Результаты поиска

В статье представлены методики расчета надежности рельсов. Проведено исследование отказов и долговечности рельсов на двух направлениях Западно-Сибирской дирекции инфраструктуры для участков пути с разными эксплуатационными характеристиками. Получена зависимость гамма-процентного ресурса рельсов от осевой нагрузки вагонов и плана пути. Сделано заключение об условиях увеличения продолжительности жизненного цикла рельсов с наработкой тоннажа до 1500 млн т брутто.

Представлены методика и результаты исследований информации, получаемой вагонами-путеизмери-телями о состоянии рельсовой колеи, для планирования путевых работ по устранению неисправностей пути. Проанализированы виды, степени неисправностей по существующей методике их оценки, а также длина отступлений от норм содержания рельсовой колеи, что стало возможным при использовании последних версий программного обеспечения путеизмерителей системы КВЛ-П. Определены объем и очередность производства ремонтно-путевых работ: неотложных, первоочередных и плановых в зависимости от конструкции пути и времени года. Сделан вывод о работоспособности и действенности представленной методики.

В статье проведен анализ безопасности работ при подъеме одного груза двумя грузоподъемными кранами. Рассмотрен способ повышения безопасности проводимых работ с использованием радиоканала для передачи и приема информации о состоянии кранового оборудования, сигналов управления крановыми операциями системами безопасности кранов от крановщиков и стропальщиков, речевого обмена информацией между крановщиками и стропальщиками.

Железнодорожные пути необщего пользования и станции примыкания магистрального железнодорожного транспорта являются важнейшими звеньями системы «железная дорога - клиенты», кроме зарождения и погашения вагонопотоков в этих пунктах происходит обмен информацией и документами. При организации взаимодействия необходимо учитывать интересы не только перевозчика и владельца (пользователя) пути необщего пользования, но и владельцев подвижного состава, поэтому наиболее эффективным решением представляется разработка автоматизированной системы управления взаимодействием. Целью работы является определение факторов, приводящих к простою вагонов в ожидании выполнения с ними технологических операций, для последующего поиска управляющих решений, направленных на устранение (снижение) негативного влияния на работу системы «железная дорога - клиенты». Для достижения указанной цели разработана блок-схема алгоритма нахождения вагона на железнодорожных путях необщего пользования, на основании которой выявлены факторы, оказывающие негативное влияние на время простоя вагонов на путях необщего пользования. Предложенный алгоритм является основой для разработки математической модели расчета времени нахождения вагона на путях необщего пользования. Вследствие выявления факторов, негативно влияющих на взаимодействие, нахождение вагонов на пути необщего пользования представлено как объект управления для последующей разработки автоматизированной системы управления взаимодействием станций примыкания и путей необщего пользования, отличающейся комплексным подходом к расчету расходов и рисков всех участников системы «железная дорога - клиенты».

В статье предложена методология прогнозирования объемов перевозочной работы на железнодорожном транспорте на основе построения временных трендов.

В статье рассмотрена проблема наличия тепловой инерции у термоэлектрических преобразователей общепромышленного исполнения, применяемых для измерения температуры на большинстве технологических установок с температурой среды выше 200 °С. Целью исследования является разработка алгоритма прогнозирования температуры среды при известных тепловых характеристиках датчика температуры и реализация алгоритма непосредственно в общепромышленном программируемом логическом контроллере (ПЛК). В качестве основного метода в работе используется метод математического моделирования и описания объекта в передаточных функциях и в форме дифференциальных уравнений. В работе используется ранее разработанная инженерная методика определения времени тепловой инерции промышленных датчиков, основанная на единичном возмущении и оценке динамической характеристики объекта. На основе проведенного исследования и математического моделирования разработаны и реализованы алгоритмы прогнозирования температуры среды по параметрам тепловой инерции температурного датчика и скорости изменения сигнала термопары. Предложена реализация алгоритмов в среде TIA Portal на базе ПЛК Siemens Simatic S7-300 с использованием библиотеки PID Control.

Рассматриваются пути повышения эффективности информационно-измерительного комп-лекса автоматизированной системы мониторинга и учета электроэнергии. Исследуется возможность уменьшения объема телеметрического трафика в каналах передачи информации и повышения энергетической эффективности информационно-измерительной аппаратуры.

В статье описываются технологические мероприятия по подавлению образования вредных выбросов от объектов энергетики, использующих органическое топливо - природный газ, уголь и мазут. Предложены методы очистки дымовых газов от основных загрязняющих веществ. Представлены аппараты очистки большого объема дымовых газов повышенной концентрации золы и технологии сжигания топлива.

Использование объемных армирующих конструкций является эффективным методом для укрепления откосов и основной площадки земляного полотна, что подтверждается комплексом экспериментальных исследований. Выполнено численное и натурное моделирование процессов, связанных с упрочнением земляного полотна геокомпозитной структурой. Натурное моделирование насыпи выполнено методом эквивалентных материалов с использованием реальных грунтовых условий и нагрузок, идентичных по величине натуральным. Сравнение результатов численного и натурного моделирования показало высокую сходимость, что позволяет использовать полученные результаты при составлении методики проектирования.

В данной статье рассмотрен научный подход к оптимизации маршрута электромеханика при обслуживании устройств системы централизации и блокировки (СЦБ) на станции. Для этого авторами предлагается использовать алгоритм решения известной задачи коммивояжера. Этот алгоритм является основой для построения технологических карт перемещений электромехаников по станции как составной части технологических карт обслуживания устройств автоматики и телемеханики.

Проблема оптимизации режимов ведения поезда долгое время продолжает оставаться актуальной, несмотря на большое число научных исследований и разработок в данной предметной области. Это связано как с общей сложностью реализации технологического процесса ведения поезда, так и с параметрической неопределенностью и значительными вариациями параметров самого объекта управления и внешней среды. Известные методы вычисления энергооптимальных режимов ведения поезда (вариационное исчисление, принцип максимума, динамическое программирование) и системы автоведения, построенные на их основе, предполагают некоторые упрощения исходной задачи и, как следствие, на практике реализуют квазиоптимальное управление. В связи с этим разработка методов поиска глобального экстремума функционала, определенного на множестве допустимых траекторий движения поезда как динамической системы, является как теоретически, так и практически значимой задачей. Целью работы является создание вычислительно-эффективного метаэвристического алгоритма поиска энергооптимального управления как глобального экстремума целевой функции, значения которой вычисляются с помощью эталонной модели объекта управления. Авторами разработан проблемно-ориентированный эволюционный алгоритм вычисления оптимального управления движением поезда на основе теории случайного поиска. Его особенностями являются предложенные специализированные операторы локального случайного поиска, учитывающие специфику объекта управления как многорежимной системы; комбинированные процедуры локальной и глобальной оптимизации на основе концепции многоостровного популяционного алгоритма с суперпопуляцией, а также метод отбора (селекции) перспективных вариантов на основе алгоритма кластеризации. Вычислительные эксперименты показали хорошую сходимость алгоритма и повторяемость результатов вычислений. На основе полученных решений может быть реализован регулятор времени хода поезда, реализующий асимптотически-оптимальное управление.

Данная статья посвящена вопросам, касающимся производственно-профессионального риска воздействия «биологического фактора» на работников железнодорожного транспорта. В статье приведены результаты работы, цель которой заключалась в совершенствовании системы охраны труда на железнодорожном транспорте при воздействии на работников патогенных микро- и макроорганизмов. На основании материала, полученного в ходе изучения нормативных документов существующей системы санитарно-гигиенической оценки условий труда и многолетней практической деятельности в этой области, представлены основные методологические трудности при оценке «биологического фактора». Сформулирован термин «биологический фактор», обоснована необходимость оценки риска воздействия этого вредного фактора, расширен перечень источников и профессиональных групп работников железнодорожного транспорта, потенциально подверженных воздействию «биологического фактора». Применительно к железнодорожному транспорту, обоснована необходимость разработки дополнительных средств защиты и профилактики для снижения риска воздействия этого вредного производственного фактора, представлено устройство, разработанное для этих целей. Принцип действия устройства основан на комплексном использовании способов ультразвукового воздействия и ионизации с целью обеззараживания атмосферного воздуха в помещениях железнодорожных вокзалов, автовокзалов, станций метрополитена. По результатам детального изучения нормативной документации в области перевозки опасных грузов железнодорожным транспортом, действующей на территории Российской Федерации, выявлены основные существующие проблемы и пути их решения, с точки зрения биологической безопасности. Сформулирован термин «биологически опасные грузы», обоснована необходимость дополнения действующих классификаций опасных грузов «биологически опасными грузами», представлен примерный перечень таких грузов, неучтенных ранее, обоснована возможность воздействия этих грузов на работников железнодорожного транспорта.

Интеграция железных дорог Южной и Северной Кореи позволит сформировать международный евразийский транспортный коридор и обеспечить транспортировку товаров, произведенных в Республике Корея, железнодорожным транспортом. Сегодня южнокорейские грузовладельцы из-за островного положения используют в основном морской транспорт. Организация перевозок по Транскорейской железной дороге с выходом на Транссибирскую магистраль и железные дороги Китая и Монголии даст преимущества грузоотправителям по стоимости и времени доставки грузов. Реализация проекта по воссоединению Транскорейской железнодорожной магистрали приведет к увеличению объемов перевозки грузов и контейнеров, в том числе в железнодорожно-морском сообщении. В Республике Корея основным транспортным узлом является порт Пусан, который обслуживается железнодорожным и автомобильным транспортом. Транспортный узел Пусан включает в себя два морских порта - новый и старый порты Пусан, железнодорожные станции, обслуживающие контейнерные терминалы порта, а также тыловые терминалы, на которые доставка контейнеров осуществляется автомобильным транспортом. Ежегодно доля железнодорожных перевозок по завозу и вывозу контейнеров на терминалы порта Пусан составляет менее 7 % и продолжает уменьшаться. Такая динамика связана с наличием инфраструктурных, экономических и технологических проблем взаимодействия железнодорожного и морского транспорта в порту Пусан. Предметом данного исследования является анализ процессов взаимодействия различных видов транспорта в новом порту Пусан. Цель работы заключается в разработке мероприятий по увеличению пропускной способности железнодорожной составляющей транспортного узла Пусан для организации транскорейских перевозок в рамках евразийской транспортной системы. В данной работе использованы теоретические методы исследования, включая системный анализ и синтез информации. В результате анализа технического оснащения, технологии работы и имеющейся железнодорожной инфраструктуры нового порта Пусан выявлено наличие «узких мест» в функционировании системы «железная дорога - морской порт», препятствующих эффективному процессу транспортировки контейнеров. В работе рассмотрены инфраструктурные, технологические и организационные мероприятия по увеличению перерабатывающей способности объектов транспортного узла Пусан. Реализация рассматриваемых мероприятий потребует время на изменения и перестройку системы взаимодействия транспорта в процессе перевалки контейнеров. Необходимо определить этапность инфраструктурных изменений на основе прогнозирования перспективных объемов перевозок, в том числе с помощью имитационного моделирования.

Повышение скоростей движения на существующих железнодорожных линиях - одна из основных задач, стоящих перед Белорусской железной дорогой. Через территорию республики проходят два транспортных коридора, соединяющих между собой Россию и Западную Европу, а также Украину и страны Балтии. Во всех перечисленных странах повышение скоростей на железных дорогах идет очень быстрыми темпами. Беларусь не может оставаться в стороне. Однако чтобы повысить скорости, не всегда достаточно исходной информации. Чтобы выявить необходимые данные, используются методы теории принятия решений. Метод интегрального вероятностного критерия (ИВК) позволяет обосновать параметры дороги, необходимые для введения скоростного движения на существующих линиях. С помощью предложенной методики принятия решения выбираются технические параметры и средства оснащения линии с учетом неопределенности при реконструкции плана линии для скоростного движения пассажирских поездов. Исходными данными для определения ИВК является матрица рисков, или матрица частных критериев. При использовании матрицы рисков для каждого варианта проектных решений i составляются зависимости математического ожидания потерь от вероятности реализации расчетных условий p, изменяющейся в диапазоне от 0 до 1. В статье по предложенной методике определены приведенные затраты для вариантов проектных решений при всех возможных расчетных условиях. С использованием этих затрат сформированы матрица частных критериев и матрица рисков. Выполнено сравнение вариантов проектных решений по интегральному вероятностному критерию, при использовании которого рекомендация выбора варианта однозначна и сопровождается количественной оценкой, что облегчает задачу лицу, принимающему решение.

В настоящее время согласно нормативным документам удельное сопротивление проводов линий электропередачи принимается одинаковым для любого допустимого тока нагрузки и температуры нагрева проводов, равной 20 ° . Такой учет удельных сопротивлений вызывает значительные погрешности, существенно влияющие на режимы работы линий электропередачи. В данной статье проанализировано влияние температуры наружного воздуха, тока нагрузки, интенсивности солнечной радиации, скорости и направления ветра на температуру нагрева проводов воздушных линий электропередачи и, как следствие, на значение удельного сопротивления проводов и потерь мощности и электроэнергии в них. На примере трассы БАМа показано, что даже в условиях одного региона температура наружного воздуха меняется в зависимости от времени года в весьма широких пределах. Это в свою очередь требует скрупулезного учета зависимости значения удельного сопротивления проводов линии от внешней температуры воздуха. Вместе с тем показана допустимость неучета интенсивности солнечной радиации, скорости и направления ветра на температуру нагрева проводов воздушных линий электропередачи в связи с отсутствием исчерпывающей информации об этих факторах и их противоположной направленностью. Однако такое допущение будет справедливо только при рабочих токах в диапазоне от нуля до двойного значения тока, соответствующего экономической плотности. При расчете потерь электроэнергии, особенно в сильно загруженных линиях, обязателен учет всех внешних температурних воздействий. В связи с появлением сенсорных датчиков температуры предлагается их непосредственное использование для измерения температуры нагрева проводов линии с последующим вычислением их удельного сопротивления.

В статье показана актуальность проблемы шумового загрязнения окружающей среды железнодорожным транспортом. Цель исследований - оценить расчетными и инструментальными методами соответствие существующих уровней шума на селитебной территории вблизи железнодорожных путей санитарным нормам, предложить комплекс шумозащитных мероприятий и обосновать их акустическую эффективность. Применяемые методики измерений и расчетов эквивалентных и максимальных уровней шума подвижного состава соответствуют требованиям нормативных документов. Учтены особенности распространения и экранирования звуковых волн в существующей застройке, фоновые шумы, интенсивность движения поездов различных категорий на рассматриваемом участке. Представлены результаты измерений, расчетов и оценок шума, создаваемого грузовыми и пассажирскими поездами, моторвагонным подвижным составом на территории жилой застройки в г. Омске. Установлено значительное превышение предельно допустимых эквивалентных и максимальных уровней шума в жилой застройке. Сравнение расчетных и измеренных значений шума, учитывая стандартную неопределенность расчетных методов и расширенную неопределенность измерений, показало вполне удовлетворительную сходимость полученных результатов и подтвердило значительное превышение санитарных норм шума. Предложен комплекс мероприятий по снижению шума железнодорожного подвижного состава в источнике возникновения и на пути его распространения в сложившейся жилой застройке. Габариты насыпей двух участков железнодорожных путей могут позволить установку экранов малой высоты - до 38 см, геометрия которых спроектирована так, чтобы по отражению излучаемого подвижным составом шума они были по меньшей мере эквивалентны стандартной шумозащитной стенке высотой 2 м. Для участка путей, расположенного в выемке, предлагается установка шумозащитного экрана высотой 6 м и протяженностью не менее 1 км, выполнен расчет его акустической эффективности.

В статье рассматривается методика проектирования диагностической системы инфраструктуры электроснабжения железных дорог, основанная на применении байесовских сетей для прогнозирования вероятностей отказов. Для достижения максимальной эффективности диагностирования необходимо стремиться к минимизации количества входных параметров при сохранении требуемой точности. Предлагается диагностическая система, позволяющая оценить влияние каждого параметра на точность предсказания отказов. Восполнить недостаток исходных данных позволяет преимущество байесовских сетей - возможность задать структуру сети при помощи метода экспертных оценок, что позволит выполнить расчет вероятностей отказов при недостатке информации.

Статья посвящена численным методам решения нелинейных задач теплопроводности с учетом релаксации теплового потока. Разработана математическая модель на основе нелинейного уравнения теплопроводности гиперболического типа для расчета температурного поля в бесконечно протяженной (неограниченной) пластине. Представлена реализация метода сеток с использованием трехслойной неявной разностной схемы при решении нелинейной задачи гиперболической теплопроводности для случая, когда поглощение энергии излучения моделируется объемным источником тепла. Получено численное решение нелинейной задачи теплопроводности в неограниченной пластине с учетом релаксации теплового потока на основе методики конечных разностей с использованием метода прогонки и итерационного уточнения коэффициентов. Описан алгоритм расчета с графическим представлением результатов расчета температурного поля в неограниченной пластине при воздействии концентрированных потоков энергии. Представлено сравнение результатов расчетов температурных полей при математическом моделировании на основе нелинейного гиперболического уравнения теплопроводности и соответствующей линейной модели с использованием среднеинтегральных значений теплофизических и оптических характеристик. Полученные существенные отличия между температурными полями, соответствующими нелинейной и линейной задачам, обосновывают необходимость учета температурной зависимости теплофизических характеристик и поглощательной способности при исследовании высокоинтенсивных процессов нагрева тел. Разработанная нелинейная математическая модель нагрева тел с учетом конечной скорости распространения тепла, а также температурной зависимости свойств материала может быть использована при выборе режимов обработки тел высокоинтенсивными потоками энергии.

Резистивный нагрев полоза токоприемника, обусловленный протеканием тягового тока по токопроводящим элементам верхнего узла, имеет неравномерное распределение вдоль конструкции каркаса и зависит от места расположения контактного провода на вставке. Целью работы является разработка математической модели расчета потерь мощности в полозе токоприемника, позволяющая оценить ее величину с учетом зигзага контактного провода при движении электроподвижного состава. Предметом исследования является полоз токоприемника. В работе приведен пример расчета каркасного полоза токоприемника, оснащенного угольными вставками. Экспериментальные исследования распределения тока по шунтам полоза в зависимости от положения контактного провода выполнены в феврале 2021 г. в лаборатории «Конструкции контактных сетей, линий электропередачи и устройств токосъема» с использованием комплекса для испытания устройств токосъема. Расчет величины мощности нагрева полоза определяется по закону Джоуля - Ленца. Результаты расчета показали, что максимальная величина мощности нагрева наблюдается при положении контактного провода в середине полоза, при этом места наибольших потерь, расположенных по его краям, - над местами крепления шунтов. Модель позволяет получить функциональную зависимость величины нагрева вдоль полоза. Полученные результаты распределения мощности нагрева полоза позволяют дополнить комплексную модель теплового состояния токоприемника, разработанную в Омском государственном университете путей сообщения с участием авторов статьи. Универсальность разработанной модели позволяет исследовать различные зигзаги контактного провода и оценивать влияние положения контактного провода в плане на распределение тягового тока по полозу в зависимости от мест установки шунтов и их количества.

В статье рассматривается процесс технического обслуживания устройств железнодорожной автоматики. Целью работы является предложение способа снижения трудозатрат на обслуживание рельсовых цепей железнодорожной автоматики. Предлагаются метод автоматизации процесса проверки рельсовых цепей на шунтовую чувствительность путем шунтирования рельсовой цепи на кроссовом стативе и схема устройства, реализующего этот метод. Рассчитаны значения сопротивления шунтирования, эквивалентного наложению нормативного шунта в заданных точках рельсовой цепи. Результаты применения разработанного метода, приведенные в статье, могут быть использованы при совершенствовании систем автоматики действующих железных дорог.

Рассматривается концепция развития автоматизированной системы, предназначенной для мониторинга и учета электроэнергии на фидерах контактной сети постоянного тока. Система основана на ранее разработанном прототипе, введенном в эксплуатацию, и отличается от него новыми решениями, позволяющими достаточно просто выполнять развертывание системы, ее масштабирование и при необходимости перенос с одного объекта на другой. Описываются основные проектные решения, связанные с выбором архитектуры и ключевых алгоритмов, а также функции и потенциальные возможности системы.

Обосновано применение вероятностного анализа безубыточности на основе метода Монте-Карло для исследования грузовых перевозок как сложной стохастической системы. Анализ проведен по данным Улан-Баторской железной дороги.

Объекты железнодорожной электросвязи являются неотъемлемым комплексом технических средств, участвующих в организация безопасного и эффективного перевозочного процесса. Традиционно надежное функционирование средств связи обеспечивается путем проведения планового технического обслуживания, анализ качества которого выполняется по данным об инцидентах за прошедший отчетный период. Возможность экспериментальной оценки с помощью средств вычислительной техники несомненно имеет свои преимущества. В статье представлена задача разработки имитационной модели процесса эксплуатации устройств железнодорожной электросвязи с целью оценки коэффициента готовности и показателя качества обслуживания. Модель позволяет в автоматизированном режиме выполнять компьютерный эксперимент для вычисления средних значений указанных показателей с учетом следующих входных параметров модели: интенсивности отказов, периодичности и продолжительности обслуживания, времени восстановительного ремонта, вероятности ошибок персонала ремонтно-восстановительных бригад и вероятности отсутствия комп-лекта запасных частей.

Для повышения точности диагностирования технического состояния подвижного состава необходимо разрабатывать новые алгоритмы для цифровой обработки сигналов, поступающих от датчиков в момент прохождения осей колесных пар вагонных тележек в процессе равномерного движения поезда по прямолинейному участку железнодорожного пути. Применение современных математических пакетов прикладных программ для моделирования алгоритмов обработки данных на основе цифровых технологий позволяют сократить затраты и время на разработку автоматизированных систем для диагностирования технического состояния тележек подвижного состава железнодорожного транспорта. Для оценки точности фиксации магнитоиндукционным датчиком момента прохождения осей колесных пар в работе предложена астигматическая модель, позволяющая исследовать не только энергетические свойства датчика, но и форму выходного сигнала с учетом реальных габаритных размеров его магнитного сердечника. Разработанная модель позволяет классифицировать порядок астигматизма модели магнитоиндукционного датчика на основе набора дискретных виртуальных датчиков.

Одним из наиболее распространенных видов временной крепи при строительстве тоннелей является податливая набрызгбетонная крепь. В настоящее время учет набрызгбетонной крепи в расчете конструкции постоянной обделки затруднителен в связи с отсутствием универсальной методики проектирования, что влечет за собой увеличение материалоемкости конструкций и трудоемкости производимых работ. Данные о степени и характере влияния основных механических характеристик скальных грунтов и геометрических размеров сооружения на значение коэффициента учета податливой временной набрызгбетонной крепи, полученные в результате проведенных исследований, послужили основой для дальнейшей разработки универсальной методики проектирования.