Результаты поиска

В ходе научного сопровождения проектирования, строительства и эксплуатации, а также прогнозирования развития транспортной инфраструктуры в Арктическом регионе учеными РУТа (МИИТа) предложена методика отработки новых конструктивно-технологических решений посредством их апробации на небольшом участке трассы, получившем статус опытно-экспериментального; предложен ряд решений, которые могут учитываться и использоваться в ходе развития транспортной инфраструктуры в Арктике. В последние годы предпринят ряд экспедиций для изучения особенностей условий строительства транспортных объектов, включая климатические и инженерно-геологические, а также фактическое состояние существующих транспортных объектов (Полярная магистраль Салехард - Игарка): обследовательские экспедиции 2005, 2012 гг.; совместные экспедиции с Русским географическим обществом с участием ученых Института пути, строительства и сооружений РУТа (МИИТа) в Арктическом регионе в 2019 - 2021 гг., в ходе последних организована сеть геомониторинга; получены данные по температурам в воздушной среде и в приповерхностной зонах грунтовой среды; проведены лабораторные и полевые испытания грунтов; даны рекомендации по особенностям строительства транспортных объектов, включая возведение земляного полотна, с использованием различных вариантов технических и конструктивно-технологических решений. Целью статьи является обобщение опыта освоения северных территорий за счет развития транспортных коммуникаций и апробации новых конструктивно-технологических решений по сооружению земляного полотна на опытно-экспериментальном участке трассы. Представленный в настоящей статье подход может быть использован для формирования эффективной Высокоширотной российской транспортной системы в Арктической зоне РФ с прогнозированием трендов ее развития.

Надежность работы тепловозного дизеля в значительной степени зависит от его температурных режимов. Стабильность температурных режимов должна обеспечивать система охлаждения, которая регулирует отвод тепла от охлаждающей жидкости в зависимости от ее температуры и режима работы дизеля. В процессе эксплуатации при существующих алгоритмах работы штатных систем охлаждения наблюдаются существенные перепады температуры охлаждающей жидкости за довольно короткие интервалы времени. Это негативно сказывается на надежности работы дизеля. На различных сериях тепловозов система регулирования работы вентиляторов холодильника может существенно различаться. Для регулирования потока воздуха через секции холодильника применяется алгоритм включения или выключения определенного количества мотор-вентиляторов или изменения потока масла через гидромашину аксиально-поршневого типа, или регулирования уровня масла в гидротрансформаторе. Для разработки алгоритма управления работой системы охлаждения с целью стабилизации температурных режимов необходимо изучить процессы, реализуемые в эксплуатации. В статье приведены результаты исследования температурных колебаний охлаждающей жидкости в процессе эксплуатации тепловозов. По результатам исследования установлены реализуемые скорости увеличения и уменьшения температуры охлаждающей жидкости с учетом инерционности процесса. Установлено, что штатные системы охлаждения не допускают превышения установленных ограничений, но не исключают значительных перепадов температуры охлаждающей жидкости при смене режима работы дизеля. Полученные результаты могут быть использованы для совершенствования управления теплообменными процессами с целью стабилизации температурных режимов дизеля, что позволит повысить надежность его работы.

Актуальным является вопрос проектирования устройств с оптимальными характеристиками преобразования электрического сигнала и его формы без искажения при разработке устройства с малыми габаритами для электроподвижного состава. В данной статье рассмотрено влияние параметров трансформатора на форму передачи напряжения и даны рекомендации по выбору значений этих параметров. Это касается импульсных, дифференциальных трансформаторов и трансформаторов малой мощности. Проработка данного вопроса идет в направлении от теории к конструктивному расчету. В эпоху проектирования цифровых двойников расчетная математическая модель трансформатора позволит получить быстрое принятие решения о соответствии заложенных требований к изделию. Являясь универсальной, предлагаемая модель позволяет выполнять расчеты для любого импульсного трансформатора при условии задания соответствующих исходных данных и позволит уже на этапе проектирования получить оценочную характеристику трансформатора. Исследование показало зависимость между конструкцией трансформатора, используемыми материалами для магнитопровода и формой выходного сигнала. Очевидно, что индуктивность рассеивания и емкость обмоток являются основными параметрами, которые вносят искажения в сигнал. Моделирование конструкции обмоток, подбор магнитных сплавов или ферритов способствуют уменьшению вихревых токов в магнитопроводе, что позволяет улучшить характеристики выходного сигнала и снизить влияние постоянной составляющей тока в конце импульса. Модель трансформатора с уменьшенными габаритами сердечника из стали с меньшей толщиной проката и однородной доменной структурой, а также использование распределенной обмотки по сердечнику, которая имеет минимальную собственную емкость, получила наименьшее влияние на выходной сигнал с допустимым искажением сигнала 3 %. Полученная модель трансформатора может использоваться для создания готового изделия.

Представлены основные положения методологических основ управления состоянием систем технической эксплуатации, общий подход к созданию методик управления состоянием систем технической эксплуатации и методика назначения пробега вагонов между деповскими ремонтами на их основе. Даны практические рекомендации по эксплуатации грузовых вагонов.

В статье рассматриваются вопросы имитационного моделирования технологических процессов ремонта узлов подвижного состава. Приведена модель технологического процесса ремонта тележки (мод. 18-100) полувагона в среде ARENA.

В статье рассмотрены способы усиления земляного полотна с использованием инъектирования твердеющих растворов. Предложены технологии, позволяющие выполнять работы по усилению эксплуатируемого земляного полотна без ограничения движения. Представлены оптимальные инженерные условия для проектирования рассмотренных способов. Приведены значения физико-механических характеристик до и после усиления, полученные по результатам контроля качества выполненных работ на реальном объекте. Статья подготовлена в рамках гранта ОАО «РЖД» на развитие научно-педагогических школ в области железнодорожного транспорта. Армирование грунтов земляного полотна с использованием инъектирования твердеющих растворов вне габарита движения поездов позволяют существенно повысить экономическую эффективность и технологичность в вопросах усиления земляного полотна. В статье предложены оптимальные способы усиления земляного полотна в зависимости стадии развития дефектов и деформаций.

Рост производственных мощностей требует постоянного увеличения потребления топлива, что ведет к неизбежному уменьшению ископаемого топлива, запасы которого ограничены. По этой причине необходим постепенный переход на использование вторичных энергоресурсов, в частности использование вторичных газов, образующихся в результате производственных процессов. В данной статье рассмотрен вариант применения конверсии природного газа при добавлении его в высокотемпературный поток конвертерного газа с целью снижения его температуры для уменьшения тепловой нагрузки на поверхности нагрева и дальнейшего использования в качестве основного топлива в энергетических агрегатах. С помощью универсального программного комплекса Ansys Fluent была разработана расчетная модель газопровода конвертерного газа с подводом природного топлива, получены контуры распределения состава и температуры топливной смеси, образующейся при химическом взаимодействии газов. Проведены анализ полученной топливной смеси и сравнение эффективности полученного синтез-газа с исходным топливом. Показано, что в результате химической реакции получившийся газ имеет увеличение тепловой эффективности на 64 %. Результаты данного исследования демонстрируют возможность дальнейшего применения образовавшейся топливной смеси в качестве основного топлива для технологических процессов.

В статье описана возможность использования алгоритмов диагностирования для снижения времени поиска и устранения повреждений применительно к конкретной задаче поиска повреждения в аппаратуре релейного конца станционной тональной рельсовой цепи. Целью работы является обоснования необходимости учета сложности обследования при составлении этих алгоритмов. Рассчитаны условные вероятности, диагностические веса, частные и общие диагностические ценности. На основании проведенных вычислений составлены алгоритмы диагностирования без учета и с учетом сложности обследования аппаратуры релейного конца тональной рельсовой цепи. Показан эффект от учета сложности обследования при составлении алгоритмов. Результаты работы, представленные в статье, могут быть использованы при техническом обслуживании систем автоматики действующих железных дорог.

В статье приведено параметрическое описание терминальной сети и ее ключевых элементов - логистических объектов; определены факторы, влияющие на состав и конфигурацию терминальной сети; представлена модель терминальной сети как логистической цепи и на ее основе предложена комплексная теоретико-множественная модель терминальной сети региона. Предложена модель формирования состава терминальной сети. Задача поиска наилучшего варианта терминальной сети в такой постановке становится трехуровневой и двухэтапной. Результаты проведенной автором работы могут применяться как экономико-математический инструментарий при проектировании, планировании развития и оценке объектов терминально-складской инфраструктуры ОАО «РЖД».

В статье рассматриваются вопросы проектирования предприятий по ремонту подвижного состава железнодорожного транспорта, анализируется современный опыт, приводятся основные критерии оценки ка-чества проектных решений и предлагается методика их оптимизации с использованием средств математи-ческого моделирования.

В статье представлена нелинейная математическая модель нагрева двухслойного тела с учетом конечной скорости распространения тепла и температурной зависимости свойств материалов. Получено численное решение нелинейной гиперболической задачи теплопроводности для случая, когда поглощение энергии излучения моделируется объемным источником тепла. Рассмотрена реализация метода сеток с использованием трехслойной неявной разностной схемы при решении нелинейной задачи теплопроводности в двухслойном теле с учетом релаксации теплового потока и условий сопряжения в случае идеального контакта на стыке слоев. Описанный алгоритм расчета температурного поля при высокоинтенсивном нагреве тела с покрытием, учитывающий зависимость теплофизических характеристик материалов от температуры, основан на реализации метода прогонки с итерационным уточнением коэффициентов. Разработаны программы и представлены результаты расчетов температурных полей с использованием нелинейных гиперболических уравнений теплопроводности и соответствующих линейных с учетом среднеинтегральных значений теплофизических и оптических характеристик материалов. На основе сравнения полученных результатов обосновывается необходимость учета температурной зависимости свойств материалов при исследовании процессов высокоинтенсивного нагрева тел. Разработанная математическая модель на основе системы нелинейных гиперболических уравнений может использоваться при создании технологических процессов с применением методов обработки поверхности многослойных тел лазерным излучением.

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.