Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения

Деградация многолетнемерзлых грунтов в Ямало-Ненецком автономном округе имеет негативный тренд на увеличение, что связано как с изменением климата, так и инженерно-хозяйственной деятельностью человека. В статье рассмотрен вопрос возникновения просадок основания земляного полотна линейной транспортной инфраструктуры в Арктической зоне Российской Федерации с точки зрения установки взаимосвязи криогенных деформаций и характеристик грунтов. Разработана геотехническая модель системы «насыпь – основание» в условиях деградации многолетнемерзлых грунтов в ЯНАО, позволяющая проектировать мероприятия по повышению эксплуатационной надежности, на основе терм стабилизации грунтов или противодеформационных сооружений. Для подтверждения возможности расчетов по разработанной геотехнической модели выполнена ее верификация путем сравнения качественной и количественной картины деформирования с результатами инженерно-геокриологического мониторинга эксплуатируемого участка автомобильной дороги Надым – Салехард.

Показано, что под действием внешнего электрического поля в одномодовом волоконном световоде проявляется эффект Керра, а под действием магнитного поля – эффект Фарадея. При этом происходит изменение эллиптичности поляризованного излучения и поворот большой оси эллипса. Изменение указанных параметров поляризованного излучения приводит к усилению поляризационной модовой дисперсии. Выполнена оценка суммарного уширения импульсов за счет воздействия электромагнитного поля. В работе констатируется, что такое уширение импульсов совместно с уширением импульсов за счет хроматической дисперсии становится причиной значительного ограничения длины регенерационного участка и уменьшения пропускной способности волоконных световодов.

В настоящее время одной из задач антитеррористической защищенности является исключение бесконтрольного проезда транспортных средств на территорию образовательной организации. Для решения данной задачи предложена программная система автоматизации контроля и управления доступом транспортных средств с учетом особенностей объектов образовательных учреждений на основе распознавания автомобильных номеров. Рассмотрены обобщенная схема контроля и управления доступом транспорта, архитектура программной системы с подробным описанием модулей, а также ее ограничения и преимущества перед другими системами аналогичного назначения. Представлены фрагменты экранных форм разработанной программной системы. Программная система позволяет вычислять нарушителей пропускного режима, следить за наличием транспортных средств на территории образовательной организации, а также исключить человеческий фактор работы сторожа-вахтера. Данная система может быть рекомендована начальникам безопасности, охраны для обеспечения безопасности на территории образовательной организации. При этом она может входить в общую систему контроля и управления доступом или действовать независимо.

В задачах ряда современных вычислительных центров широкое применение нашли автоматические системы программной роботизации. Используемая российская платформа программной роботизации «RPA Robin» хорошо зарекомендовала себя, в том числе в области задач автоматизации администрирования целого класса информационных систем железнодорожного транспорта. Возникший рост числа информационных систем, управляемых и администрируемых программными роботами, накладывает ограничения на ресурс оперативной памяти терминальных серверов. В данной статье предлагается способ снижения потребления оперативной памяти терминальными серверами программной роботизации в вычислительных центрах путем применения нового специализированного метода сжатия изображений с потерями.

Рассмотрен вопрос применимости алгоритмов Дейкстры, A* и поиска в ширину для решения задач поиска пути в средах с препятствиями. Данные алгоритмы могут быть использованы при решении задач пространственного развития линейных объектов наземной транспортной инфраструктуры.

С алгоритмами проведена серия простых экспериментов с целью определения количественных показателей их асимптотической сложности, т. е. количества выполняемых операций и времени выполнения алгоритма в условиях поиска пути в средах с препятствиями. Серия экспериментов имеет различную конфигурацию, определяемую направленностью поиска (однонаправленный и двунаправленный), способом прохода ячеек (прямой и смешанный) и вариантом алгоритма поиска. При рассмотрении алгоритма A* в качестве дополнительного параметра, конфигурирующего работу алгоритма, были использованы различные метрики – расстояния Чебышева, манхэттенское, евклидово.

Исследованы механические характеристики антифрикционного полимерного композиционного покрытия на основе ткани с волокном ПТФЭ. Ткань из полимерных волокон пропитывается и приклеивается к субстрату (подложке) термостойким матричным связующим холодного отверждения на основе фенилона с введенными в матричную основу модификаторами (мелкодисперсный порошок меди и масло). Механические свойства покрытий были получены в рамках микроиндентирования с помощью системы анализа NanoTest 600 фирмы «Micro materials Ltd». Определялись механические характеристики экспериментальных образцов: микротвёрдость, модуль упругости, а также их вязкоупругие свойства. Показано, что использование метода инструментального индентирования может быть успешно применено для оценки механических характеристик рассматриваемого типа покрытий. Предложена методика получения кривой ползучести для оценки вязкоупругих характеристик покрытия методом непрерывного индентирования. Определен оптимальный состав модификаторов, обеспечивающих наиболее высокие твердость и модуль упругости композита.

Коэффициенты потерь колебательной энергии играют важную роль в анализе виброакустических характеристик, возникающих в мостовых кранах. Эти коэффициенты позволяют оценить скорость затухания колебаний в различных элементах конструкции, что, в свою очередь, влияет на долговечность и надежность оборудования.

Использование динамометрического молотка для возбуждения колебаний является стандартной практикой, так как этот метод позволяет точно контролировать амплитуду и частоту возбуждаемых колебаний. Запись процесса затухания на девяти октавных частотах обеспечивает получение детализированных данных о динамических характеристиках системы.

Математическая обработка экспериментальных данных позволяет выявить закономерности и установить регрессионные зависимости для различных элементов конструкции, таких как колеса, оси колесных пар и несущие рамы. Эти зависимости могут быть использованы для более точного моделирования поведения системы при различных условиях эксплуатации.

Таким образом, полученные регрессионные зависимости являются важным инструментом для инженеров при проектировании мостовых кранов, позволяя оптимизировать их конструкцию с учетом вибрационных характеристик и минимизации шума.

Цилиндрические передачи с арочными зубьями позволяют кратно увеличить долговечность по контактной и изгибной прочности передач силовых приводов энергонасыщенных машин, работающих в условиях неизбежного угла перекоса осей. Передачи с арочными зубьями обладают свойством компенсации угла перекоса путем осевого перемещения (самоустановки) одного из колес при обеспечении отсутствия кромочного контакта зубьев в зацеплении. В работе предложена приближенная зависимость для расчета величины смещения точки касания (погрешность не более 1…5 %) арочных зубьев в зацеплении по активной поверхности арочного зуба шестерни в направлении оси ее вращения. Для тяговой цилиндрической передачи электровоза с различной степенью локализации контакта арочных зубьев выполнен анализ величины самоустановки колеса с арочными зубьями, компенсирующей перекос (0, 1', 2', …, 7') зубьев в зацеплении, а также величины смещения полуколес с целью получения в зацеплении адаптивной цилиндрической передачи с арочными зубьями двух зон контакта.

Рассматриваются проблемы высокого расхода электроэнергии из тяговой сети современными отечественными электровозами переменного тока с коллекторным приводом и низкого качества электроэнергии на их токоприёмниках. Выяснено, что данные проблемы обусловлены наличием в контактной сети реактивной мощности, потребляемой электровозами практически в равных пропорциях с активной, и значительными искажениями напряжения и тока. Предложен новый способ управления плечами выпрямительно-инверторных преобразователей на базе IGBT-транзисторов, позволяющий повысить коэффициент мощности современного отечественного электровоза переменного тока с коллекторным приводом до 0,99 и снизить коэффициенты гармонических составляющих напряжения и тока на его токоприёмнике до 4 и 10 % соответственно. Предлагаемый способ позволит значительно повысить эффективность вождения поездов с применением технологии «Виртуальная сцепка».

Предложена функциональная схема системы автоматического управления пневматическим тормозом грузового поезда с возможностью идентификации реальных тормозных параметров поезда и сопротивления движению, которая наряду с остальными средствами автоматического управления поездом обеспечивает безопасность перевозок на железнодорожном транспорте. В качестве алгоритма идентификации тормозных параметров поезда, а также сопротивления движению использован расширенный фильтр Калмана – ЕКF. Приведены результаты моделирования с использованием алгоритма EKF и без него. Показано преимущество использования предлагаемой системы в части обеспечения высокого качества управления посредством увеличения промежутков между торможениями на «вредном» спуске, что способствует повышению участковой скорости движения, а также достаточно точной реализации алгоритма прицельного торможения.

Рассмотрена мощность силовой установки тепловоза как один из основных факторов, определяющих его эксплуатационную экономичность. Как показал анализ данных подсистем диагностики 27 секций тепловозов серии 2ТЭ116У и 17 тепловозов серии ТЭП70БС, до 80 % локомотивов эксплуатируются с пониженной на 5…25 % мощностью силовой установки, что приводит к увеличению на 2…5 % расхода топлива на тяговую работу тепловоза. В результате анализа значений параметров дизеля установлено, что основной причиной снижения мощности является нарушение регулировки рычажной передачи привода реек топливных насосов при нормальном техническом состоянии топливной аппаратуры и системы воздухоснабжения дизеля. В этом случае нормальный уровень мощности силовой установки может быть восстановлен микропроцессорной системой управления коррекцией заданного значения положения силового вала исполнительного устройства электронного регулятора дизеля с одновременным контролем температуры отработавших газов по цилиндрам. Показано, что дополнительное снижение расхода топлива на тягу поезда может быть достигнуто выравниванием нагрузок по цилиндрам дизеля.

Статья посвящена моделированию взаимодействия показателей качества обслуживания и ключевых показателей эффективности (KPI) в рамках Единого сетевого технологического процесса (ЕСТП) грузовых железнодорожных перевозок. Авторы рассматривают системный подход к управлению транспортным холдингом, акцентируя внимание на устранении противоречий между функциональными подразделениями и повышением удовлетворенности клиентов. Для анализа выявленных «разрывов» (Gap) применяется Gap-модель Зейтгамла, которая позволяет оценить расхождения между ожиданиями потребителей и фактическим качеством услуг. Предложены решения для минимизации этих разрывов, включая оптимизацию ЕСТП, внедрение цифровых технологий и модернизацию инфраструктуры. Особое внимание уделено интеграции стратегических целей холдинга с операционными KPI, что способствует повышению экономической устойчивости и конкурентоспособности. Результаты исследования могут быть полезны для транспортных компаний, стремящихся улучшить качество обслуживания и эффективность управления.

Представлен анализ математической нелинейной модели следования за автомобилем-лидером в транспортном потоке с целью рациональной организации дорожного движения на улично-дорожной сети городов. Авторами на основе классических микромоделей теории следования за лидером предложены математические выражения для расчета ускорений, скоростей движения и расстояний для ведомого автомобиля в транспортном потоке с учетом сдвига по времени, связанного со временем реакции водителя. Получены графики зависимостей указанных параметров от времени движения автомобиля. Предложена математическая зависимость, устанавливающая связь между ускорениями автомобиля-лидера и ведомого автомобиля в анализируемой схеме движения.

В условиях динамичных экономических и геополитических изменений важно предусмотреть механизмы адаптации, позволяющие быстро модифицировать узловые транспортно-технологические процессы работы в соответствии с актуальными требованиями и обстоятельствами. Предварительная и последующая программная оценка параметров узлового инфраструктурно-технологического взаимодействия на всех этапах компоновочных решений позволяет делать выводы о принципах формирования зон и объектов, соответствии видов транспорта и пунктов узлового взаимодействия, а также местах их размещения. Для этих целей проведен сравнительный анализ показателей зон узла в зависимости от степени их воздействия на структуру узла согласно критериям теории принятия решений, методам кластерного анализа, позволяющим оценивать объекты внутри одной зоны (кластера) и выявлять скрытые структуры в наборе данных, определять группы объектов, их схожесть и различия. Разработан программный комплекс выбора рациональных параметров объектов в компоновочных решениях транспортного узла согласно авторской модификации традиционного генетического алгоритма (ГА) в генетический компоновочный алгоритм транспортного узла (ГКА ТУ), учитывающий случайный выбор, нечеткие множества параметров, комбинаторику и вариацию массивов больших данных с использованием аналогий естественного отбора.

Исследования, направленные на выбор и оценку потенциальных мест размещения транспортно-логистических объектов, приобретают первостепенное значение в условиях активного развития транспортно-логистического комплекса Дальнего Востока. Сегодня активно осуществляется модернизация транспортной инфраструктуры, происходит усиление портовых мощностей и трансграничных переходов, поэтому требуется разработка новых подходов по выбору мест размещения транспортнологистических центров. Целью работы является разработка метода факторно-аналитической оценки мест размещения транспортно-логистических объектов, а также его апробация на региональном уровне. К задачам исследования относится анализ существующих методов по выбору места размещения транспортно-логистического объекта, описание факторов, влияющих на выбор места размещения и формирование метода факторно-аналитической оценки. Использовались теоретические и эмпирические методы исследования. В статье рассматриваются дополнительные факторы, влияющие на выбор места размещения объекта, и подробно представлены этапы оценки мест размещения транспортно-логистических объектов.