Preview

Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения

Расширенный поиск

Системный анализ подсистемы железнодорожной инфраструктуры как шаг к цифровому двойнику (стационарной системе) железнодорожного пути

https://doi.org/10.46973/0201-727X_2026_2_61

Аннотация

Проанализирован железнодорожный путь как сложная техническая система, управление которой базируется на регламентных подходах, ограничивающих предиктивный контроль критических участков. Применен комплекс методов системного анализа: структурная декомпозиция, функционально-структурный анализ, классификация и многокритериальный анализ. Выявлены иерархические взаимосвязи элементов верхнего и нижнего строения, установлен каскадный характер деградации, где неисправность нижележащего элемента выступает первичным фактором разрушения вышележащих. Обосновано разделение компонентов на критические (обеспечивающие мгновенную безопасность) и фундаментальные (определяющие долгосрочную устойчивость). Предложена многоуровневая модель жизненного цикла, устанавливающая дискретную шкалу состояний, коррелирующую с вероятностью отказа. Разработана концепция гибридного цифрового двойника, интегрирующего стационарные сенсорные сети и данные подвижных диагностических комплексов.

Об авторе

Д. А. Пятков
Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»
Россия

Пятков Дмитрий Александрович, аспирант



Список литературы

1. Транспортная стратегия Российской Федерации до 2030 года с прогнозом на период до 2035 года [утверждена распоряжением Правительства РФ от 27 ноября 2021 г. № 3363-р (в ред. от 6 ноября 2024 г.)] // КонсультантПлюс : [справочно-правовая система]. – Москва, 2024. – URL: https://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_402052/?ysclid=mr1rq5hy4248587079 (дата обращения: 24.02.2026).

2. Ковенькин, Д. А. Применение программного комплекса Frost 3D Universal для проведения прогнозных теплотехнических расчетов земляного полотна / Д. А. Ковенькин, Д. Н. Насников, И. С. Чернецкая // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. – 2022. – № 3 (75). – С. 80–90. – DOI 10.26731/1813-9108.2022.3(75).80-90.

3. Sresakoolchai, J. Track Geometry Prediction Using Three-Dimensional Recurrent Neural Network-Based Models Cross-Functionally Co-Simulated with BIM / J. Sresakoolchai, S. Kaewunruen // Sensors. – 2023. – Vol. 23, No. 1. – P. 391. – DOI 10.3390/s23010391.

4. Seeking a Definition of Digital Twins for Construction and Infrastructure Management / A. Aragón, M. Arquier, O. B. Tokdemir [et al.] // Applied Sciences (Switzerland). – 2025. – Vol. 15, No. 3. – P. 1557. – DOI 10.3390/app15031557.

5. Пятков, Д. А. Цифровой двойник железнодорожного пути: актуальность, проблемы внедрения и перспективы развития / Д. А. Пятков // Наука, технологии, общество: экологический инжиниринг в интересах устойчивого развития территорий (НТО-VI-2025) : сборник научных статей по материалам VI Всероссийской (национальной) научной конференции, Красноярск, 06–07 ноября 2025 года. – Красноярск : Общественное учреждение «Красноярский краевой Дом науки и техники Российского союза научных и инженерных общественных объединений», 2025. – С. 118–127. – EDN EUJUXC.

6. Суслов, О. А. Перспективные подходы к прогнозному моделированию деградационных процессов элементов верхнего строения пути и их применение при создании цифровых двойников / О. А. Суслов, В. И. Федорова // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. – 2021. – Т. 80, № 5. – С. 251–259. – DOI 10.21780/2223-9731-2021-80-5-251-259.

7. Чаплин, И. В. Совершенствование системы эксплуатации искусственных сооружений за счет применения цифровых двойников на примере железнодорожного моста / И. В. Чаплин, А. В. Паторняк, С. В. Ефимов // Известия Петербургского университета путей сообщения. – 2025. – Т. 22, № 3. – С. 831–838. – DOI 10.20295/1815-588X-2025-3-831-838.

8. Шевченко, Д. В. Методология построения цифровых двойников на железнодорожном транспорте / Д. В. Шевченко // Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. – 2021. – Т. 80, № 2. – С. 91–99. – DOI 10.21780/2223-9731-2021-80-2-91-99.

9. Пятков, Д. А. Шпалы с увеличенной площадью опирания: особенности конструкции, преимущества и перспективы применения / Д. А. Пятков, В. В. Спирюхов // Молодежная наука : Труды XXVIII Всероссийской студенческой научно-практической конференции, Красноярск, 25 апреля 2024 года. – Красноярск : Иркутский государственный университет путей сообщения, 2024. – С. 235–238. – EDN QJVEZF.

10. Пюкке, Г. А. К вопросу об использовании марковской модели деградации при диагностировании технических систем / Г. А. Пюкке // Вестник КРАУНЦ. Физико-математические науки. – 2017. – № 3 (19). – DOI 10.18454/2079-6641-2017-19-3-50-61. – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/k-voprosu-ob-ispolzovanii-markovskoy-modeli-degradatsii-pri-diagnostirovanii-tehnicheskih-sistem (дата обращения: 15.02.2026).


Рецензия

Для цитирования:


Пятков Д.А. Системный анализ подсистемы железнодорожной инфраструктуры как шаг к цифровому двойнику (стационарной системе) железнодорожного пути. Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2026;(2):61-72. https://doi.org/10.46973/0201-727X_2026_2_61

For citation:


Pyatkov D.A. System analysis of the railway infrastructure subsystem as a step towards a digital twin (stationary system) of a railway track. Vestnik Rostovskogo gosudarstvennogo universiteta putej soobŝeniâ. 2026;(2):61-72. (In Russ.) https://doi.org/10.46973/0201-727X_2026_2_61

Просмотров: 88

JATS XML


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0201-727X (Print)