов: преобразование корреляции в циклическую свертку, вычисление циклической свертки через БПФ и др. По отдельности эти алгоритмы хорошо изучены, однако при совместном их использовании возможна дополнительная оптимизация алгоритмов. В статье предлагается способ оптимизации вычислительной процедуры для нахождения корреляции сигналов, связанной с сокращением операций при выполнении подряд двух преобразований Фурье. Сокращение операций по перестановке данных производится за счет другого способа размещения результатов вычислений. В зависимости от вычислительной архитектуры предложенный способ позволяет ускорить вычисления до 20 - 25 %.

Статья посвящена поиску путей повышения эффективности содержания объектов инфраструктуры. Сформулирована и обоснована целесообразность доработки инструментов, используемых методологией УРРАН, позволяющей при оценке рисков существенным образом учесть несовершенство технологических процессов эксплуатации объектов инфраструктуры, связанное с влиянием «человеческого фактора».

Возможности транспортно-логистической инфраструктуры в комплексе с технологическими решениями управления транспортными потоками дают прочную основу для повышения качества сервиса, предоставляемого железнодорожным транспортом, эффективности использования подвижного состава и инфраструктуры транспорта при увеличении объемов грузоперевозок, оптимизации транспортных расходов грузовладельцев и повышения доходности и привлекательности железнодорожных перевозок. Целью настоящей работы является поиск возможных технологических решений управления гружеными и порожними пробегами за счет эффективного использования инфраструктуры железнодорожной станции Тайшет Восточно-Сибирской дороги. Актуальность поставленной цели заключается в недостаточно развитой транспортно-логистической инфраструктуре региона, находящегося на пересечении крупных транспортных потоков, а также в высоких затратах логистических операторов на порожний тариф, возникающий из-за дисбаланса груженых и порожних пробегов. С учетом перспектив развития транспортно-логистической инфраструктуры станции в соответствии с долгосрочной программой развития ОАО «РЖД» появляются возможности для работы с широкой номенклатурой обрабатываемого подвижного состава и грузов, в том числе контейнерных, что стимулирует появление новых железнодорожных сервисов. В соответствии с поставленной целью на примере данных логистической компании проанализирована существующая ситуация организации груженых и порожних потоков Восточного региона; предложены технологические решения сокращения порожнего пробега подвижного состава благодаря использованию выгодного местоположения станции Тайшет. В статье рассмотрены варианты сокращения порожнего пробега по принципам кольцевой логистики и заадресации порожнего подвижного состава. Практическая значимость рассмотренных мероприятий заключается в возможностях снижения загруженности некоторых станций, в сокращении порожних пробегов подвижного состава, повышении доходности перевозок и эффективности использования подвижного состава за счет сокращения его оборота. Данная технология при своевременном обеспечении порожним подвижным составом рассмотренных станций позволяет значительно повысить уровень погрузки-выгрузки и маршрутизации поступающих порожних вагонов. В целом для сети указанные результаты позволят увеличить пропускную способность и транзитные объемы перевозок контейнеров из Китая в РФ, стимулируя тем самым развитие транспортного бизнеса.

Предложена математическая модель оптимизации технического содержания, позволяющая при заданной глубине восстановления ресурса определять оптимальную периодичность капитальных ремонтов и замены кабельных линий, а также оптимальное количество капитальных ремонтов за период срока службы кабельных линий.

Приоритетным направлением экономического развития Дальнего Востока является его ориентация на связи со странами АТР. Через регион проходят крупнейшие железнодорожные магистрали - Транссибирская и Байкало-Амурская, имеющие выход к дальневосточным портам, что способствует росту объемов внешнеторговых операций и увеличению транзитного грузопотока в регионе. Расширение транспортно-экономических связей нашей страны на Дальнем Востоке, реализация ряда программ добывающей отрасли в зоне БАМа, осуществление проектов по развитию морских портов Дальнего Востока приведет к возникновению повышенных нагрузок на железнодорожную инфраструктуру региона. Важную роль в процессе перевозок играют технические станции, на которых обрабатывается весь транзитный поездопоток, поэтому на современном этапе актуальным является выбор рационального варианта развития технических станций с учетом экологических факторов.

В статье рассмотрены вопросы внедрения на тяговых подстанциях постоянного тока двад-цатичетырехпульсовых выпрямителей с различными схемами выпрямления. Результаты эксплуатации двад-цатичетырехпульсового выпрямителя, установленного на одной из тяговых подстанций, доказывают целесообразность использования такого преобразователя. Приведены варианты модернизации действующего оборудования, входящего в состав шести- и двенадцатипульсовых выпрямителей, с целью использования его при создании двадцатичетырехпульсовых выпрямителей, а также требования к созданию таких выпрямителей в промышленном исполнении.

Рассматриваются методика оценки достоверности функционирования и вероятность условной безотказной работы сетевого элемента телекоммуникационной сети с учетом коэффициента доступности.

В работе на примере действующих газовых месторождений Западной Сибири обозначена проблема правильного выбора класса напряжения с учетом всех периодов жизненного цикла газовых месторождений. Неверно выбранный класс напряжения приводит к тормозу развития газового месторождения. Произведена оценка динамики электрической нагрузки. Выполнен анализ существующих способов выбора класса напряжения и выявлены их недостатки. Разработаны математические модели расчета оптимального класса напряжения и расчета дисконтируемых затрат путем использования теории планирования эксперимента. Разработан алгоритм выбора оптимального напряжения и исследованы распределительные и питающие сети системы внешнего электроснабжения существующих газовых месторождений Западной Сибири. Предложен прогрессивный класс напряжения для питающей и распределительной сетей.

Целью данной работы является построение модели прогноза количественного показателя предотказного состояния верхнего строения пути на основании статистического анализа сезонной динамики этого показателя. Прогнозирование предполагает выявление узких мест для своевременного принятия корректирующих мероприятий. Данный подход позволяет уточнять построение алгоритмов системы оценки функциональных рисков на инфраструктуре ОАО «РЖД» для управления техническим состоянием железнодорожного пути и безопасностью и рассматривается как элемент цифровизации оценки рисков области безопасности движения в Дирекции инфраструктуры на железнодорожном транспорте. Разработка ведется на основе принятых действующих нормативных документов и классификаторов факторов риска. В работе применены такие методы, как: регрессионный анализ, валидация данных, моделирование на основе регрессионного анализа. В результате проведенных исследований была выявлена зависимость и построена прогнозная модель динамики проявления количества отклонений геометрии рельсовой колеи (ГРК) второй степени. Данная модель основана на использовании фактических данных из автоматизированной системы Путь (АСУ П) ОАО «РЖД». Апробация подхода проводилась на базе Дирекции инфраструктуры Северо-Кавказской железной дороги. Выявленная зависимость позволяет дать достаточно точный прогноз состояния безопасности движения и развития отклонений ГРК второй степени для использования в практике, эффективного планирования материальных затрат на проведение планово-предупредительных работ и капитальных ремонтов на линейных предприятиях, на конкретной железной дороге, принятой для расчета, и на сети ОАО «РЖД». Практическая значимость работы заключается в том, что построенная модель позволяет осуществлять прогнозирование интенсивности проявления фактора риска на объективной основе сезонных закономерностей, а также объемов управляющих воздействий по текущему содержанию верхнего строения пути. Наличие такого прогноза позволит установить зависимость между показателем динамики количества отклонений геометрии рельсовой колеи второй степени, включая сезонную динамику, и фактором риска, т. е. количеством отклонений ГРК третьей степени, используемым в оценке риска на инфраструктуре. Результатом такого подхода является решение системы задач, влияющих на величины, отражающие уровень рисков, и, как следствие, эффективное управление финансовыми потоками для содержания инфраструктуры, сокращения и предотвращения случаев нарушения безопасности движения.

В статье рассмотрен алгоритм работы существующей режимной автоматики преобразовательных агрегатов. Ранее считалось, что применение автоматики включения-отключения резервных преобразовательных агрегатов является эффективным средством снижения потерь при регулировании мощности подстанции в зависимости от тяговой нагрузки. Определяющими факторами оценки эффективности автоматики являются токовые и временные уставки, а также ограничение количества переключений в сутки. Анализ графиков тяговой нагрузки показал, что существует достаточно большое число временных интервалов, где работа автоматики неэффективна. С одной стороны, это связано с тем, что нагрузка находится выше точки равенства потерь при одном и двух преобразовательных агрегатах довольно непродолжительное время, и автоматика подключает резервный преобразовательный агрегат уже в процессе снижения нагрузки и отключает его по истечении временной уставки, с другой - действующее ограничение количества переключений резервного преобразовательного агрегата в сутки не позволяет получить значительного экономического эффекта. Решение о применении режимной автоматики с существующими уставками может быть положительным, если при этом оцененный эффект в виде сокращения потерь электроэнергии будет выше совокупного ущерба от коммутаций резервного преобразовательного агрегата. Режимную автоматику в большинстве случаев следует рассматривать не как средство получения экономического эффекта, а как средство повышения надежности работы полупроводниковых выпрямителей в пиковые моменты нагрузки, что в свою очередь влияет на надежность электроснабжения тяги поездов в целом.

В статье освещена значимость международного транспортного коридора «Север - Юг» для нашей страны. Важно учитывать, что Астраханский регион является воротами, открывающими выход на международное транспортное сообщение. Через город Астрахань и Астраханскую область проходят как водный, так и автомобильные пути, являющиеся частью международного транспортного коридора «Север - Юг». Автомобильные пути сообщения являются крайне востребованными ввиду мультимодальности грузоперевозок, а также снижения объемов при использовании водных путей по причине обмеления Волго-Каспийского канала. Существующие автомобильные пути сообщения проходят через городскую среду, заметно повышая транспортную нагрузку. Это приводит к ухудшению состояния дорожного покрытия, негативно влияет на экономическую и экологическую составляющие, наблюдается рост числа заторовых состояний. Для повышения эффективности функционирования международного транспортного коридора «Север - Юг» разработаны планировочные решения. Задача планирования заключалась в перенаправлении транзитных транспортных потоков с целью отвода их из города, не сокращая протяженности автомобильных путей сообщения. Реализация планировочных решений выполнена посредством программного продукта PTV Vision® VISSIM. В статье представлена разработанная схема альтернативного маршрута, реализуемая посредством строительства Северного обхода, включающего в себя строительство нового мостового сооружения через реку Волга и автомобильных развязок. Данное планировочное решение позволит сократить в два раза протяженность автомобильных путей сообщения, являющихся региональной частью международного транспортного коридора «Север - Юг». В случае реализации предлагаемый проект позволит разгрузить магистрали города Астрахань, повысить пропускную способность и безопасность движения.

Статья рассматривает обеспечение условий труда проводников пассажирских вагонов. В связи с появлением новых полимерсодержащих конструкционных и отделочных материа-лов во внутреннем оборудовании вагона в воздушную среду помещений поступает значи-тельное количество химических веществ, которые могут представлять опасность для про-водников и пассажиров при штатных условиях эксплуатации вагона.

В статье на основе термодинамического анализа рабочего процесса в турбине представлена методика определения выработки электроэнергии на тепловом потреблении и сделано предположение о возможности инструментального измерения величины выработки и осуществления учета в реальных условиях эксплуатации паровой турбины. Этот показатель может стать важным индикатором в системе теплофикации и автоматического регулирования отпуска тепловой энергии, такая постановка проблемы в системе теплофикации сделана впервые и требует дополнительных исследований. В настоящей работе рассмотрено влияние выработки электроэнергии на тепловом потреблении на эффективность работы энергетической системы теплофикации. Получены зависимости выработки электроэнергии на тепловом потреблении от доли пара, направляемого в теплофикационный отбор. Определена удельная выработка электроэнергии с учетом регенерации.

В статье рассмотрены вопрос взаимодействия пути и подвижного состава и связь факторов, оказывающих влияние на комфорт проезда пассажиров. Приведены примеры показателей комфорта проезда пассажиров и рассмотрены возможные причины возникновения в пути отступлений геометрии рельсовой колеи. Проанализированы результаты опытных поездок и приведены данные, получаемые штатными средствами диагностики. Построены натурные неровности в плане и профиле на анализируемых участках, где были превышены показатели комфорта. Приведенные данные демонстрируют применение дополнительного индикатора взаимодействия пути и подвижного состава, который целесообразно учитывать для выявления отступления геометрии рельсовой колеи при проведении работ по текущему содержанию пути, поскольку в пути остаются неровности или сочетания неровностей, оказывающие повышенное динамическое воздействие. Стоит отметить, что в настоящее время не все неровности регистрируются, а соответственно такие неровности не устраняются. Используя показатель «комфорта проезда пассажира», рассчитываемый по ускорениям, возникающим в элементах подвижного состава, можно определять места и отступления геометрии рельсовой колеи, влияющие на динамические характеристики подвижного состава, вызывающие повышенные показатели комфорта.