В статье проанализировано состояние и дана оценка устойчивости бесстыкового железнодорожного пути. Эксплуатация бесстыкового пути на отечественных железных дорогах показала высокую эффективность, чему способствовал ряд конструктивных решений (применение рельсов повышенного качества с дифференцированным термоупрочнением, надежных струнобетонных шпал, щебеночного балласта из твердых горных пород, шурупно-дюбельных скреплений, в том числе подкладочных). Эти факторы создают необходимые условия для обеспечения безопасного движения поездов.
   Рассмотрено воздействие двухсекционных электровозов постоянного тока 2ЭС10 «Гранит» на путь в части оценки продольных и поперечных сил. Анализ состояния путевой инфраструктуры на участках обращения новых электровозов выявил еще одну проблему – рост дефектности рельсовых плетей.
   Изучена проблема интенсивного роста числа мест временного восстановления плетей бесстыкового пути из-за установления жесткого температурного регламента ликвидации таких мест, что способствовало их интенсивному повсеместному накоплению. Представлен анализ динамики развития мест временного восстановления плетей бесстыкового пути с 2000 по 2020 г.
   Оценка состояния балластной призмы на сети железных дорог показала, что при наработке тоннажа от 0 до 250 млн т груза брутто наибольшее количество повреждений призмы вызвано выплесками длиной от 6 до 10 м, что свидетельствует о наличии проблемы устранения локальных грязевых выплесков.
   Рассмотрены действующая в настоящее время методика контроля и оценки состояния бесстыкового пути температурно-напряженного типа, а также мероприятия, обеспечивающие устойчивость бесстыкового пути в зависимости от его состояния.

Мировой кризис 2022 г. глобально повлиял на логистику грузовых перевозок из Китая в Россию, в результате чего многие устоявшиеся цепочки поставок продукции были разорваны или претерпели существенные изменения. Ранее больше половины грузоперевозок в Российскую Федерацию осуществлялось через северо-запад страны, а именно через балтийские порты, ряд черноморских и другие. В условиях мирового кризиса логистика товародвижения сместилась на восток и юг России. Влияние на логистику грузовых перевозок оказал также и контейнерный кризис. Повышение стоимости морского фрахта, аварийные ситуации в Суэцком канале, недостаток транспортных активов привели к изменению привычных маршрутов доставки, которые отрабатывались и совершенствовались в течение многих лет. В статье определены параметры логистических маршрутов через дальневосточные порты (Влад. и Вост.), пограничные переходы с Китаем и Монголией (Заб. и Науш. соответственно) с учетом действующих ограничений и нормативов, утвержденных законодательством Российской Федерации, и нормативов, указанных в международных документах, принятых Организацией сотрудничества железных дорог: дальность и сроки перевозки 40-футовых контейнеров в Нов., транспортные и общие затраты на доставку. По результатам расчетов выбраны оптимальные цепи поставок 40-футовых контейнеров из Шан. в Нов. с участием автомобильного, железнодорожного и морского видов транспорта, сделан вывод о продолжительности осуществления перевозки, а также о целесообразности применения того или иного вида транспорта на основных плечах маршрута, дан примерный диапазон общих затрат на доставку по исследуемым цепочкам поставок.

   Цель данной работы – повышение эффективности силовых трансмиссий железнодорожных и других самоходных машин. Проект направлен на расширение функциональных и эксплуатационных возможностей гидромеханических передач на основе гидротрансформаторов. Транспортное машиностроение широко использует гидродинамические передачи – гидромуфты и гидротрансформаторы – в трансмиссиях самоходных машин различного назначения, что обусловлено их положительными свойствами. Аналитические отчеты о состоянии мирового рынка гидротрансформаторов и тенденциях его дальнейшего роста в ближайшие годы свидетельствуют об устойчивой востребованности гидротрансформаторов в транспортном машиностроении. Основные их недостатки связаны с недостаточно высоким КПД по сравнению с механическими передачами и ограниченным диапазоном автоматического регулирования вращающего момента. Определенную часть мирового и российского парка локомотивов составляют тепловозы с гидравлической передачей. Это обусловлено тем, что гидропередачи обладают высокой тяговой способностью, относительно низким удельным весом и более низкой стоимостью по сравнению с электропередачами, нетребовательны к дефицитной меди. В российских и зарубежных маневровых и магистральных тепловозах нашли достаточно широкое применение многоциркуляционные гидропередачи, содержащие несколько гидродинамических передач, поочередно переключаемых в процессе движения тепловоза. При этом гидропередачи специализируются и оптимизируются для различных режимов работы и движения локомотива. Однако многоциркуляционные гидропередачи при всех своих достоинствах характеризуются высокой сложностью конструкции, большими габаритными размерами и массой, относительно большими затратами времени на переключение гидроустройств.
   С целью преодоления недостатков многоциркуляционных гидропередач предложена принципиальная кинематическая схема однопоточной гидропередачи на основе модифицированного двухступенчатого гидротрансформатора, содержащего турбины осевого и центростремительного типа. Элементы управления гидротрансформатором обеспечивают независимую или совместную работу турбин. В диапазоне передаточных отношений от 0 до 0,6 работает первая турбина осевого типа, а в диапазоне передаточных отношений выше 0,6 и в режиме гидромуфты – турбина центростремительного типа. Конструкция гидротрансформатора предусматривает также два реактора, оптимизируемых для работы с первой или второй турбиной.
   Проектирование гидропередачи осуществлялось на основе методов теории машин и механизмов, кинематического синтеза приводов рабочих органов машин по результатам анализа широкого спектра конструкторских разработок, теоретических и экспериментальных исследований в области гидродинамических передач и трансмиссий машин. Предложенное схемотехническое решение, по сравнению с аналогичными конструкциями, позволяет сделать гидропередачи более компактными и менее материалоемкими. Новизна и оригинальность разработанного технического решения защищены патентом РФ.

   В статье рассмотрен вопрос выбора параметров мест выгрузки угля, оборудованных вагоноопрокидывателями в зимних условиях, которые являются ограничивающими при расчете перерабатывающей способности, так как в технологическом процессе выгрузки появляются дополнительные операции по разогреву вагонов, способствующие отделению груза от кузова вагона и его размораживанию.
   Параметры перерабатывающей способности в зимнее время ниже, чем в летнее, поэтому зимний период закладывается в расчетах перерабатывающей способности как основной. Это позволяет обеспечить заданную переработку вагонопотока в зимнее время и установить параметры инфраструктуры промышленного предприятия для принятия проектных решений и определения условий взаимодействия магистрального и промышленного транспорта. Принятые проектные решения для зимнего времени являются избыточными для летнего и несут дополнительную нагрузку в виде капитальных затрат и эксплуатационных расходов для промышленных предприятий, занятых выгрузкой угля.
   Снижение разрыва в значениях перерабатывающей способности между летним и зимним временем при использовании вагоноопрокидывателей позволяет более эффективно использовать места погрузки, снизить протяженность путевого развития предприятия и повысить надежность взаимодействия железнодорожных станций общей сети железных дорог и промышленных предприятий.
   В статье приведены примеры перерабатывающей способности нескольких ГРЭС и ТЭЦ, а также расчеты и зависимости емкости мест разогрева вагонов с учетом размера подачи вагонов под выгрузку на вагоноопрокидыватель. Предложены в табличном виде сочетания емкости разогревающих устройств, размера подачи группы вагонов и перерабатывающей способности, которые должны учитываться при проектировании мест выгрузки смерзающихся грузов.

   В последнее время наблюдается переориентация логистических потоков с запада на восток. Не остаются в стороне и контейнерные грузы. В связи с резким увеличением размеров перевалки через восточные морские и сухопутные погранпереходы возникла острая необходимость в наращивании контейнерных перевозок. Контейнерная перевозка относится к модульному типу, так как на всем пути следования груз находится за пломбами грузоотправителя независимо от того, какие операции с ним производятся и каким видом транспорта он перевозится. Модульные перевозки позволяют в разы быстрее осуществлять погрузочно-выгрузочные работы по сравнению с навалочными или тарно-упаковочными грузами, что, в свою очередь, также способствует наращиванию перерабатывающей способности погрузочно-разгрузочных и перегрузочных пунктов.
   В работе рассмотрен контейнерный терминал К. Он включает в себя четыре контейнерные площадки, оснащенные козловыми кранами большой грузоподъемности и ричстакерами. Рассчитана перерабатывающая способность контейнерных площадок и в целом терминала в двадцатифутовом эквиваленте в зависимости от вместимости контейнерных площадок и производительности средств механизации. Актуальность такого расчета связана с потребностью в оптимизации параметров терминала. Установлено, что при расчетах по емкости самая большая перерабатывающая способность у контейнерной площадки 3, минимальная – у контейнерной площадки 4; при расчетах по параметру производительности средств механизации самая большая перерабатывающая способность также у контейнерной площадки 3, а самая маленькая – у контейнерной площадки 2. Выполнено вероятностное распределение контейнеропотоков в зависимости от интервалов объемов погрузки и выгрузки за максимальный месяц. Определен резервный запас контейнеромест на контейнерном терминале. Методом интерполяции рассчитан средний запас контейнеромест на терминале. Проведено сравнение наличной перерабатывающей способности контейнерного терминала с объемом переработки контейнеров за 2021 г. Выполнено сравнение прогнозных значений переработки контейнеров на терминале в 2023–2025 гг. с номинальной перерабатывающей способностью, в ходе которого была выявлена потребность в техническом или технологическом совершенствовании контейнерного терминала к 2023 г.

   Рассмотрены действующие нормативы для расчета сил сопротивления движению вагонов при скатывании с сортировочной горки, установлены причины необходимости актуализации числовых характеристик сил сопротивления движению вагонов для использования при проведении конструктивных и технологических расчетов сортировочных устройств. Приведены результаты статистической обработки данных о скатывании 5 000 отцепов с четной сортировочной горки станции И в 2022 г. с использованием комплекса компьютерного зрения для контроля занятости сортировочных путей. Представлены плотности распределения вероятностей удельного сопротивления движению отцепов по результатам обработки статистических данных о скатывании отцепов с сортировочной горки. Выполнено сопоставление числовых характеристик плотностей распределения сопротивлению движению вагона, используемых в существующей методике расчета и полученных по результатам обработки статистических данных о скатывании отцепов на эксплуатируемой сортировочной горке.
   Установлено, что параметры распределения вероятностей суммарного удельного сопротивления движению отцепов (математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение) имеют значительно меньшие значения, чем используемые при расчете сортировочных горок в настоящее время. Кроме того, установлено, что ходовые свойства отцепов стали меньше зависеть от их массы.
   Причиной этого является то, что за прошедший период, со времени выполнения последних измерений сил сопротивления движению вагонов при скатывании с горки, значительно изменился подвижной состав. При изготовлении вагонов используются более качественные материалы, изменилась конструкция подвижного состава, появились «инновационные» вагоны, доля которых на сети железных дорог постоянно увеличивается.
   Изменение ходовых свойств отцепов необходимо учитывать при расчете сортировочных устройств. Даны рекомендации по дальнейшему использованию полученных результатов и совершенствованию правил и норм проектирования сортировочных устройств.

   Рассмотрены вопросы целесообразности эксплуатации железнодорожного транспорта в городской транспортной среде. Обозначены положительные и отрицательные стороны прохождения железной дороги через городскую среду с точки зрения пассажирского железнодорожного сообщения и наличия пересечений с автомобильным транспортом. Приводятся мероприятия по снижению барьеров при организации движения при пересечении автомобильного и железнодорожного сообщения. На базе имитационноаналитического моделирования разработано программное обеспечение, которое предназначено для расчета интегрированных потерь общества от функционирования одноуровневых железнодорожно-автомобильных пересечений в городской среде при разной интенсивности транспортного потока через переезд.
   Определение параметров качественной трансформации железнодорожной инфраструктуры в городской черте предлагается проводить с помощью сопоставления экономических потерь и выгод участников дорожного движения, которые зависят от времени закрытия железнодорожных переездов, числа железнодорожных путей и количества автомобильных полос, интенсивности движения автотранспортных средств через переезд и, как следствие, простоя автотранспортных средств при пропуске железнодорожных составов. Приводятся графики зависимости затрат (потерь) и выгод участников дорожного движения через железнодорожно-автомобильные пересечения в одном уровне. Построенные функциональные зависимости, полученные методом имитационного моделирования, дают высокую точность результатов. Проведен анализ железнодорожных переездов, рассмотрена классификация железнодорожных переездов общего пользования по интенсивности движения транспортных средств Северо-Кавказской железной дороги и г. Ростова-на-Дону.

   Место, в котором в одном уровне происходит пересечение автомобильной и железной дорог, является потенциально опасной зоной. В связи с этим во многих европейских странах наблюдается тенденция сокращения числа железнодорожных переездов. Переезд демонтируют, а на его месте проектируется путепроводная развязка в разных уровнях. Это позволяет снизить вероятность возникновения дорожно-транспортных происшествий при движении транспорта. Однако строительство путепровода является очень длительным и трудоемким процессом, который требует значительных затрат. Поэтому стоит рассматривать и другие методы повышения уровня безопасности на железнодорожных переездах. Текущее состояние, а также заблаговременное выявление отказов основных технических элементов переездной сигнализации определяют безопасное функционирование железнодорожного переезда.
   Внедрение систем диагностики и мониторинга текущего состояния переезда позволяет незамедлительно реагировать на возникновение неисправностей в работе железнодорожной автоматики, принимать верные решения, направленные на исключение выхода из строя оборудования. Целесообразность внедрения систем диагностирования доказана на примере разработанного программного обеспечения «Мониторинг переездов». Проведенные расчеты полностью подтверждают эффективность его внедрения, так как расходы на внедрение программы и ее обслуживание составили 281 600 р., что значительно превышает потенциальные потери, связанные с возможными задержками поездов, которые составили 3 434 741 р.

   В работе рассматриваются вопросы адаптации локальных объектов транспортной инфраструктуры города в условиях развития транспортной системы, обусловленного ростом жилищного строительства, вводом крупных транспортных объектов и, как следствие, повышением интенсивности движения. Формулируется проблема идентификации критических объектов, существенно осложняющих транспортную ситуацию на фоне развития города, и, соответственно, задача параметрической и структурной адаптации этих объектов к новым условиям. Подобные задачи актуальны, поскольку регулярно возникают на уровне муниципальных служб. Развитие транспортной системы представляет собой одну из важнейших задач в городском хозяйстве.
   Эволюционный подход к развитию транспортной системы крупных городов заставляет обратиться к эволюционным методам для оптимизации сложных систем. Инструментом для решения подобных проблем служит имитационное моделирование транспортной системы на локальном уровне (микромоделирование) вместе с методами решения экстремальных задач на транспортных графах. Формулируется задача выделения локальной транспортной сети, находящейся в зоне влияния критического объекта, как задача определения максимально сильно связного графа. Используются оценки пропускной способности транспортной подсистемы для выделенной пары узлов. Для поиска альтернатив комплексов мероприятий с адаптацией критического объекта в пространстве применяются методы планирования экстремальных экспериментов на имитационной транспортной модели. Другой подход использует алгоритмы поиска максимального потока в транспортном графе. Предлагаются варианты методов решения задач по выбору эффективных комплексов мероприятий, направленных на удовлетворение баланса транспортного спроса и предложения. Эти методы учитывают высокую комбинаторную сложность такого класса задач. В качестве одного из возможных вариантов поиска с адаптацией предлагается модификация симплексного поиска в булевом пространстве. Показана эффективность такого метода в условиях высокой трудоемкости вычисления целевой функции. Предлагаемые подходы иллюстрируются на конкретных задачах реконструкции транспортной сети крупного города.
   Результаты исследования могут быть использованы муниципальными службами для принятия решений по развитию транспортной системы города, а также для определения приоритетных направлений в работе по улучшению транспортной ситуации.

   Железнодорожный путь является объектом капитального строительства. После введения железнодорожного пути в эксплуатацию со временем его пространственные данные и геометрические параметры меняются. Это связано с воздействиями, вызванными в первую очередь проходящим по нему подвижным составом. При последующей эксплуатации через определенные межремонтные сроки и с соблюдением критериев назначения ремонтов проводятся работы по восстановлению геометрии пути и при необходимости приведению земляного полотна в нормативное состояние. Эти работы связаны со смещением пути в продольном профиле и плане для приведения железнодорожной линии также в нормативное состояние.
   С учетом увеличения объемов грузоперевозок и скоростей движения поездов требования к содержанию железнодорожных путей становятся более строгими. Возникает необходимость увеличения радиусов участков пути кривых в плане, длин переходных кривых и прямых вставок между смежными кривыми.
   При проектировании ремонтов и реконструкции железнодорожных линий работы необходимо производить в соответствии с нормативными требованиями. Выполнение этого условия возможно с фиксированием осей железнодорожных путей в прямоугольных системах координат. В статье предложена программа, позволяющая генерировать положение оси пути в плане в координатном пространстве при заданном наборе исходных данных. Программой предусмотрена возможность целенаправленного смещения координат точек оси пути от правильной геометрической формы для моделирования поведения пути в процессе эксплуатации. Через заданное расстояние создаются наборы точек, соответствующие поперечному очертанию земляного полотна, по которым с помощью специализированных программ строится цифровая модель рельефа местности.

   Для обеспечения условий безопасного и бесперебойного движения поездов, а также прогнозирования более точных экономических потерь, связанных с ограничением скоростей движения или простоем поездов, остается актуальной задача разработки расчета для оперативного определения потребности в работах по техническому обслуживанию и ремонту пути. Расчет должен учитывать такие основные показатели, как количество пар обращающихся поездов в сутки, масса поездов брутто, тип и масса используемых локомотивов.
   В статье рассматривается анализ расчета стоимости восстановления целостности плети, учитывающего экономические затраты, необходимые для ликвидации причин ограничения скорости подвижного состава, затраты на текущее содержание, стоимость необходимых для замены элементов верхнего строения пути и затраты в случае простоя или ограничения скорости движения.
   Подробно представлена структура предложенного расчета. С учетом существующей технической документации и распоряжений, действующих на Западно-Сибирской железной дороге, рассмотрены примеры использования расчета в условиях Транссибирской магистрали, Среднесибирской магистрали и малодеятельных линий.
   На основе проведенных расчетов определено, что динамика изменения итоговых затрат на восстановление рельсовой плети в большей степени зависит от расходов на краткосрочное восстановление.
   В зависимости от количества пар поездов, обращающихся на участке восстановления рельсовой плети, меняется количество поездов (от одного до четырех пассажирских и от трех до десяти грузовых), попадающих под ограничение скорости движения. Увеличивается их общее время в пути, а следовательно, и расходы на потребляемую электроэнергию.

   В работе проведен аналитический обзор численных моделей, описывающих процессы сцепления арматуры с бетоном в железобетоне. Рассматривалась реализация математических моделей, основанная на методе конечных элементов. Анализировались две основные группы таких методов. Отличительной особенностью первой группы является наличие в конечно-элементной модели железобетона специальных элементов связи. С помощью этих элементов моделировалась жесткость сцепления при смещении бетона относительно арматуры в продольном и поперечном направлениях. Элементы связи различаются по числу параметров матрицы жесткости. Такой подход к моделированию контакта широко распространен, а некоторые специальные контактные элементы добавлены в библиотеки известных расчетных комплексов. В другой группе методов для упрощения моделирования механических процессов в контактной зоне вводится специальный контактный (пограничный) сплошной слой. При этом конечно-элементная сетка слоя состоит из стандартных изопараметрических конечных элементов, а железобетон представляется сплошной неоднородной средой без разрывов в полях перемещений.
   Все рассмотренные способы численного моделирования контактного взаимодействия в железобетоне не описывают реальное напряженно-деформированное состояние в непосредственной окрестности арматурного стержня. Подходы различаются количеством параметров, которые позволяют полностью описать матрицы жесткости специально вводимых конечных элементов. В статье идентификации данных параметров уделено особое внимание. От универсальности и простоты способов идентификации зависит основная характеристика метода – возможность его применения для расчета железобетонных конструкций. Проведен сравнительный анализ рассмотренных технологий с точки зрения их практического применения для расчета параметров напряженно-деформируемого состояния железобетонных конструкций.