Статья: ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ И ВРЕМЕННОЙ НЕРАВНОМЕРНОСТИ СКОРОСТИ СООБЩЕНИЯ ТРАНСПОРТА В ЕКАТЕРИНБУРГЕ (2025)

Статья посвящена проблемам исчисления сроков доставки грузов железнодорожным транспортом, так как более 99 % грузов доставляются раньше установленного срока, что приводит к простоям вагонов и нарушению производственных процессов. Предложена методика прогнозирования срока доставки как случайной величины с учетом статистических данных, включая закон распределения, математическое ожидание и доверительный интервал. Приведены рекомендации по улучшению эффективности и конкурентоспособности железнодорожных перевозок через информирование о вероятных сроках доставки, в том числе с использованием машинного обучения.

Статья посвящена оценке эффективности динамических моделей энергооптимального движения поезда, построенных с использованием методов машинного обучения и искусственного интеллекта. Сделан анализ мирового опыта, рассмотрены основные принципы работы, преимущества и недостатки подобных имитационных моделей, а также этапы исследований, выполненных в этой области научных знаний. Представлен алгоритм анализа эффективности движения поезда с точки зрения его энергооптимальности. Описан подход к компьютерному моделированию движения поездов по участку с использованием методов машинного обучения и искусственного интеллекта. Приведены данные экспериментальной оценки эффективности разработанного алгоритма. Полученные результаты могут быть полезны для специалистов в области железнодорожного транспорта, а также для разработчиков новых технологий и методов оптимизации железнодорожных систем.

В статье рассмотрено моделирование движения поездов, следующих по технологии виртуальной сцепки, с учетом задержки времени передачи команды на управление торможением. Проведен краткий обзор существующих научных исследований в данной области, предложена математическая модель, описывающая процесс торможения двух поездов, движущихся по технологии виртуальной сцепки, с учетом временных задержек разности торможения ведущего и ведомого поездов. Выполнены аналитические расчеты и численное моделирование, представлены и проанализированы полученные результаты, обоснована необходимость учета временных задержек при управлении поездами, следующими по технологии виртуальной сцепки.

В настоящее время существует необходимость увеличения пропускной и провозной способности Восточного полигона РЖД в целом и восточного участка БАМа в частности. Однако сложные по профилю пути перегоны участка и параметры системы тягового электроснабжения не позволяют с учетом размеров движения на 2030 г. реализовать необходимые межпоездные интервалы для поездов массой 7100 т. В связи с этим актуальной является разработка способов усиления системы электроснабжения указанного участка. В статье рассмотрены проанализированные при помощи компьютерного моделирования такие способы усиления, как увеличение сечения контактной сети, применение средств компенсации реактивной мощности, включение в параллельную работу силовых трансформаторов на тяговых подстанциях. Результаты моделирования позволили рекомендовать к использованию оптимальный вариант, обеспечивающий необходимую пропускную и провозную способность исследуемого участка.

В статье показаны преимущества использования RFID-контроля изоляторов воздушной линии электропередачи по сравнению с контактными, визуальными, оптическими, тепловыми, инфракрасными, механическими способами и методами диагностики. Эти преимущества заключаются в способности автоматизировать диэлектрический мониторинг изоляторов, в простоте монтажа-демонтажа, возможности технического обслуживания по состоянию, готовности поделиться техническими и эксплуатационными данными изделия, координировать маршрут следования до секунды благодаря привязке к месту установки. Представлена поэтапная разработка математического имитационного моделирования для координации оператора во время обхода. Использованы наблюдения и закономерности, установленные при опытно-промышленной эксплуатации RFID-контроля на действующих участках линий сигнализации, централизации и блокировки. Сделана оценка обобщенной вероятности успеха, подтверждена выбранная вероятность имитационного моделирования траектории движения оператора для попадания в зону действия RFID-индикаторов.

В статье приведены результаты теоретических исследований динамического вписывания экипажа электровоза ЭП2К в кривые рельсовой колеи и взаимодействия бандажей колесных пар и рельсов в горизонтальной плоскости при различной кривизне рельсового пути в плане. При движении электровоза ЭП2К в кривой рельсового пути первая по ходу тележка, вероятнее всего, имеет свободную установку, а вторая тележка - хордовую установку. При этом происходит прижатие средних (второй и пятой) колесных пар трехосных тележек к внутреннему рельсу. Наибольшие затраты энергии на преодоление сил фрикционного трения в контакте второй и пятой колесных пар с гранью внутреннего рельса (следовательно, и наибольший износ гребня бандажа) возникают при движении электровоза ЭП2К в кривых с радиусами 350-400 м.

В статье представлены результаты исследования непланового ремонта электровозов серии 2ЭС6, выведенных из эксплуатации из-за повреждений магнитной системы. На основе проанализированных данных установлено, что отклонения в токовых характеристиках якоря между двигателями смежных тележек являются индикатором возможной неисправности. Предложен алгоритм предиктивного выявления электрических повреждений тягового электродвигателя.

Повышение устойчивости функционирования системы тягового электроснабжения железнодорожного транспорта в целом и систем ее защит в частности включает анализ и прогноз электрических параметров. Статья посвящена решению актуальной задачи по подбору адекватного вероятностного закона распределения. Мотивацией для исследования стала выявленная в результате натурных измерений низкая сходимость экспериментальных данных с широко используемым нормальным распределением. Проверяемая авторами гипотеза состоит в том, что применение Гауссовского закона распределения при вероятностной оценке пределов изменения параметров защит без рассмотрения других законов распределения является неадекватным и ведет к увеличению количества ошибок в работе терминалов защит фидеров контактной сети. На примере анализа величин тока, напряжения, угла сдвига фаз и входного сопротивления, определяемых терминалами защит фидеров контактной сети переменного тока, выполнен анализ трех наиболее распространенных законов распределения. Установленные закономерности позволили выбрать в качестве оптимального логнормальный закон распределения ввиду наилучшей сходимости с опытными данными. При вероятностных расчетах и прогнозе параметров защит фидеров контактной сети тяговых подстанций переменного тока использование логнормального закона распределения вместо нормального в перспективе может стать востребованным инструментом для отстройки защит от области нагрузочных характеристик и позволит исключить случаи неправильной их работы.

В статье рассмотрены два способа усиления действующего электрифицированного участка постоянного тока Свердловской железной дороги: 1) строительство промежуточных одноагрегатных подстанций; 2) замена основного силового оборудования более мощным и современным. Выполнено моделирование различных режимов работы системы тягового электроснабжения для заданного графика движения грузовых составов с локомотивами 4ЭС6 и 3ЭС6, проведено технико-экономическое сравнение двух вариантов, рассчитаны капитальные, эксплуатационные и приведенные затраты. На основании полученных результатов выбран более экономичный вариант и даны рекомендации по усилению действующего электрифицированного участка.

В статье представлен обзор литературных источников, посвященных проблеме повышенного износа гребней колес подвижного состава, в том числе сразу по нескольким отраслям - локомотивному, вагонному и частично путевому хозяйству железных дорог. Отдельно приведены работы по износу гребней колес в вагонном хозяйстве, в которых эта проблема анализируется в зависимости от условий эксплуатации, конструктивного исполнения и технического состояния подвижного состава, а также от условий содержания пути. Показано, что износ гребней колес локомотивов по многим нюансам схож с износом гребней колес вагонов, но имеет и свою специфику.

Несмотря на меры, принимаемые на железнодорожном транспорте для обеспечения безопасности перевозок опасных грузов, в том числе наличие на вагонах-цистернах средств физической защиты в виде предохранительных дуг, случаются аварии, приводящие к техногенным катастрофам. Поэтому изучение прочности таких средств защиты остается актуальной задачей. В статье на основе обзора патентных источников и с использованием двухфакторной методики, разработанной на кафедре «Вагоны» УрГУПС, представлены результаты численных экспериментов по оценке напряженно-деформированного состояния 19 вариантов дуг безопасности и их воздействия на оболочку котла цистерны, а также даны рекомендации по выбору наиболее рационального их конструктивного исполнения.

Внутрирегиональные железнодорожные пассажирские перевозки сталкиваются с серьезными вызовами, обусловленными ростом автомобилизации, развитием альтернативных видов транспорта и изменением транспортного поведения пассажиров. В частности, пригородное железнодорожное сообщение испытывает нарастающее конкурентное давление со стороны других видов транспорта, что сопровождается снижением пассажиропотока. Такая ситуация требует разработки мер, направленных на повышение привлекательности железнодорожного транспорта для пассажиров. В частности, железнодорожный транспорт должен обеспечивать наиболее удобное расписание для внутрирегиональных поездок. В статье предложена модель выбора расписания пригородных поездов, позволяющая максимизировать пассажиропоток на основе учета временных предпочтений пассажиров и затрат на внутригородские перемещения. Для калибровки модели использованы результаты социологического опроса, а также данные сотовых операторов о межмуниципальных перемещениях абонентов. Применение разработанной модели для направления Нижний Тагил - Екатеринбург показало, что она позволяет обеспечить повышение пассажиропотока в пригородном железнодорожном сообщении.

В статье рассмотрена специфика стратегии развития железнодорожного транспорта, проанализировано влияние внешних и внутренних факторов, определяющих стратегические перспективы транспортного холдинга. Сформулированы требования, предъявляемые к формированию системы сбалансированных показателей и ключевых показателей эффективности транспортного холдинга, определены и проанализированы основные блоки бизнес-модели такой системы. Предложены методы адаптации алгоритмов формирования и внедрения системы сбалансированных показателей для железнодорожного транспорта.