Актуальность исследования обусловлена тем, что в настоящее время работа железных дорог продолжает играть ключевую роль в экономике страны, особенно восточных регионов России. Посредством железных дорог осуществляется перемещение различных групп грузов, в особенности тех, что формируются в результате деятельности добывающих отраслей и производств, специализированных в том числе и для Сибирского региона. Целью исследования явилось описание территориальных, демографических, транспортных показателей субъектов, местоположение которых определяется границами Сибирского федерального округа, а прямое влияние на их рост, хозяйственное развитие и региональную интеграцию оказывают железные дороги – Западно-Сибирская, Красноярская, Восточно-Сибирская. Объектом исследования стали грузовые железнодорожные перевозки и «грузоформирующие» предприятия исследуемого региона. Предмет исследования – анализ современного уровня хозяйственного развития региона и его оценка с позиций устойчивости и перспектив дальнейшего развития грузопотока в части погрузки продукции добывающих, сельскохозяйственных и лесозаготовительных предприятий.
   Анализ показал, что в целом вклад Сибирского региона в валовой региональный продукт страны составляет 9,3 %. При этом вклад производств добывающего комплекса, формирующего основную погрузку, – около 14,0 %. В совокупности с зерновыми и лесными грузами общая доля в погрузке составляет 24,0 %. Расчеты показали, что с позиций устойчивого развития именно эти производства, определяющие совокупную грузовую массу в железнодорожных перевозках, способны влиять на перспективы региональной грузовой работы по сети дорог Сибирского региона и определять их. Другим «грузоформирующим» производствам – группам обрабатывающих производств, строительству, торговле и прочим – в границах региона еще во многом предстоит расширить номенклатурный перечень своей продукции, сферу ее назначения и применения, способствуя тем самым, устойчивому хозяйственному развитию. То есть создать достаточную грузовую массу, чтобы расширить спектр перевозимых групп грузов, формируя условия для обеспечения устойчивого развития.

   Стратегией научно-технологического развития холдинга «РЖД» на период до 2025 года и на перспективу до 2030 года к перспективным направлениям отнесена разработка и внедрение технологий и устройств снижения и активного подавления шума в районах, прилегающих к территории железнодорожного транспорта.
   На предприятиях железнодорожного транспорта одним из источников, создающих чрезвычайно высокие уровни шума, являются вагонные замедлители. Средства активного шумоподавления пока не в достаточной степени разработаны для применения на открытых территориях. До сих пор действенными средствами снижения шума, которые не влияют на уровень безопасности или скорость процесса роспуска составов, являются акустические экраны.
   В результате проведенных измерений на территории сортировочной станции были определены спектральные уровни шума, эквивалентные и максимальные уровни шума в процессе вытормаживания отцепов клещевидными вагонными замедлителями. Измеренные уровни шума превышают допустимые значения на территории станции и ближайшей жилой застройки. Превышение установлено даже при наличии акустического экрана, который, хотя не снизил уровень шума до допустимых значений, но позволил улучшить условия для проживания. Отмечена группировка пиковых значений уровней звука на частотах 2 000 и 4 000 Гц, при этом генерация высоких уровней шума не всегда связана с массой вытормаживаемого отцепа.
   На основе проведенного анализа территорий сортировочных станций и результатов измерений представлены принципиальные расчетные схемы для определения затухания шума от вагонных замедлителей и варианты выбора комбинации средств защиты. Результаты расчетов затухания шума в расчетной точке на территории жилой застройки свидетельствуют о необходимости корректировки методики расчета: на некоторых частотах результаты измерений существенно превышают расчетные с учетом допустимых по методике значений точности расчета ±3 дБ.

   Кривые малого радиуса, как элемент путевой инфраструктуры, оказывают негативное влияние на стабильное продвижение поездопотоков за счет существенного повышения количества выдаваемых предупреждений об ограничении скорости движения поездов и отказов технических средств. Наиболее значительно это сказывается на пропускной способности Восточного полигона. Кривые малого радиуса также являются источником повышенного износа как элементов верхнего строения пути, так и подвижного состава. Здесь значительно чаще, в сравнении с участками, не имеющими неблагоприятного плана, производятся работы не только по замене остродефектных рельс, но и по сплошной смене плетей бесстыкового пути. Проведение работ также сопровождается выдачей ограничений по уменьшению скорости движения. Кроме того, кривые малого радиуса создают предпосылки для возникновения аварийных ситуаций. Повышенные динамические нагрузки на подвижной состав и инфраструктуру увеличивают риск схода состава с рельсов. А в условиях сложного рельефа и климатических особенностей Восточного полигона (большие перепады температур, участки вечномерзлых грунтов) эти проблемы усугубляются. Вместе с тем при большом штате квалифицированной рабочей силы в настоящее время в Забайкальском крае и Амурской области остается сложной демографическая обстановка.
   В данной работе проведен анализ эксплуатационных показателей участков, схожих по параметрам пропущенного тоннажа, но отличных по протяженности кривых малого радиуса, для определения фактического коэффициента надежности транспортного обслуживания участка с кривыми малого радиуса для оценки потенциала дальнейшего роста пропускной способности. Выполненный анализ современного технического состояния и особенностей эксплуатации железнодорожного пути на перегоне Ерофей Павлович – Большая Омутная подтверждает, что в условиях дальнейшего роста объемов перевозок, увеличения количества тяжеловесных и длинносоставных поездов данный участок станет узким местом в обеспечении необходимых параметров пропускной способности Транссибирской магистрали.
   По результатам проведенного анализа была проведена экономическая оценка эффективности работ по изменению трассировки участка с неблагоприятными условиями за счет возможной ликвидации кривых малого радиуса, в том числе и за счет сокращения эксплуатационной длины участка Ерофей Павлович – Большая Омутная.

   Процесс термостабилизации оттаявших многолетне-мерзлых грунтов оснований сезоннодействующими охлаждающими устройствами (СОУ) может занимать значительное время (до нескольких лет), что в определенных грунтово-гидрологических условиях приводит к морозному пучению грунтов основания с достаточно продолжительным периодом проявления пучин на железнодорожном пути. В этом случае при проектировании термостабилизации основания земляного полотна железнодорожного пути СОУ рекомендуется выполнять количественную оценку указанных деформаций и принимать компенсирующие проектные решения.
   В работе поставлен и проведен масштабный лабораторный эксперимент по моделированию термостабилизации грунтов сезонно-действующими охлаждающими устройствами для определения эмпирических зависимостей величины морозного пучения глинистых грунтов от их вида и скорости промораживания. Эксперимент состоял из отдельных опытов, каждый из которых заключался в термостабилизации (промораживании) грунтового массива в лотке СОУ при заданной температуре в климатической камере.
   По результатам эксперимента отмечено существенное по величине морозное пучение грунтового массива при его термостабилизации СОУ. Получена эмпирическая зависимость величины объемного коэффициента морозного пучения глинистых грунтов с числом пластичности Ip от 5 до 14 от радиальной скорости промерзания у СОУ. Установлено, что при открытой системе промерзания с минимальным путем миграции грунтовых вод к фронту промерзания у СОУ число пластичности глинистых грунтов (в интервале от 5 до 14) является мало влияющим на значения морозного пучения фактором, которым при расчетах можно пренебречь. Полученную зависимость рекомендуется использовать при проектировании термостабилизации основания земляного полотна в районах распространения многолетне-мерзлых грунтов для количественной оценки возможных последующих деформаций морозного пучения и принятия компенсирующих проектных решений.

   В работе предлагается методика идентификации критических узлов транспортной сети мегаполиса на основании комбинированной метрики, учитывающей несколько различных показателей центральности графа. Цель исследования заключается в том, чтобы выявить наиболее значимые элементы транспортной инфраструктуры и оценить их влияние на устойчивость системы при возникновении сбоев. Для построения графа дорожной сети использованы инструменты OSMnx и данные OpenStreetMap, прошедшие фильтрацию по автомобильным дорогам, что позволило сформировать адекватную модель улично-дорожной сети города.
   В качестве базовых показателей применены классические метрики центральности: центральность по посредничеству (Betweenness); центральность, основанная на степени узла (Degree); центральность по близости (Closeness); гармоническая центральность (Harmonic), а также метрика по нагрузке (Load). Все метрики нормализованы – приведены к единой шкале для сопоставимости результатов. На их основе предложено использовать интегральную комбинированную метрику, представляющую собой среднее значение нормализованных показателей, что позволяет комплексно учитывать как топологические, так и функциональные свойства узлов.
   Для проверки методики проведено имитационное моделирование, включающее сценарии увеличения весов ребер для эмуляции пробок, а также полное исключение из сети отдельных узлов. Полученные результаты подтвердили, что ключевым фактором остается центральность по посредничеству, однако использование комбинированной метрики дает более устойчивую и сбалансированную оценку. Установлено, что удаление критических узлов существенно увеличивает среднюю длину кратчайших путей, что свидетельствует о высокой уязвимости сети и подчеркивает необходимость приоритизации таких объектов при планировании развития и защите транспортной инфраструктуры.

   Современные тенденции увеличения массы и длины грузовых поездов создают значительные нагрузки на железнодорожную инфраструктуру, приводя к дисбалансу между растущими объемами перевозок и пропускной способностью станций. Работа с поездами длиной, превышающей стандартную полезную длину приемо-отправочных путей, увеличивает занятость элементов стрелочных горловин, приемоотправочных и соединительных путей, приводит к росту объема маневровой работы по перестановке невмещающихся частей составов. Указанные негативные эффекты существенно зависят как от параметров поездов (длины поездов, количества вагонов), так и от конструктивных особенностей конкретной станции. Так, например, корректное определение дополнительной занятости стрелочных горловин и приемо-отправочных путей требует учета конструкции соединений путей, наличия параллельных ходов и вариантных маршрутов, секционирования парков. Имеют значение длины маршрутов приема, отправления поездов и маневровых передвижений, расположение изостыков и границы стрелочных изолированных секций. Кроме того, важна динамика движения поездов при приеме, отправлении, влияющая на длительность занятия различных элементов горловин и парков, которая зависит не только от длины маршрута (как в классической методике расчета загрузки горловин), но и от других факторов, включая план и продольный профиль пути, ограничения скорости. Обеспечение корректности определения влияния работы с поездами нестандартной длины с учетом вышеизложенного требует совершенствования методов моделирования работы горловин и парков.
   В статье предлагается новая методика оценки загрузки элементов путевого развития станций, основой которой является комплексная модель, включающая имитационную модель работы стрелочных горловин с реализацией ресурсного подхода к рассмотрению занятости элементов, а также базу данных с покоординатным представлением кривых времени движения транспортных единиц с привязкой к границам изолированных секций.
   Ресурсный подход в имитационной модели предполагает, что каждый объект инфраструктуры (стрелочные переводы, пути и др.) рассматривается как отдельный ресурс, занятость которого определяется временными интервалами. Метод реализуется с применением имитационного моделирования в среде AnyLogic, что позволяет упростить расчеты и повысить точность оценки пропускной способности. Покоординатное представление кривых времени движения предложено выполнять на основе автономной имитационной модели тяговых и тормозных расчетов. Особое внимание уделено автоматизации расчета времени занятия стрелочных горловин с применением кусочно-линейной аппроксимации кривых времени движения поездов.

   В статье рассмотрена проблема численного моделирования напряженно-деформированного состояния грунтового сооружения с учетом сейсмического воздействия. Целью настоящего исследования является обоснование выбора модели грунта, обеспечивающей корректное моделирование сейсмического воздействия на насыпь железнодорожного пути для последующей разработки мероприятий по повышению сейсмостойкости земляного полотна за счет укладки демпфирующего слоя.
   На основе анализа графиков зависимости осевой деформации от девиатора напряжений проанализированы основные различия некоторых моделей грунта (линейно-упругой, линейной упруго-идеально-пластической Мора – Кулона, упрочняющегося грунта и упрочняющегося грунта с жесткостью при малых деформациях). Приведены особенности работы моделей грунта в условиях динамического циклического воздействия. Сделаны предположения относительно потенциала каждой из моделей осуществлять затухание колебаний от действия землетрясения.
   Методом конечных элементов произведено моделирование стандартного стабилометрического испытания для анализа зависимости осевых деформаций от напряжений. Выполнена оценка соответствия полученных расчетных графиков с теоретическими кривыми и данными лабораторных испытаний.
   Произведено моделирование напряженно-деформированного состояния земляного полотна железной дороги в виде насыпи высотой 15 м из песка средней крупности в ходе сейсмического воздействия различной балльности. Установлено различие результатов расчетов напряженно-деформированного состояния насыпи в рассматриваемых моделях по критериям перемещения основной площадки земляного полотна и напряжений в зоне формирования поверхности скольжения.
   Доказано, что модель упрочняющегося грунта с жесткостью при малых деформациях наиболее подходит для исследования влияния сейсмического воздействия на напряженно-деформированное состояние земляного полотна железной дороги.

   В статье рассматривается состояние рельсов, пропустивших нормативный тоннаж в метрополитене. При проведении натурного обследования и диагностики с помощью методов неразрушающего контроля выполнена оценка фактического состояния рельсов. Самыми распространенными стали дефекты первой группы – выкрашивание и отслоение металла, параметры которых оказались допустимыми для дальнейшей эксплуатации.
   По результатам анализа материалов, предоставленных метрополитеном, и применения методики назначения ремонта ОАО «РЖД» получены зависимости, которые описывают появление дефектов и отказы от пропущенного тоннажа. Дефектность была исключена из факторов оценки из-за незначительного влияния на назначение сплошной смены рельсов. В свою очередь, одиночные выходы рельсов оказали влияние на определение срока окончания эксплуатации рельсов, который наступит не ранее чем через 10 лет с момента проведения исследования.
   Для проверки достоверности полученных результатов оценивалась надежность рельсов в метрополитене. В расчете времени эксплуатации скорректировано условие наработки, тем самым применение методики, основанной на теории надежности, стало возможным по отношению к условиям метрополитена. С помощью расчета удалось определить вероятности безотказной работы и отказа. Полученный результат подтвердил возможность увеличения срока эксплуатации рельсов в метрополитене. При сравнении среднего ресурса рельсов на текущий год эксплуатации и на прогнозный (через 10 лет с момента проведения исследования) определено, что данная величина существенно увеличилась.
   Предложен подход, основанный на совместном использовании нормативных документов ОАО «РЖД» и теории надежности с необходимыми корректировками, учитывающими условия эксплуатации рельсов в метрополитене.

   В статье дан обзор существующих теоретико-экспериментальных исследований и подходов к расчетам и усилению конструкции железнодорожного пути. Современные тенденции в проектировании и строительстве железнодорожного пути характеризуются стремлением обеспечить прочность и надежность конструкции.
   Обосновано назначение нового параметра повышения температуры рельсовой плети бесстыкового пути при наличии фактора торможения поездов, ведомых современными и перспективными локомотивами. Обозначено, что недостаточно внимания в настоящее время уделено температурной работе бесстыкового пути, как основной конструкции пути на сети железных дорог России, особенно в сложных эксплуатационных условиях с учетом сверхнормативных продольных сил, возникающих при интенсивном электродинамическом торможении полногрузных и длинносоставных поездов, ведомых современными тяжелыми многосекционными локомотивами.
   Усовершенствована методика проектирования усиления пути при наличии фактора торможения. Систематизированы существующие варианты усиления пути, предложен экстенсивно-интенсивный подход к их выбору. При проектировании и последующей реализации варианта усиления бесстыкового пути рекомендуется использовать алгоритмы, интегрирующие экспертные мнения, данные теоретических исследований и натурных испытаний, с целью назначения наилучшего варианта, учитывая при расчетах пути по критическим параметрам фактор торможения поездов, как один из наиболее неблагоприятных видов внешнего воздействия на железнодорожный путь. Предложен укрупненный алгоритм назначения варианта усиления конструкции бесстыкового пути с учетом фактора торможения поездов, включая модель приоритизации вариантов усиления пути.
   Даны рекомендации по включению результатов настоящего исследования в нормативную документацию, регламентирующую проектирование, строительство и эксплуатацию бесстыкового пути.

   Целью данной работы является разработка метода отбраковки полупроводниковых пластин на основе определения их рельефа. Оптические методы исследования, основанные на муаровом эффекте, широко применяются для изучения рельефа различных тел, однако чувствительность традиционных муаровых методов мала для оценки качества полупроводниковых пластин. С этой целью предлагается использовать метод теневого муара с применением высокочастотных растров. В этом случае картину регистрируемых полос некорректно описывать, основываясь на постулатах «механической» интерференции, применяемых в традиционном муаре.
   В статье приводится вывод разрешающих уравнений для картин полос, наблюдаемых в первом порядке дифракции, основанный на законах дифракции при прохождении оптических лучей через эталонный растр и их дальнейшей интерференции после отражения от изучаемой поверхности. При выводе уравнений предполагалось, что положение наблюдаемых полос определяется интерференцией волн, дифрагировавших в нулевой и первый порядок дифракции при первом и втором прохождении эталонного растра. Приведены результаты исследования рельефа кремниевых пластин с различными дефектами. Диаметр исследуемых пластин 60 мм, при этом использовался эталонный растр частотой 200 линий на миллиметр. В оптической схеме, применяемой при регистрации муаровых картин, использовался He-Ne лазер ЛГ-38. Представлены эпюры рельефа пластин в выбранных сечениях на основе рельефа их поверхности.
   Проведенные исследования показали, что предлагаемая методика позволяет проводить предварительную отбраковку пластин. Размеры исследуемых полупроводниковых пластин ограничиваются размерами применяемых элементов оптической схемы.

   Общий комплекс мероприятий по эксплуатации зданий подразумевает обеспечение сохранности внешнего вида их фасада, в том числе отсутствие на нем трещин, расслоения и осыпания штукатурки, отколов, выбоин и других механических повреждений. Цель проведенного исследования заключалась в оптимизации технологических циклов производства штукатурных работ, осуществляемых при ремонте фасадов зданий различного назначения. Лабораторные и натурные исследования показали, что применение инновационных методов позволяет увеличить качество ремонтных работ в независимости от погодных условий.
   Для проведения исследований была разработана программа испытаний на основе существующих стандартов, применены современные приборы, производимые компанией «ОВЕН», с помощью которых проводился контроль электрофизических параметров инфракрасных нагревательных элементов, температурных параметров штукатурного раствора и его механических свойств. Изучено изменение физических свойств штукатурных материалов, а именно: зависимость количества образования различных дефектов от воздействия климатических факторов на процесс твердения штукатурной смеси, воздействие климатических факторов на готовое штукатурное покрытие, а также влияние химического состава воды на качество штукатурной смеси.
   Проведенные эксперименты показали, что применение инфракрасных нагревательных элементов с теплоизоляционным слоем может создать с минимальными временными и материальными затратами благоприятную климатическую среду, при которой производство фасадных работ будет осуществляться с высоким качеством независимо от погодных условий. Используя разработанные инфракрасные нагревательные элементы, можно изготавливать мобильные, переносные конструкции, позволяющие обеспечить высокое качество ремонтных работ и снижение их себестоимости.