Выпуск 4

  • ПРОДЛЕНИЕ СРОКА СЛУЖБЫ СТРЕЛОЧНОГО ПЕРЕВОДА ЗА СЧЕТ НЕРАВНОЖЕСТКОСТИ РЕЛЬСОВЫХ НИТЕЙ ПЕРЕВОДНОЙ КРИВОЙ Л. С. Блажко, В. Б. Захаров, Е. В. Черняев, Е. И. Шехтман
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Уменьшить боковой износ рельсовых элементов упорной нити бокового пути. Методы: Использованы сравнительный и расчетный методы исследования. Результаты: Выявлено, что для продления срока службы переводной кривой стрелочного перевода необходимо уменьшить боковое воздействие на наружную рельсовую нить переводной кривой за счет применения подрельсовых прокладок различной упругости. Практическая значимость: Применение подрельсовых прокладок различной упругости под наружной и внутренней рельсовыми нитями переводной кривой стрелочного перевода позволит повысить скорость движения подвижного состава на боковое направление стрелочного перевода или увеличить ресурс переводной кривой стрелочного перевода при неизменной скорости движения поездов.

Ключевые слова: Стрелочный перевод, переводная кривая, прокладка, жесткость под рельсового основания, колесная пара, силы сопротивления, прогиб рельса

POINTWORK SERVICE LIFE EXTENSION BY MEANS OF UNEVEN STIFFNESS OF TURNOUT CURVE RAILS LINE. Ludmila S. Blazhko, Vladislav B. Zakharov, Yevgeniy V. Chernyayev, Yevgeniy I. Shekhtman

Objective: To reduce side wear of rail elements of side track backing-up rail. Methods: Comparative and computational methods were applied in the study. Results: It was detected that in order to extend the pointwork turnout curve service life, it is necessary to reduce the side impact on an outer rail by using rail pads of diverse elasticity. Practical importance: Application of rail pads of diverse elasticity under the outer and inner rails of a pointwork turnout curve makes it possible to increase the speed of rolling stock movement on the side direction of pointwork and increase the life of a pointwork turnout curve with fixed train speed.

Keywords: Pointwork, turnout curve, rail pad, rail roadbed roughness, wheel pair, resistance forces, rail deflection.

  • ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТЬЮ ДВИЖЕНИЯ В ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ КОМПАНИИ С УЧЕТОМ ЭКОНОМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ. Л. Ф. Казанская, Ш. Ш. Ризакулов
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Разработать систему управления безопасностью движения с учетом экономических факторов, так как конкурентный рынок перевозок в процессе структурного реформирования железнодорожной отрасли формировался при наличии стратегических проблем железнодорожного транспорта, что привело к построению неэффективной рыночной модели. Нерешенные проблемы отрасли и новые угрозы, названные в задачах обеспечения безопасности движения, создали риски понижения экономической устойчивости железнодорожной компании. Методы: Использованы методы системного и структурно-функционального анализа, метод экспертных оценок. Результаты: Рассмотрены проблемы управления безопасностью движения в железнодорожной компании (на примере АО «Узбекистон темир йуллари» («УТЙ»)); показана необходимость установления нормативных показателей безопасности движения. Анализ данных компании позволил определить стратегические направления повышения безопасности движения и функции системы управления. Предложена методика оценки экономического ущерба рисков потенциальных отказов в зависимости от инвестиций и эксплуатационных расходов. В соответствии с данной методикой отмечены несколько подходов к прогнозированию безопасности движения в зависимости от изменения производительности труда, объема инвестиций и эксплуатационных расходов. Разработана структурная схема управления безопасностью движения с обратными связями. Практическая значимость: Предлагаемые организационные изменения позволяют построить новую структуру управления безопасностью движения с учетом интересов как государства, так и компании АО «УТЙ». Предлагаемая структурная схема управления безопасностью движения позволяет распределить и обеспечить рациональное финансирование отрасли с целью обеспечения необходимого уровня безопасности. Прогноз может быть проведен как для всей сети в целом, так и для отдельных железнодорожных участков. Помимо этого, можно оптимизировать планы эксплуатационных расходов и инвестиционных вложений.

Ключевые слова: Безопасность движения поездов, инвестиция, эксплуатационные расходы, экономический ущерб, нарушение безопасности движения, организационная структура.

BUILDING THE SYSTEM OF TRAFFIC SAFETY CONTROL IN A RAILWAY COMPANY IN VIEW OF ECONOMIC ASPECTS. Liliya F. Kazanskaya, Sherzod Sh. Rizakulov

Objective: To develop traffic safety control system, taking into account economic aspects, as, in the time of railway industry restructuring, the competitive freight and passenger market was formed with strategic problems of railway transport, which led to building a wasteful market model. Unsolved sector-specific issues and new threats, designated in the tasks of traffic safety control, created the risks of economic security weakening of a railway company. Methods: The methods of system and system-oriented analysis, as well as Delhi method were used. Results: The issues of traffic safety control in a railway company were considered (by the example of JSC «O’zbekiston Temir Yo’llari» («OTY»)); the necessity for determining traffic security standards was shown. The company’s data analysis made it possible to identify the strategic directions of traffic safety improvement and control function. The evaluation method of economic damage from potential failure risks, depending on the investments and working expenditures, was suggested. In accordance with the method in question, several approaches to forecasting traffic security were singled out, depending on the shifts in labour productivity and changes in the volume of investments and working expenditure. A control-flow chart of traffic safety with feedback was developed. Practical importance: The introduced organizational changes make it possible to build a new structure of traffic safety control, considering the interests of both the state and JSC “OTY.” The suggested traffic safety control-flow chart makes it possible to allocate and provide the reasonable funding of the brunch, in order to provide the required security level. The forecast may be conducted both for the network in general and for all railway districts separately. Moreover, the plans for working expenditure and investments may be optimized.

Keywords: Train safety control, investment, working expenditure, economic damage, traffic safety violation, organizational structure.

  • ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ОСЕВЫХ НАГРУЗОК И СКОРОСТЕЙ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ НА УЧАСТКАХ РАСПРОСТРАНЕНИЯ СЛАБЫХ ГРУНТОВ. И. В. Колос, Е. С. Свинцов, Г. М. Стоянович, А. Э. Горев, В. В. Говоров
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Рассмотреть основные проблемы, с которыми могут столкнуться предприятия путевого хозяйства при организации движения поездов с повышенными скоростями и с нагрузками на ось свыше 25 тс. Определить основные факторы, влияющие на стабильность земляного полотна железных дорог, опирающихся на слабые основания в условиях повышенного вибродинамического воздействия, вызванного повышением скоростей движения поездов и осевых нагрузок. Методы: Использован сравнительный анализ состояния железнодорожного пути, земляное полотно которого опирается на прочное и слабое основание, основанный на статистических данных. Результаты: Показано, что важнейшим показателем, пределяющим надежность конструкции железнодорожного пути в целом, является несущая способность слабого основания, которая должна определяться с учетом действия вибродинамических нагрузок и снижения под ее влиянием прочностных свойств грунтов основания земляного полотна. Практическая значимость: Анализ проблем позволил сделать вывод о необходимости разработки паспортов несущей способности земляного полотна и его основания.

Ключевые слова: Земляное полотно, слабые грунты, слабое основание, повышенные осевые нагрузки, несущая способность основания земляного полотна.

THE ISSUES OF AXLE LOADING INCREASE AND TRAIN SPEED AT LIGHT SOIL RAILROAD SECTIONS. Irina V. Kolos, Yevgeniy S. Svintsov, Vadim V. Govorov, Gennadiy M. Stoyanovich, Andrey E. Gorev

Objective: To study the main problems which enterprises of track facilities may face in the process of train operation with high speeds and axle load over 25 tnf. To determine the basic factors, which affect the stability of roadbed, bearing on a weak base, in the conditions of the increased vibrodynamic impact, caused by the increase of train speed and axle load. Methods: The comparative analysis of track condition, the roadbed of which bears on strong and weak base, was applied based on statistical data. Results: It was demonstrated that the key indicator, determining construction reliability of track in general, is the efficiency of weak subgrade soil that should be identified with allowance for vibrodynamic load and reduction of strength properties of roadbed supporting subsoil under its influence. Practical importance: The analysis of the given problems made it possible to draw a conclusion on the necessity of subgrade support efficiency certificates elaboration.

Keywords: Roadbed, light soil, weak base, increased axle loading, efficiency of subgrade soil.

  • ОПЫТ СОВМЕЩЁННОГО ВЫСОКОСКОРОСТНОГО ПАССАЖИРСКОГО И ГРУЗОВОГО ДВИЖЕНИЯ В СТРАНАХ ЕВРОПЕЙСКОГО СОЮЗ. О. С. Морозова, C. В. Шкурников
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Выявить участки совмещенного движения высокоскоростных пассажирских и грузовых поездов в странах Европейского союза, а также основные причины организации такого совмещения. Методы: Применены анализ и теоретическое обобщение материалов, касающихся совмещенного движения высокоскоростных пассажирских и грузовых поездов в странах Европейского союза. Результаты: Выявлено, что совмещение категорий поездов на высокоскоростных железнодорожных магистралях не только возможно, но иногда и необходимо. Обнаружены участки совмещенного движения высокоскоростных пассажирских и классических грузовых поездов на одном рельсовом пути европейских высокоскоростных магистралей (ВСМ). Показано, что основными причинами устройства участков совместного движения являются преодоление контурных или высотных препятствий: часто такие участки располагаются в местах пересечений горных массивов, крупных водоемов и населенных пунктов; а также обоснование инвестиций на участках, где спрос на пассажирские перевозки недостаточен или доходы от перевозки грузов настолько высоки, что способны компенсировать затраты на организацию совмещенного движения. Практическая значимость: Опыт организации совмещенного движения на европейских ВСМ можно применить на отечественных ВСМ.

Ключевые слова: Высокоскоростная магистраль, совмещенное движение, TEN-T, контурное препятствие, высотное препятствие, экологически чистый транспорт.

THE EXPERIENCE OF COMBINED HIGH-SPEED PASSENGER AND FREIGHT TRAFFIC IN COUNTRIES OF THE EUROPEAN UNION. Olga S. Morozova, Sergey V. Shkurnykov

Objective: To determine combined traffic sections of high-speed passenger and freight trains in countries of the European Union, as well as the main reasons for organizing the combined traffic on these sections. Methods: The analysis and theoretical integration of data on combined traffic of high-speed passenger and freight trains in countries of the European Union were applied. Results: It was found that combination of types of trains on high-speed networks was not only possible but sometimes necessary. The sections of high-speed passenger and freight trains combined traffic on one rail track of European high-speed networks were detected (VSM). It was shown, that the main reasons for organization of combined traffic were passing of contour and high obstacles: such sections are often situated in crossing areas of rock mass, large water bodies and population centers; as well as investment justification in areas where passenger transport demand is inadequate or freight revenue is high enough to compensate expenditures on combined traffic organization. Practical importance: The experience of combined traffic organization at European high-speed networks might be applied at domestic VSM.

Keywords: High-speed network, combined traffic, TEN-T, contour obstacle, high obstacle, green transport.

  • ПРОЕКТИРОВАНИЕ МУЛЬТИМОДАЛЬНОЙ ТРАНСПОРТНОЙ СЕТИ. Н. С. Нестерова, В. А. Анисимов, С. М. Гончарук
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Создать методологию проектирования мультимодальной транспортной сети (МТС) при разных сценариях социально-экономического развития страны и её регионов, учитывающих влияние на принятие решений факторов, порождающих неопределенность исходной информации. Методы: Применены теория систем, принцип декомпозиции, теория множеств, теория вероятности и математической статистики, основы теории информации, теории графов и теории надежности; методы системного анализа, математического моделирования процессов и систем, математической логики, принятия решений, динамического программирования, многокритериальной оптимизации, экономической оценки эффективности проектных решений. Результаты: Предложены и разработаны концепция методологии проектирования МТС, системное представление МТС, четырехуровневая декомпозиция и теоретико-множественное представление облика МТС, математическая модель стратегии развития МТС с учетом сценария социально-экономического развития исследуемого региона, сбалансированная система показателей для оценки стратегий развития МТС и управления траекторией изменения её облика и мощности в соответствии с установленными стратегическими целями, методика формирования облика МТС, методика формирования множества возможных стратегий этапного изменения облика и мощности объектов МТС, методика формирования области эффективных стратегий развития МТС, технология работы ЛПР с областью эффективных стратегий для принятия решений. Практическая значимость: Методология может применяться для инвестиционной оценки и технико-экономического обоснования стратегий изменения облика и мощности МТС как совокупности мультимодальных транспортных коридоров, проектируемых с целью реализации стратегических задач развития единой транспортной сети страны.

Ключевые слова: методология проектирования, мультимодальная транспортная сеть, мультимодальный транспортный коридор, мультимодальный транспортный узел, сбалансированная система показателей, стратегия развития, расчетный случай.

DESIGNING A MULTIMODAL TRANSPORT NETWORK. Vladimir A. Anisimov, Natalya S. Nesterova, Sergey M. Goncharuk

Objective: To create a methodology for designing a multimodal transport network under various scenarios of socioeconomic development of the Russian Federation and its regions which take into account the influence of factors that create initial-information indeterminacy in decisionmaking. Methods: System theory, partitioning principle, theory of sets, theory of probability and mathematical statistics, basics of information theory, graph theory and reliability theory; as well as methods of system analysis, mathematic simulation of processes and systems, mathematical logic, decision-making, dynamical programming, multi-objective optimization, economic evaluation of efficiency of design solutions were applied. Results: The authors developed and proposed a concept for designing methodology of multimodal transport networks, systemic presentation of multimodal transport networks, four-level partitioning and set-theoretical presentation of multimodal transport networks layout, mathematical simulation of multimodal transport network development strategy which takes into account the scenario of socioeconomic development of a region under study, balanced system of indices for evaluation of multimodal transport network development strategy and managing the trajectory of change of its layout and capacity in accordance with set strategic objectives, method for forming layout of multimodal transport network, method for forming a variety of possible strategies of gradual changing of layout and capacity of multimodal transport network objects, method for forming an area of efficient multimodal transport network development strategies, technology for decision-makers’ work with efficient strategy area for decision-making. Practical relevance: This methodology can be used in investment evaluation and technical and economic feasibility study of strategies of multimodal transport networks’ layout and capacity change strategies as an aggregate of multimodal transport corridors designed with the purpose of implementation of strategic tasks of development of a country’s single transport network.

Keywords: design methodology, multimodal transport network, multimodal transport corridor, multimodal transport hub, balanced score card system, development strategy, design case.

  • ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМЫ МОТИВАЦИИ ПЕРСОНАЛА, НАЦЕЛЕННОЙ НА РЕАЛИЗАЦИЮ СТРАТЕГИИ РОСТА ТРАНСПОРТНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ. Е. С. Палкина
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Определить методологию и инструментарий построения системы мотивации персонала, нацеленной на реализацию стратегии роста транспортной компании. Методы: Использованы методы обобщения, группировки, анализа, синтеза, системного подхода, абстрагирования, моделирования, формализации, постановки проблем, изучения литературы, документов и результатов деятельности, наблюдения, измерения, экспертных оценок, мониторинга, изучения и обобщения опыта. Результаты: Обоснована актуальность системно-интегрированного подхода к мотивации персонала. Предложены принципы мотивации персонала для обеспечения реализации стратегии роста. Сделан вывод о целесообразности построения системы мотивации персонала на основе сбалансированной системы ключевых показателей эффективности. Показана специфика внедрения разработанных предложений на примере оператора железнодорожного транспорта. Практическая значимость: Реализация предложенных принципов построения системы мотивации персонала на основе концептуальных положений системно-интегрированного управления позволит повысить результативность и эффективность реализации стратегии роста транспортной организации.

Ключевые слова: Мотивация, сбалансированная система показателей, системно-интегрированное управление, стоимостно-ориентированное управление, стратегия роста, транспортная организация, экономическая добавленная стоимость.

BUILDING PERSONNEL MOTIVATION SYSTEM AIMED AT IMPLEMENTATION OF TRANSPORT ORGANIZATION GROWTH STRATEGY. Elena S. Palkyna

Objective: To determine the strategy and tools for building personnel motivation system, aimed at implementation of the transport company’s growth strategy. Methods: The methods of generalization, grouping, analysis, synthesis, systemic approach, abstraction, modeling, formalization, problem setting, the search of literature, documents and performance results, observation, instrumentation, expert evaluation, monitoring, practice research and generalization. Results: The topicality of system integrated approach to personnel motivation was justified. The foundations of personnel motivation were introduced for growth strategy implementation. The conclusion was made on the expedience of building an personnel motivation system on the basis of a balanced system of key performance indicators. The specificity of the developed proposals implementation was demonstrated by the example of a railroad transport operator. Practical importance: The implementation of the introduced principles of building personnel motivation system, based on conceptual regulations of system integrated approach, will make it possible to improve the performance and efficiency of transport organization growth strategy implementation.

Keywords: Motivation, balanced score card, system-integrated management, value-based management, growth strategy, transportation organization, economic value added.

  • ОБ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БЕЗБАЛЛАСТНОГО ВЕРХНЕГО СТРОЕНИЯ ПУТИ. Л. А. Андреева, Е. С. Свинцов, Е. А. Тарасевич
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Описать изменения параметров движения по железным дорогам в современных условиях, которые влекут за собой необходимость введения в эксплуатацию новых систем конструкции верхнего строения пути, адекватных этим изменениям. Методы: Для написания статьи применены методы сопоставления и сравнительного анализа. Результаты: Сопоставлены преимущества и недостатки безбалластного верхнего строения пути и традиционной конструкции пути на балласте. Проанализирована возможность более широкого применения безбалластного верхнего строения пути на современных железных дорогах. Практическая значимость: Внедрение безбалластного верхнего строения пути позволит решить практические задачи применения этого вида конструкции верхнего строения пути в транспортном строительстве.

Ключевые слова: Верхнее строение пути, высокоскоростное движение, БВСП, методы оценки экономической эффективности.

ON ECONOMIC ASSESSMENT OF BALLASTLESS TRACK STRUCTURE EFFICIENCY. Ludmila A. Andreyeva, Yevge niy S. Svintsov, Yelena A. Tarasevich

Objective: To describe the regulation of railroad traffic parameters in modern conditions, that lead to the necessity of putting into operation the new systems of track design, relevant for regulations in question. Methods: The method of matching, as well as the method of comparative analysis was applied in the study. Results: The advantages and disadvantages of ballastless track structure and conventional ballast track design were compared. The possibility of extensive application of ballastless track structure on modern railroads was analyzed. Practical importance: Ballastless track structure implementation will make it possible to solve practical tasks of using the given type of track design in transport construction.

Keywords: Track structure, high-speed traffic, ballastless track structure (BVSP), economic efficiency assessment method.

  • АНАЛИЗ ТЯГОВО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ НОВЫХ ЭЛЕКТРОВОЗОВ. А. А. Бакланов, Н. В. Есин, А. П. Шиляков
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Рассмотреть особенности и параметры новых, в том числе инновационных, грузовых и пассажирских электровозов, разработанных промышленностью для отечественных железных дорог в рамках реализации Программы создания новых локомотивов в 2004–2010 гг. Проанализировать тягово-энергетические параметры электровозов постоянного и переменного тока. Оценить максимальную массу поездов и удельный расход электроэнергии электровозов. Выявить преимущества новых электровозов по сравнению с выпущенными ранее. Разработать рекомендации для повышения эффективности новых электровозов. Методы: Использованы сравнительный анализ, методы тяговых расчетов, линейный регрессионный анализ, метод энергетического баланса. Результаты: Рассмотрены основные конструктивные особенности и параметры ранее изготовленных и новых электровозов, в том числе мощность их тяговых двигателей, сила тяги и скорость в длительном режиме тяги. Сопоставлены параметры новых и ранее изготовленных электровозов. Проанализированы важнейшие показатели работы электровозов, такие как максимальная масса состава и удельный расход электроэнергии на тягу. Дано их сравнение с показателями работы ранее изготовленных электровозов. По результатам расчетов и анализа статистических данных выявлены преимущества новых электровозов по сравнению с ранее выпущенными. Показана высокая эффективность рекуперативного торможения, особенно у новых электровозов. Выявлено, что в зимние месяцы возврат электроэнергии в контактную сеть при рекуперативном торможении пассажирских электровозов переменного тока серии ЭП1 значительно снижается, поскольку большая часть выработанной тяговыми двигателями энергии расходуется на питание цепей электроотопления пассажирских вагонов. Разработаны рекомендации по повышению эффективности новых электровозов. Практическая значимость: Определены условия, при которых новые электровозы могут реализовать свои преимущества по сравнению с ранее выпущенными электровозами. Разработанные предложения позволят повысить тягово-энергетическую эффективность новых электровозов в эксплуатации.

Ключевые слова: Новый электровоз, ранее выпущенные электровозы, параметры электровозов, масса поезда, рекуперативное торможение, расход электроэнергии.

ULL AND ENERGY EFFICIENCY ANALYSIS OF NEW ELECTRIC LOCOMOTIVES. Alexander A. Baklanov, Nikolay V. Yesin, Andrey P. Shilyakov

Objective: To study the specificities and parameters of the new, including innovative, freight and passenger electric locomotives, produced for domestic railways in the framework of the program of creating the new locomotives in 2004–2010. To analyze pull and energy efficiency parameters of direct current and alternating current electric locomotives. To estimate the maximum weight of trains and specific energy consumption of electric locomotives. To detect the advantages of new electric locomotives in comparison with those produced earlier. To develop guidelines on efficiency improvement of the new electric locomotives. Methods: Comparative analysis, methods of grade computations, linear regression analysis, power balance method. Results: The main design features and parameters of the new and earlier produced electric locomotives were studied, the former include the power of tractive motors, traction effort, as well as the speed at continuous rating of traction. The parameters of the new and earlier produced electric locomotives were compared. Key performance indicators of electric locomotives were analyzed, such as the maximum mass of a train and specific energy consumption on traction. The comparison of the above-mentioned indicators with performance indicators of earlier produced electric locomotives was given. According to calculation data and statistical data analysis the advantages of new electric locomotives were determined over those produced earlier. High performance of regenerative breaking was shown, specifically new electric locomotives. It was detected that in winter regeneration of electric energy was significantly reduced, in case of regenerative braking of passenger electric locomotives series EP1 with alternating current, as most of energy generated by tractive motors was spent on electric heating circuits of passenger cars. Guidelines on efficiency improvement of new electric locomotives were developed. Practical importance: The conditions in which new electric locomotives would implement the available advantages were determined, compared to those produced earlier. The elaborated offers make it possible to improve pull and energy efficiency of the new electric locomotives in operation.

Keywords: New electric locomotive, earlier produced electric locomotives, parameters of electric locomotives, train weight, regeneration braking, power consumption.

  • ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА ВОДОРОДНОГО ИСТОЧНИКА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ С ИНВЕРТОРОМ ТОКА И СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА В АВТОНОМНЫХ ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА. А. Т. Бурков, А. Н. Марикин, В. В. Никитин, А. В. Третьяков
  • Аннотация
  • Abstract

В статье приведены материалы синтеза комбинированного источника электрической энергии для автономной энергетической системы с дизель-генератором (турбогенератором) и водородным источником энергии. Цель: Обосновать структуру и параметры энергетического канала автономной электроэнергетической установки, основанной на принципе форсирования мощности при параллельной работе на общую нагрузку двух источников электрической энергии – синхронного генератора и водородного источника энергии. Методы: Использовано математическое моделирование основных энергетических процессов, включая процессы управления распределением активных и реактивных мощностей в автономной электроэнергетической системе при параллельной работе синхронного генератора и водородного источника электроэнергии. Результаты: Поставлены и решены задачи структурного синтеза комбинированной энергетической установки с использованием электронного преобразователя на основе инвертора тока, обоснования критериев энергоэффективной работы и алгоритмов управления автономной электроэнергетической системой с минимизированием энергообмена между синхронным генератором и инвертором тока. Практическая значимость: Новые результаты рекомендуется использовать при проектировании энергетических систем с улучшенными технико-экономическими и экологическими показателями для применения в автономных энергетических установках на транспорте.

Ключевые слова: Водородный источник электроэнергии, синхронный генератор, инвертор тока, автономная электроэнергетическая система.

PARALLEL OPERATION OF HYDROGEN POWER SOURCE WITH CURRENT INVERTER AND SYNCHRONOUS GENERATOR IN SELF-CONTAINED ELECTRIC-POWER SYSTEMS OF ALTRENATING CURRENT. Anatoliy T. Burkov, Alexander N. Marykyn, Victor V. Nikityn, Alexander V. Tretyakov

The data on the synthesis of a combined electric power source for a self-contained electric-power system with a diesel generator (turbo-generator) and hydrogen power source was presented in the article. Objective: To justify the structure and parameters of a power channel of a self-contained electric power plant based on power augmentation with parallel operation on the total load of two electric power sources – synchronous generator and hydrogen power source. Methods: Mathematical modeling of the main power processes was applied, including the processes of active and reactive power distribution control in a self-contained electric power system with parallel operation of synchronous generator and hydrogen power source. Results: The tasks of structural synthesis of a combined power plant with current-based electronic inverter application, as well as justifications of power-efficient operation criteria and control algorithms of a self-contained electric power system with minimized power interchange between synchronous generator and current inverter were set and solved. Practical importance: New results are recommended to use in the design of power systems with improved technical and economic as well

Keywords: Hydrogen power source, synchronous generator, current inverter, self-contained electric-power system.

  • ПРИМЕНЕНИЕ ИМПУЛЬСНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ХАРАКТЕРИСТИК АВТОНОМНОГО ИСТОЧНИКА ЭНЕРГИИ ЛЕКТРОПОДВИЖНОГО СОСТАВА. В. А. Васильев, А. Е. Цаплин
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Повысить энергетическую эффективность использования автономных источников энергии на электрическом подвижном составе применением импульсного преобразователя. Методы: Использованы методы расчета электрических цепей и имитационного моделирования с помощью компьютерных программ MATLAB с применением пакета библиотек Simulink. Результаты: Предложено схемное решение, позволяющее расширить границы применения автономных источников энергии на электрическом подвижном составе. Разработана имитационная компьютерная модель в соответствии с предложенной схемой импульсного преобразователя, позволяющая исследовать переходные процессы регулирования токов и напряжений тяговых двигателей при разгоне и рекуперативном торможении. Работоспособность предложенного схемного решения при работе с тяговым электроприводом электроподвижного состава с автономным источником питания подтверждается результатами имитационного моделирования. Практическая значимость: Применение импульсного преобразователя позволит расширить диапазон использования по напряжению автономного источника питания на основе емкостного накопителя энергии.

Ключевые слова: Накопитель энергии, электрический подвижной состав, импульсный преобразователь, имитационное моделирование.

PULSE VOLTAGE CONVERTER APPLICATION FOR COMPENSATING THE CHARACTERISTICS OF SELF-GENERATED POWER SUPPLY OF AN ELECTRIC STOCK. Vladislav V. Vasilyev, Alexey Ye. Tsaplyn

Objective: To improve energy efficiency of self-generated power supply usage on an electric stock, by means of pulse converter application. Methods: Calculation methods of electric lines, as well as simulation modeling with Matlab software programs and Simulink library package application were used. Results: A circuitry was offered, making it possible to extend the limits of self-generated power sources on an electric stock. A simulation computer program was developed in accordance with the suggested pulse converter circuit, providing an opportunity to study transient processes of tractive motors current and voltage regulation during acceleration and regenerative braking. Availability of the suggested circuit when dealing with an electric traction drive of a self-powered electric stock is corroborated by the results of simulation modeling. Practical importance: Switching converter application will make it possible to extend the range of use, by means of independent voltage source on the basis of capacity storage.

Keywords: Energy store, electric stock, switching converter, simulation modeling.

  • КОМПЛЕКСНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ТРАНСПОРТНО-ЛОГИСТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ СМЕШАННЫХ ПЕРЕВОЗОК. Е. Н. Зайцев, Е. В. Коникова, И. А. Тецлав, И. Г. Шайдуров
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Рассмотреть концептуальный подход к проблеме комплексной безопасности при взаимодействии участников транспортно-логистической системы смешанных перевозок (ТЛС СП), включая авиационную транспортную систему, на принципах единства информационной среды и интеллектуализации транспортных систем управления с использованием глобальной навигационной системы ГЛОНАСС/GPS. Методы: Использованы методы систематизации, структурной декомпозиции ТЛС СП, метод матричного моделирования ТЛС СП с учетом взаимодействия средств производства при выполнении конкретных операций каждым участником перевозки на всех этапах маршрута от производителя до получателя. Результаты: Выполнена горизонтальная декомпозиция ТЛС СП по принципу единства основного транспортного процесса с учетом требований комплексной безопасности на каждом участке движения груза от производителя до покупателя: при подготовке, погрузке, транспортировке на различных видах транспорта, перегрузке и разгрузке у потребителя. Рассмотрены основные направления интеллектуализации транспорта в России и за рубежом. Рассмотрены новые требования к интеллектуализации аэропортовых комплексов, систем УВД и служб авиакомпаний, представляющих единую авиационную систему, определяющие дальнейшие направления исследования систем с учётом возмущающих факторов на всех этапах и операциях рассматриваемой системы. Даны предложения по направлениям интеллектуализации ТЛС СП на всех участках подготовки и выполнения перевозки от производителя до потребителя, что позволит обеспечить дельнейшее развитие концепции управления цепями поставок и формирование на рынке транспортных услуг 5PL-провайдера. Практическая значимость: Разработаны предложения по формированию комплексной системы безопасности ТЛС СП с использованием новейших информационно-управляющих технологий – интеллектуальных транспортных систем для повышения безопасности и эффективности транспортных процессов, минимизации задержек и улучшения условий труда.

Ключевые слова: Транспортно-логистическая система, декомпозиция ТЛС СП, аэропорт, комплексная безопасность, интеллектуальные транспортные системы.

INTEGRATED SECURITY OF TRANSPORT LOGISTICAL SYSTEM OF MULTIMODAL TRANSPORTATION. Yevgeniy N. Zaytsev, Yelena V. Konikova, Ilya A. Tetslav, Ivan G. Shaidurov

Objective: To study the conceptual approach to the problem of integrated security, involving cooperation of transport logistical system participants of multimodal transportation (TLS SP), including aerial cargo delivery system, on the principles of the unity of information environment and intellectualization of transport systems management using the global positioning system GLONASS/GPS. Methods: The methods of TLS SP systematization and structural decomposition were applied, as well as the method of TLS SP matrix simulation, considering collaboration of the means of production in case certain operations are performed by each traffic participant on all route stages from a manufacturer to a receiver. Results: Horizontal decomposition of TLS SP was performed on the principle of the unity of the main transport process, taking into account integrated security requirements at each stage of goods traffic from a manufacturer to a receiver: making up, loading, transportation on different types of transport, cargo transfer and unloading at a receiving point. The main areas of transport intellectualization in Russia and abroad were studied. The new requirements for intellectualization of airport systems, air traffic control systems and aviation services were considered, presenting a unified aviation system and determining further directions of systems study, taking into account the perturbing factors at all stages and activities of the system in question. The suggestions on TLS SP intellectualization areas at all stages of planning and transportation fulfillment from a manufacturer to a receiver were given, making it possible to provide further development of supply chain management concept and formation of 5PL-provider transportation services at the market. Practical importance: The suggestions on the formation of TLS SP integrated security system were developed, using the latest data management technologies – intellectual transport systems, in order to improve the security and efficiency of transport processes, to minimize the delays and to improve working conditions.

Keywords: Transport logistical system, TLS SP decomposing, airport, integrated security, intelligent transport systems.

  • СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРОФИЛЯ ПОВЕРХНОСТИ КАТАНИЯ КОЛЁСНЫХ ПАР. И. А. Иванов, Д. П. Кононов, С. В. Урушев
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Показать недостаточную эффективность использования ресурса колёсных пар при традиционных способах восстановления профиля катания во время ремонта. Рассмотреть возможности дальнейшего совершенствования этого процесса на основе новых технологий восстановления профиля с использованием глубинного и высокоскоростного шлифования. Метод: Анализировались способы восстановления профиля катания колёс, рассматривались эффективные технологические решения, основанные на теоретических выводах и современном практическом опыте. Результаты: Оценены потери ресурса колёсных пар при использовании традиционных способов восстановления профиля. Приведены предварительные параметры режимов восстановления профиля колёсных пар с использованием высокоскоростного шлифования, обеспечивающие повышение ресурса колёсных пар и производительности процесса восстановления. Практическая значимость: Показана целесообразность восстановления профиля катания колёсных пар подвижного состава железных дорог с использованием технологии врезного профильного высокоскоростного шлифования. Полученные результаты можно использовать при разработке технического задания на станок для восстановления профиля катания колёс на ремонтных предприятиях РЖД.

Ключевые слова: Колёсная пара, восстановление профиля, высокоскоростное шлифование.

THE IMPROVEMENT OF WHEEL TREAD REPROFILING PROCESS. Igor A. Ivanov, Dmitriy P. Kononov, Sergey V. Urushev

Object: To show the lack of wheelset operating life efficiency use in case traditional methods of wheel tread reprofiling were used in the process of repair works. To consider the possibilities of further improvement of this process on the basis of new reprofiling technologies, using the deep and high-speed grinding. Methods: The methods of wheel tread reprofiling were analyzed, the effective process solutions, based on theoretical conclusions and current practical knowledge, were studied. Results: Wheel set wastage in case of using the traditional ways of reprofiling was estimated. Preliminary parameters of wheelset reprofiling modes using high-speed grinding were estimated, providing for the increase in wheel set operational life and reprofiling performance enhancement. Practical importance: The appropriateness of rolling stock wheel tread reprofiling, by using the method of infeed high-speed profile grinding, was presented. The obtained results may be applied in the development of requirements specification for wheel tread reprofiling machine at repair facilities of the Russian Railways.

Keywords: Wheel set, reprofiling, high-speed grinding.

  • ИССЛЕДОВАНИЕ КОНУСНОГО МАГНИТНОГО ПОДШИПНИКА. К. И. Ким, К. К. Ким
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Обосновать выбор параметров магнитного подшипника конусного типа (с комбинированным радиальным и осевым управлением), выработать рекомендации, выполнение которых позволит значительно улучшить характеристики магнитного подвешивания вращающегося ротора электрической машины. Методы: Использовались аналитические методы классической электротехники и методика лабораторного эксперимента. Результаты: Выяснено: управление вдоль радиальной и осевой координат оказывается независимым несмотря на то, что управляющие силы создаются общими электромагнитами; в линейном приближении при учете малых колебаний в радиальном и осевом направлениях устойчивость удержания вращающегося ротора обеспечивается теми же законами управления, что и для обычного цилиндрического магнитного подшипника; для конусных магнитных подшипников характерен недостаток, связанный с потерей (или ухудшением) радиального управления в пусковом режиме, который обусловлен наличием общего магнитопровода в осевом и радиальных каналах управления; можно достичь значительной жесткости и управляющей силы в рабочей области изменения продольной координаты при одновременном сохранении максимальной радиальной жесткости, достаточной для пускового режима, с помощью специальных нелинейных преобразователей в электронной схеме системы управления; удобство юстировки в чрезвычайно сильной степени определяет успешную настройку подвеса. Практическая значимость: Выработанные рекомендации позволят создать конические магнитные подшипники для высокооборотных электрических машин.

Ключевые слова: Магнитный подвес, конусный подшипник, регулирование, магнитопровод, жесткость подвеса, пусковой режим, юстировка.

THE STUDY OF TAPERED MAGNETIC BEARING. Konstantin I. Kim, Konstantin K. Kim

Objective: To justify the choice of tapered magnetic bearing parameters (with combined radial and axial control), to elaborate recommendations, the fulfillment of which will make it possible to significantly improve the characteristics of rotating rotor magnetic levitation of an electric machine. Methods: Analytical methods of traditional electric engineering, as well as the laboratory-based method. Results: It was established that: the control along radial and axial coordinates is independent, despite the fact that steering forces are created by common electromagnets; linear approximation allowing for small oscillations in radial and axial directions the stability of holding rotating rotor is provided by the same laws of control as for a standard circular magnetic bearing; the latter are characterized by a disadvantage, connected with the loss (or deterioration) of radial control in the start-up mode, caused by the common core in axial and radial channels of control; the significant stiffness and steering force may be achieved in the operating area of axial coordinate variation by simultaneously keeping the maximum radial stiffness, sufficient for the start-up mode, by means of purpose-built nonlinear function generators in an electronic circuit diagram of the controlling system; ease of adjustment highly determines the successful bearing setting. Practical importance: The elaborated recommendations will make it possible to design tapered magnetic bearings for high-speed electric machines.

Keywords: Magnetic bearing, tapered bearing, regulating process, core, support stiffness, startup mode, adjustment.

  • ТЕПЛООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ В СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВКАХ С ИСПАРИТЕЛЬНО-ВОЗДУШНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ. И. Г. Киселев, С. В. Урушев, И. А. Иванов, Ю. О. Водопьянова
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Увеличить надежность и долговечность полупроводниковых приборов за счет оптимизации процессов теплообмена установок с испарительно-воздушным охлаждением. Методы: Применен анализ конструктивных особенностей охладительных установок. Результаты: Описаны особенности конструкции «двухфазного термосифона» для силовых полупроводниковых приборов. Проведено экспериментальное исследование силовых блоков полупроводниковых преобразовательных установок с охладителями типа «двухфазный термосифон». Получены значения предельного допустимого тока при возможных компоновках приборов таблеточного типа с такими охладителями. Практическая значимость: Применение испарительно-воздушных охладителей типа двухфазного термосифона позволит улучшить массогабаритные показатели преобразовательных установок.

Ключевые слова: Силовые полупроводниковые приборы таблеточного типа, охладитель типа «двухфазный термосифон».

HEAT EXCHANGE PROCESSES IN POWER SEMICONDUCTOR CONVERTER INSTALLATIONS WITH EVAPORATIVE AIR COOLING. Igor G. Kiselev, Sergey V. Urushev, Igor A. Ivanov, Yulia O. Vodopyanova

Objective: To improve reliability and endurance of semiconductor devices by means of heat exchange processes optimization of installations with evaporative air cooling. Methods: Design features analysis of cooling installations was applied. Results: The structural features of “a twophase thermal siphon” for power semiconductor devices were described. Experimental research of power blocks of semiconductor converter installations with “two-phase thermal siphon” coolers was conducted. The values of maximum permissible currents upon the application of possible button-type instrument configurations with such coolers were obtained. Practical importance: Application of “two-phase thermal siphon” evaporative air coolers will make it possible to improve weight-size parameters of converter installations.

Keywords: Button-type power semiconductors, “two-phase thermal siphon” cooler.

  • ВЛИЯНИЕ ФОРМЫ ЗЕРЕН ЩЕБЕНОЧНОГО БАЛЛАСТА НА ЕГО ПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙСТВА А. Ф. Колос, П. А. Чистяков, А. С. Леус, Е. И. Шехтман, В. И. Штыков
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Оценить влияние формы зерна щебня в балластном слое железнодорожного пути, воспринимающем динамическое воздействие от движущихся поездов, на его прочностные свойства – удельное зацепление и угол внутреннего трения. Методы: Проведены лабораторные трехосные испытания щебеночного балласта фракции 25–60 мм с различными формами зерна в приборе трехосного нагружения по методике консолидированно-недренированных испытаний. Результаты: Получены значения удельного зацепления и угла внутреннего трения щебеночного балласта при различных степенях окатанности зерен щебня. Данные испытаний показывают наибольшее влияние формы зерна щебня на его удельное зацепление, которое в отдельных сериях испытаний снижалось на 60–70 % в зависимости от степени окатанности зерен. Практическая значимость: Получены новые результаты, которые позволяют нормировать количество очищенного щебня, возвращаемого в путь при глубокой очистке, в зависимости от степени окатанности его зерен.

Ключевые слова: Балластный слой, щебень, щебеночный балласт, балластная призма, удельное зацепление щебня, угол внутреннего трения щебня, смесь нового и очищенного щебня.

INFLUENCE OF BALLAST GRAIN SHAPE ON ITS STRENGTH PROPERTIES. Alexey F. Kolos, Pavel A. Chistyakov, Alexey S. Leus, Yevgeniy I. Shekhtman, Valeriy I. Shtykov

Objective: To assess the influence of grain shape in railroad ballast, taking dynamic impact of moving trains, on its strength properties – unit bite and the angle of internal friction. Methods: Laboratory compression tests of 25–60 mm fracture ballast stone were carried out with different shapes of grains in a triaxial compression tool by the method of consolidated R-tests. Results: The values of ballast stone unit bite and the angle of internal friction with a different degree of grain rounding were obtained. Test findings demonstrate major effect of ballast stone grain shape on its unit bite, which reduced up to 60–70 % in certain trials depending on the degree of grain rounding. Practical importance: New results were obtained which make it possible to specify the amount of reclaimed ballast, returned to track after fine cleaning, depending on the degree of grain rounding.

Keywords: Ballast bed, crushed ballast, ballast stone, ballast section, ballast unit bite, angle of internal friction of crushed ballast, a mixture of new and reclaimed ballast.

  • ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ УЛУЧШЕНИЯ ЭНЕРГОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ И ТЯГОВЫХ СВОЙСТВ ЛОКОМОТИВОВ. Н. Л. Михальчук
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Развить и обосновать энергоэффективную и энергосберегающую технологию управления тяговым электроприводом с максимальной реализацией тяговых свойств. Методы: Математическое моделирование, экспериментальное изготовление прототипов преобразователей и системы управления. Результаты: Представлено теоретическое обоснование на основе уточнения теории энергетических процессов в электрических цепях с полупроводниковыми регуляторами мощности. Предложено в качестве параметра управления мощностью в электроэнергетических системах применять электрическое сопротивление элементов вместо общепринятого напряжения. Выявлено что, в отличие от известных аналогов полупроводниковые регуляторы мощности различного назначения с новым параметром управления приобретают свойство электрического вариатора. Предложены технические решения для изготовления перспективного инновационного тягового электроподвижного состава с применением перспективных технических решений регулирования мощности с адаптивной системой управления, обеспечивающей улучшение тяговых свойств без сокращения продолжительности необратимого преобразования электрической энергии силовыми полупроводниковыми приборами. В качестве примера представлены решения с использованием искусственного интеллекта в системах управления сложными техническими системами на основе графических процессоров, нейросистем, обеспечивающих параллельную обработку больших массивов информации. Практическая значимость: Внедрение электрических полупроводниковых вариаторов с адаптивными, интеллектуальными системами управления позволит значительно повысить энергоэффективность и улучшить реализацию тяговых параметров локомотив.

Ключевые слова: Энергоэффективность, энергосбережение, энергия, источник энергии, полупроводниковый прибор, электрическое сопротивление, регулятор мощности, полупроводниковый электрический вариатор, накопитель энергии, потребитель энергии, электромагнитная совместимость, адаптивная система управления, параллельная обработка данных, искусственный интеллект.

PERSPECTIVE DIRECTIONS FOR THE IMPROVEMENT OF ENERGYOPTIMAL PARAMETERS AND TRACTION PROPERTIES OF THE LOCOMOTIVE. Nikolay L. Mikhalchuk

Objective: To develop and justify energy-efficient and energy-saving control technology of traction electric drive with maximum realization of traction properties. Methods: Mathematical modeling, experimental manufacturing of prototypes of the converters and control system. Results: Theoretical justification was presented, based on refinement of the theory of energy processes in electrical circuits with solid state power controllers. It was proposed to apply electrical resistance of elements in electric power systems as a power control parameter instead of the conventional voltage. It was revealed that, in contrast to the existing analogues, semiconductor power regulators of different application with a new control parameter acquire the property of the electric variator. Technical solutions for manufacturing an innovative traction electric rolling stock were introduced with the use of advanced technical solutions of power control with adaptive control system that provides improved traction properties without shortening irreversible transformation of electric energy of power semiconductor devices. As an example, the solutions involving artificial intelligence in control systems of complex technical systems were presented, based on graphics processors, neural networks, providing parallel processing of large information arrays. Practical importance: Introduction of electric solid state variable speed with adaptive, intelligent control systems will significantly raise energy efficiency and improve the implementation of traction parameters of the locomotive.

Keywords: Energy efficiency, energy conservation, energy, energy source, semiconductor device, electric resistance, power regulator, solid state electric variator, energy storage, power consumer, electromagnetic compatibility, adaptive control system, parallel data processing, artificial intelligence.

  • СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ СИЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ПУТЬ С ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДОВ ШЛЮМПФА, «РЖД-2016» И «НВЦ-ТКП». А. А. Петров, К. В. Елисеев, А. В. Третьяков, А. Н. Марикин, В. В. Никитин, М. В. Зимакова, П. В. Козлов
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Повысить достоверность результатов ходовых динамических испытаний силовых воздействий на железнодорожный путь на основе современных технических средств регистрации и беспроводной передачи информации с вращающихся частей вагона, а также перехода от косвенных к прямым методам измерений. Методы: Одновременно на одном участке пути проводили сравнительные ходовые динамические испытания по воздействию на железнодорожный путь тремя способами регистрации вертикальных и боковых усилий, а именно методами Шлюмпфа (ГОСТ Р 55050-2012), «РЖД-2016» и «НВЦ-ТКП». Существенным отличием третьего метода является применение тензометрической колесной пары (ТКП), позволяющей вести непрерывную запись усилий, действующих в системе «колесо – рельс» на всем участке железнодорожного пути, тогда как другие способы позволяют делать это только на участках с ограниченным числом сечений. Результаты: По результатам сравнительных испытаний сделан вывод о повышении достоверности и правомерности применения метода «НВЦ-ТКП» с использованием ТКП. Практическая значимость: Организациям – исполнителям ходовых динамических испытаний предлагается использовать метод «НВЦ-ТКП» при оценке нагруженности инновационного подвижного состава на железнодорожный путь.

Ключевые слова: Инновационный подвижной состав, железнодорожный путь, испытания, воздействие на железнодорожный путь, метод Шлюмпфа, ГОСТ Р 55050-2012, метод «РЖД-2016», метод «НВЦ-ТКП», тензометрическая колесная пара.

COMPARATIVE ANALYSIS OF THE RESULTS OF FORCE IMPACT ON THE TRACK WITH APPLICATION OF SCHLUMPF, “RZhD-2016” AND “NVTs-TKP” METHODS. Anton A. Petrov, Kirill V. Yeliseyev, Alexander V. Tretyakov, Alexander N. Marykyn, Victor V. Nikityn, Mariya V. Zymakova, Pavel V. Kozlov

Objective: To improve the integrity of running and dynamic testing results of force impact on the track, on the basis of modern facilities of data logging and wireless transmission from rotary elements of a car, as well as the change from indirect to direct methods of measurement. Methods: Comparative running and dynamic tests of the impact on the track were held simultaneously on the same section of the track, using three methods of logging vertical and side forces, that is Schlumpf (State Standard R 55050-2012), “RZhD-2016” and “NVTs-TKP” methods. The key difference of the third method was the application of strain-gauge set of wheels (TKP), making it possible to keep a continuous record of forces acting in the “wheel-rail” system throughout the track, whereas other methods allowed for the realization of the above mentioned only on districts with a limited amount of sections. Results: According to the results of comparative testing, a conclusion was made on the improvement of integrity and justification of the method of “NVTs-TKP” with an application of strain-gauge set of wheels. Practical importance: It was suggested to apply “NVTs-TKP” method to implementing organizations of running and dynamic tests when evaluating the load of an innovative rolling stock on the track.

Keywords: Innovative rolling stock, track, tests, impact on the track, Schlumpf method, Sate Standard R 55050-2012, «RZhD-2016» method, «NVTs-TKP» method, strain-gauge set of wheels.

  • ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭКСПЛУАТАЦИИ И РЕМОНТА ЭЛЕКТРОВОЗОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ИНСТРУМЕНТОВ BIG DATA И ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ. А. В. Скребков, А. А. Воробьев, А. Г. Ламкин, Д. И. Бодриков
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Выявить случайные составляющие в бюджете времени локомотива и оценить эффективность организации его функционирования на полигоне железной дороги. Оптимизировать параметры системы эксплуатации и ремонта электровозов серии 2ЭС5К по фактическим данным их работы. Сравнить показатели их готовности до и после перехода на сервисное обслуживание. Методы: Использованы методы теории вероятностей, математической статистики, оценивания и дискретно-событийного имитационного моделирования. Результаты: В процессе функционирования локомотива выявлен перечень характерных состояний, в которых он может находиться. Построена матрица переходов локомотива между состояниями. Определены теоретические законы распределения и их числовые характеристики для составляющих бюджета времени локомотива. Установлено, что виды законов распределения и их числовые характеристики до и после перехода на сервисное обслуживание различаются. Разработана дискретно-событийная имитационная модель в среде программирования AnyLogic, учитывающая динамику исследуемой системы при вариациях исходных данных для расчета коэффициентов готовности и использования локомотивов. Практическая значимость: Моделирование периода эксплуатации локомотивов продолжительностью в 50 000 000 минут (приблизительно 100 лет) позволило сделать заключение, что переход на сервисное обслуживание повышает эффективность их использования за счет увеличения коэффициентов готовности и использования. Разработанную имитационную модель можно применять использована для решения ряда других оптимизационных задач, например, для определения необходимого количества локомотивов эксплуатируемого парка для заданных размеров движения, выбора рациональных участков обращения локомотивов и локомотивных бригад и т. д.

Ключевые слова: Сервисное обслуживание, имитационное моделирование, коэффициент готовности, коэффициент использования, закон распределения, программное обеспечение AnyLogic, электровоз.

THE STUDY OF RUNNING AND MAINTENANCE PROCESS OF ELECTRIC LOCOMOTIVES WITH BIG DATA AND SIMULATION MODELING TOOLS. Alexander A. Vorobiyov, Alexey V. Skrebkov, Andrey G. Lamkyn, Denis I. Bodrikov,

Objective: To detect random components in the locomotive time budget and assess the efficiency of locomotive operation organization at a testing ground of the railroad. To optimize the system parameters of maintenance and operation of 2ES5K series electric locomotives, according to the factual data of their operation. To compare availability indices before and after the transition to service maintenance. Methods: The methods of probability theory, mathematical statistics, estimation and process-based simulation modeling were applied. Results: A list of typical for locomotive states was revealed in the process of its operation. The matrix of locomotive transitions between its states was built. Theoretical distribution laws and their numerical characteristics were determined for the components of locomotive time budget. It was established, that the types of distribution laws and their numerical characteristics differ before and after the transition to service maintenance. A discrete-event simulation model was developed in the programming environment of AnyLogic, which takes into account the dynamics of the system under examination with initial data variations for the calculation of operation and performance coefficients of locomotives. Practical importance: The simulation of 50 000 000 minutes (about 100 years) duration operating cycle of the locomotive made it possible to conclude, that the transition to service maintenance raises the efficiency of locomotive operation by way of increasing operation and performance coefficients. The designed simulation model may be applied for the solution of other optimization problems, for instance the determination of the required amount of operational fleet locomotives for the specified amount of traffic, the selection of rational sections for regular locomotives and locomotive crews.

Keywords: Service maintenance, simulation modeling, operation ratio, coefficient of performance, distribution law, AnyLogic software, electric locomotive.

  • АНАЛИЗ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ В КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПРИ ПОПЕРЕЧНОЙ ЕМКОСТНОЙ КОМПЕНСАЦИИ. Д. А. Соколов, А. В. Агунов
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Проанализировать потери мощности в проводах контактной сети железных дорог переменного тока при наличии и в отсутствие в середине межподстанционной зоны компенсирующего устройства, принимая во внимание движение поездов. Методы: Рассмотрено прохождение по межподстанционной зоне одного поезда и двух следующих друг за другом поездов. Проведено сравнение потерь мощности в проводах контактной сети в отсутствие и при наличии компенсирующего устройства. Определена разность этих потерь. В среде MATLAB-Simulimk выполнено моделирование прохождения по межподстанционной зоне одного поезда. Результаты: Показано, что при прохождении по межподстанционной зоне одного поезда средние значения потерь мощности в проводах контактной сети в отсутствие и при наличии компенсирующего устройства равны. При прохождении по межподстанционной зоне двух поездов, следующих друг за другом, при мощности компенсирующего устройства, выбранной по среднему реактивному току одного поезда, потери мощности в проводах контактной сети уменьшаются с установкой компенсирующего устройства, однако реактивная мощность при этом компенсируется лишь частично. Моделирование прохождения одного поезда в среде MATLAB-Simulink с учетом потерь напряжения в контактной сети и сопротивления тяговых подстанций доказывает справедливость допущений, принятых в аналитическом расчете. Практическая значимость: Несмотря на то, что в области компенсации реактивной мощности на железнодорожном транспорте ведется активная разработка регулируемых фильтро-компенсирующих устройств, на железных дорогах переменного тока по-прежнему используются конденсаторные батареи. Представленное исследование направлено на совершенствование существующей методики выбора оптимальной мощности компенсирующих устройств.

Ключевые слова: Электроснабжение железных дорог, компенсация реактивной мощности, поперечная емкостная компенсация, потери мощности, провода контактной сети, энергосбережение.

THE ANALYSIS OF POWER LOSS IN THE CATENARY SYSTEM UNDER SHUNT CAPACITIVE COMPENSATION. Denis A. Sokolov, Alexander V. Agunov

Objective: To analyze the loss of power in cable wires of the railroad alternate current catenary system both in the presence and in the absence of equalizing gear in the middle of inter-substation zone, taking into account train traffic. Methods: Passing of one train and two others following each other along the inter substation zone was considered. The comparison of power losses in cable wires of the catenary system was conducted both in the presence and in the absence of equalizing gear. The difference of losses was determined. The simulation of one train passing along the inter-substation zone was fulfilled in the environment of MATLAB-Simulink. Results: It was shown, that the average values of power losses in cable wires of the catenary system were equal with one train passing along the inter substation zone both in the presence and in the absence of equalizing gear. In case of two trains passing along the inter substation zone, following each other with equalizing gear capacity, selected by the average idle current of one train, the losses of power in cable wires of the catenary system decreased with equalizing gear installation, however, in that case, reactive power was partially compensated. The simulation of one train passing along the inter-substation zone in the environment of MATLAB-Simulink, taking into account power losses in the catenary system and railroad substations resistance, substantiates the assumptions taken in the analytical estimation. Practical importance: Despite the fact, that active development of filter compensating devices is conducted in the sphere of reactive power compensation on the railroad transport, capacitor banks are still used on alternate current railroads. The given study is aimed at the improvement of the current procedure of selecting optimum power of equalizing gears.

Keywords: Railway electric power supply, reactive power compensation, shunt capacitive compensation, loss of power, cable wires of a catenary system, energy saving.

  • УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИМ СОСТОЯНИЕМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ СИЛАМИ ДИСТАНЦИИ ИНФРАСТРУКТУРЫ. В. И. Штыков, Е. В. Черняев, В. Б. Захаров
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Проанализировать варианты организации работ текущего содержания объектов инфраструктуры силами комплексных бригад. Методы: Использованы методы сравнения организации работ по техническому обслуживанию объектов инфраструктуры. Для исследования организации системы управления техническим состоянием железнодорожного пути в условиях реорганизации подразделений Октябрьской дирекции инфраструктуры – филиала ОАО «РЖД» применен анализ. Результаты: Сделан вывод о необходимости структурных преобразований в хозяйствах железных дорог с целью создания предприятий, способных комплексно подходить к решению задач по обеспечению безопасной эксплуатации объектов инфраструктуры. Оценка опыта работы дистанции инфраструктуры доказывает свою эффективность в части организации системы технического обслуживания пути, устройств автоматики, телемеханики и оптимизации эксплуатационных затрат на текущее содержание объектов инфраструктуры в различных условиях эксплуатации. На основе выявленных особенностей организации работы дистанции инфраструктуры в условиях Октябрьской железной дороги выработаны основные положения в части изменения системы технического обслуживания железнодорожного пути и устройств сигнализации, централизации и блокировки. Практическая значимость: На основе выработанных предложений можно усовершенствовать систему технического обслуживания железнодорожного пути и устройств сигнализации, централизации и блокировки.

Ключевые слова: Железнодорожный путь, текущее содержание, система технического обслуживания, дистанция инфраструктуры.

TECHNICAL STATE CONTROL OF THE TRACK WITH THE SUPPORT OF THE DIVISION OF INFRASTRUCTURE. Valeriy I. Shtykov, Yevgeniy V. Chernyayev, Vladislav B. Zakharov,

Objective: To analyze the options of organizational management of infrastructure runningmaintenance with the support of integrated teams. Methods: The methods of comparison of organizational management on infrastructure maintenance were applied. The analysis was applied for the purposes of studying the system of control organization of technical state of the track in the conditions of restructuring the divisions of October directorate of OAO “RZhD” subsidiary infrastructure. Results: The conclusion was made on the necessity of structural adjustments in track facilities, aimed at creating undertakings, capable of solving the tasks on safe operation management of infrastructure facilities in an integrated manner. Evaluation of service experience of the division of infrastructure justifies its efficiency as regards organization of maintenance system, facilities of automatics and telemechanics, as well as operational costs optimization for maintenance work of infrastructure facilities in different service conditions. The main principles as regards changing the system of track maintenance and signaling arrangements were elaborated on the basis of the revealed characteristic features of the division of infrastructure operation management in the conditions of the October railroad. Practical importance: The system of track maintenance and signaling arrangements may be improved by means of the elaborated proposals.

Keywords: Track, maintenance work, maintenance system, division of infrastructure.

  • ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРОЦЕССНОГО ПОДХОДА В УПРАВЛЕНИИ ОРГАНИЗАЦИОННЫМИ ИЗМЕНЕНИЯМИ. Л. М. Божко
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Рассмотреть содержание процессного подхода, который в менеджменте может служить базой для разработки успешных программ и методик управления изменениями, и возможности его использования в управлении изменениями. Методы: Проводится сравнительное описание процессного подхода к управлению изменениями. Автором отобраны, проанализированы и оценены некоторые модели изменений отечественных и зарубежных исследователей. Результаты: В ходе исследования определено, что процессный подход в управлении изменениями представлен серией непрерывных взаимосвязанных действий по проведению изменений. Так, каждая процессная модель изменений предполагает прохождение всех содержащихся в ней этапов. Обнаружены главные акценты процессного подхода, имеющие значение для управления изменениями – непрерывность и взаимосвязанность, следовательно, каждый этап процесса изменения – это обязательная для выполнения функция, обеспечивающая успешный результат. Отмечено, что прохождение каждого этапа может иметь специфическое для конкретных изменений воплощение. Сделан вывод, что процессный подход более гибкий, чем проектный. Доказано, что процессный подход является универсальным в управлении изменениями. Практическая значимость: Результаты исследования и выводы можно использовать при определении задач, при составлении перечня функций управления изменениями, программ и методик проведения изменений в организации.

Ключевые слова: Организационные изменения, управление изменениями, процессный подход к управлению.

THE POSSIBILITIES OF USING PROCESS APPROACH TO MANAGEMENT OF ORGANIZATIONAL CHANGES. Lesya M. Bozhko

Objective: To consider the meaning of process approach, which may be the basis for the development of successful programs and procedures of change management and the possibility of its application in change management. Methods: The comparative description of process approach to change management was conducted. The author of the study selected, analyzed and evaluated some model changes of national and foreign scientists. Results: It was determined during the research that the process approach to change management was presented by a number of continuous interrelated actions of conducting changes. Thus, it is presumed that each process change model undergoes all the stages contained in it. The key points of process approach, being significant for change management – continuity and interconnection, were detected. Therefore, each stage of change process is a compulsory function, which provides for the successful result. It was noted, that the fulfillment of each stage might have specific embodiment for concrete changes. It was concluded, that the process approach is more flexible than the project one. It was proved, that the process approach is universal to change management. Practical importance: The results and conclusions of the study may be applied in determining tasks, compiling a list of change management functions, programs and procedures of organizational changes.

Keywords: Organizational changes, change management, process approach to management.

  • К ВОПРОСУ О ПОВТОРНОМ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ОТРАБОТАННОГО РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ КОЛЕСНЫХ ПАР. А. А. Воробьев
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Рассмотреть технологию повторного использования отработанного режущего инструмента для обработки железнодорожных колесных пар. Методы: Использован численный метод расчета напряженного состояния режущей части твердосплавного инструмента сложной формы для обточки железнодорожных колес с учетом упрочняющей фаски и различных значений угла его передней поверхности. Учтены изменения физико-механических свойств инструментального материала под действием температурного поля и законы распределения нагрузок на контактных поверхностях инструмента, приводящих не только к упругим, но и к пластическим деформациям твердого сплава. Результаты: Оценена статическая прочность режущего инструмента при обработке колес различной твердости с учетом температурных и силовых воздействий. Практическая значимость: Представлена технология повторного использования режущего инструмента для обработки железнодорожных колесных пар.

Ключевые слова: Моделирование, напряженное состояние, железнодорожное колесо, режущий инструмент, упрочняющая фаска, температурное поле, нагрузка, твердость, напряжение, прочность.

ON THE REUSE OF THE USED MASHINING TOOL FOR WHEELSET CUTTING. Alexander A. Vorobyev

Objective: To consider the reuse procedure of the used machining tool for wheelset cutting. Methods: Numerical method of calculating stress state of the cutting unit of the complex hardcarbide tool designed for machining of wheels was applied, taking into account a hardenable chamfer and different angle values and its face surface. The changes of mechanical and physical properties of the tool material under the influence of temperature field were taken into consideration, as well as different laws of load distribution on contact surfaces of the tool, resulting not only in elastic but also irreversible deformations of hard alloy metal. Results: Static strength of the machining tool when machining the wheels of differential hardness was assessed with allowance for temperature and strain impact. Practical importance: The reuse procedure of the machining tool for wheelset cutting was presented.

Keywords: Simulation, stress state, railroad wheel, machining tool, hardenable chamfer, temperature field, load, hardness, strain, strength.

  • ОЦЕНКА ДОСТОВЕРНОСТИ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ В ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ. К. П. Голоскоков, М. Ю. Чиркова, Э. В. Логин
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Найти метод оценки достоверности преобразования информации при проектировании информационных систем (ИС), обеспечивающий достоверность информации на различных этапах ее преобразования (при вводе с клавиатуры, считывании с различных видов технических носителей, хранении, передаче по каналам связи, обработке, представлении результатов пользователю и т. п.). Методы: Использовались методы статистической теории надежности и теории кодирования информации, так как надежность вариантов контроля (человеком-оператором, с помощью электронного устройства, по программе и т. п.) существенно различается, что приводит к изменениям эффективности одного и того же метода в зависимости от его конкретной реализации. Помимо методов контроля ошибок используются также мероприятия по снижению числа возникающих искажений. Обычно используемые параметры имеющихся методов не позволяют с единых позиций оценивать эффект от совместного применения разных методов контроля и мероприятий, направленных на снижение числа ошибок, не связанных с контролем, с учетом их взаимного влияния, надежности и структуры реализации. Результаты: Решена задача использования разных методов контроля ошибок (помехозащищенного кодирования, использования контрольных сумм, дублирования операций со сравнением результатов, визуального контроля данных, проверки допустимого диапазона при вводе некоторых данных и т. д.), а также методов, не связанных с контролем (выбора вводимых значений из заранее подготовленного списка, стимулирования безошибочной работы персонала и т. п.). В процессе проектирования ИС появилась возможность оценивать эффект от применения отдельного метода или группы методов повышения достоверности на разных этапах преобразования информации. Практическая значимость: Рассмотренный подход позволяет в процессе проектирования оценивать обнаруживающую способность отдельных методов контроля и их комплексов на этапах преобразования информации, а также учитывать с единых позиций влияние на достоверность информации мероприятий, не связанных с контролем.

Ключевые слова: Информационная система, достоверность, методы контроля, методы обнаружения ошибок, затраты.

VALIDATION OF DATA CONVERSION IN INFORMATION SYSTEMS. Konstantin P. Goloskokov, Marina Yu. Chirkova, Elina V. Login

Objective: To find the method of data processing validation in the process of data systems engineering (IS), that provides for reliability of information at different stages of data processing (keying, reading different types of transfer support, storing, channeling, processing, presenting results to the user, etc.). Methods: The methods of statistical theory of reliability and the theory of information coding were applied, as the reliability of control options (by a human-operator, by means of hardware device, via program, etc.) significantly differs which leads to efficiency changes of one and the same method, depending on its concrete implementation. Measures on reducing a number of occurring distortions were taken in addition to error control methods. Commonly used parameters of the given methods prevent from the unified position assessment of the simultaneous application effect of different control methods and measures, aimed at reducing the number of errors, not related to control, taking into account their mutual influence, reliability and implementation structure. Results: The task of using different methods of error control (protective coding, checking sums application, duplication of operations with results comparison, data visual inspection, acceptable range check when entering some data, etc.) was solved, as well as the methods not related to control (the selection of input values from a pre-arranged list, errorfree performance of the staff incentive, etc.). In the process of IS engineering it became possible to assess the effect from application of a separate method and a group of different methods of reliability improvement at different stages of data processing. Practical importance: The considered approach makes it possible to assess detectivity of separate and the complex of control methods at the stages of data conversion in the process of IS engineering, as well as to consider from unified positions the impact of measures, not related to control, on information integrity.

Keywords: Information system, integrity, control methods, error detection methods, costs.