Представлен обзор современных методов гидрофобизации материалов, направленных на повышение долговечности и надёжности элементов железнодорожной инфраструктуры в условиях воздействия влаги и агрессивных факторов окружающей среды. Рассмотрены принципы формирования гидрофобных покрытий, механизмы действия гидрофобных растворов и методы оценки гидрофобности с использованием краевого угла смачивания. Особое внимание уделено микробиологическим подходам к гидрофобизации, основанным на применении микроорганизмов и синтезируемых ими биополимеров. Проанализированы области практического применения гидрофобных материалов при защите металлических конструкций, бетонных и железобетонных элементов, а также материалов верхнего строения пути от коррозии, влагонасыщения и биоповреждений. Отдельно рассмотрены экологические аспекты использования биосурфактантов и перспективы внедрения экологически безопасных гидрофобных покрытий в железнодорожной отрасли.

Рассмотрен подход к повышению эффективности автоматизированных систем управления движением поездов путем интеграции нейросетевого модуля-ассистента в контур подсистемы автоматического блокирующего логического контроля (АБЛК). Выполнен анализ применимости различных архитектур нейронных сетей для решения задач интеллектуальной поддержки поездного диспетчера, включая многослойный перцептрон (MLP) и рекуррентные сети с долгой краткосрочной памятью (LSTM). На основе имитационной модели диспетчерского участка, включающего три станции, проведена количественная оценка размерности входного вектора состояния и вычислительной сложности рассматриваемых архитектур. Представлены формулы расчета количества обучаемых параметров, выполнено сравнение MLP и LSTM при одинаковых параметрах модели. Результаты сравнительного анализа демонстрируют преимущество LSTM с точки зрения вычислительной эффективности при сохранении структуры временных зависимостей. На основании полученных результатов обоснован выбор LSTM в качестве базовой архитектуры для построения интеллектуального ассистента, работающего в едином контуре с подсистемой АБЛК.

Предложен подход для определения тока во всех элементах многопроводной тяговой сети, в состав которой входит волоконно-оптический кабель с металлической оболочкой. Рассмотрены методика расчета тока в экранирующем проводнике и способ определения сопротивления тяговой сети двухпутного участка железной дороги с учетом распределенного сопротивления проводника обратного тока. Полученные соотношения могут быть использованы при разработке методики расчета термической стойкости оптического кабеля к длительно протекающим тяговым токам, а также для расчета сопротивления тяговой сети при проектировании новых и модернизации существующих участков железной дороги переменного тока.

Представлен научный обзор отечественных и зарубежных исследований, посвящённых повышению скорости и устойчивости железнодорожных перевозок за счёт цифровизации и технологий искусственного интеллекта (ИИ). Показано, что эффект «ускорения» формируется комплексом решений: цифровыми двойниками инфраструктуры и перевозочного процесса, интеллектуальным планированием и диспетчеризацией, управлением пропускной способностью, предиктивным обслуживанием, платформенными механизмами взаимодействия участников, а также технологической автоматизацией операций в узлах (в том числе на базе цифровой автосцепки). Отдельно рассмотрена российская практика согласования перевозок на основе динамической модели загрузки инфраструктуры (ДМЗИ) ОАО «РЖД» как инструмента управления доступом к инфраструктурной мощности.

Описан механизм применения методов имитационного моделирования для анализа и оптимизации технологических процессов на сортировочных станциях в условиях цифровизации железнодорожного транспорта. Основное внимание уделено первой фазе переработки вагонов – прибытию и расформированию поездов. С использованием программного комплекса AnyLogic разработана имитационная модель, воспроизводящая логику взаимодействия между подразделениями железнодорожного транспорта. Модель обеспечивает визуализацию технологического цикла, оценку влияния изменения параметров – времени обработки состава, численности бригад, интервалов прибытия – на пропускную способность станции, а также выявление узких мест в технологической цепочке. Установлены аналитические условия синхронизации потоков прибытия, обработки и расформирования, формализованные в виде неравенств. Процесс моделирования завершается либо по истечении заданного времени, либо при достижении критического уровня заполнения парка приема, что позволяет оценить предельную пропускную способность станции при заданных технологических и инфраструктурных ограничениях. Полученные результаты могут быть использованы на этапах проектирования, модернизации и оперативного управления сортировочными станциями.

В условиях роста мелкопартионных грузопотоков и дефицита терминальной инфраструктуры традиционные хабовые модели железнодорожных сборных перевозок теряют экономическую эффективность. В статье предложена разработанная авторами имитационная модель кооперативной консолидации (грузового пулинга), основанная на прямом взаимодействии географически близких отправителей без участия посредника. Модель учитывает стохастическую природу объемов грузов и числа кооператоров, использует эмпирическое распределение Вейбулла и метод Монте-Карло для оценки вероятности экономической целесообразности пулинга. Результаты позволяют определить пороговые значения минимального объема якорного отправителя и тарифа для кооператоров, обеспечивающие 95 %-ную вероятность выгодности операции.

В работе решается научно-практическая задача повышения объективности отбора проектов присоединения железнодорожных путей необщего пользования к инфраструктуре общего пользования. Предложен метод прогнозирования успешности реализации проектов на основе ансамблевых методов машинного обучения. Научная новизна заключается в разработке и экспериментальном обосновании моделей прогнозирования, использующих многокритериальные показатели проектов в качестве признакового пространства, а также в применении SHAP-анализа для интерпретации результатов. Практическая значимость работы состоит в создании алгоритмического обеспечения, позволяющего снизить долю неэффективных инвестиций за счёт предварительной оценки рисков нереализации заявленных объёмов перевозок.

Рассмотрены способы перевозки автомобилей в стандартных крупнотоннажных контейнерах с размерами по ГОСТ Р 53350, описаны недостатки указанных способов. Приведена математическая постановка задачи по определению максимальных размеров съемного кузова, совместимого с фитинговым вагоном-платформой. Приведен пример расчета размеров поперечного сечения указанного съемного кузова. Определены предварительные технико-экономические параметры двухсекционного съемного кузова, состоящего из двух отдельных секций. В случае его применения увеличивается количество перевозимых легковых автомобилей на 25 % по сравнению с перевозками автомобилей в стандартных контейнерах для генеральных грузов типоразмера 1АА (1ААА) по ГОСТ Р 53350, при этом снижается трудоемкость работ по установке и закреплению автомобилей. Выполнена ориентировочная оценка стоимости расходов при железнодорожной транспортировке легковых автомобилей в рассмотренном двухсекционном съемном кузове. Предложенные технические решения могут быть применены для перевозки легковых автомобилей на длиннобазных фитинговых вагонахплатформах.

Целью работы является разработка и апробация уточненной методики оценки общего коэффициента теплопередачи изотермического подвижного состава, учитывающей основные особенности ограждающих конструкций, влияющих на теплотехнические характеристики вагонов-термосов, к которым относятся: конструкция и способ уплотнения дверного проема и двери, соединение стен с крышей и рамой, соединение между боковой и торцевой стеной, конструктивные тепловые мостики, гидрозатвор (сливной прибор).
Расчет коэффициента теплопередачи вагона-термоса выполнялся по аналитическим зависимостям и уточненной методике, полученные результаты верифицировались по данным натурных испытаний и показали высокую степень сходимости с результатами натурных экспериментов, расхождение не превысило 5 %.
Уточненная методика может быть использована при проведении научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ при создании и совершенствовании конструкций изотермического подвижного состава, в том числе с использованием новых технологий изготовления и материалов.

Трехэлементные тележки, применяемые в составе грузовых вагонов действующего парка, рассчитаны на конструкционную скорость 120 км/ч. Несмотря на это, в эксплуатации допускаемая скорость поездов, сформированных из грузовых вагонов с такими тележками, значительно ниже конструкционной и не превышают 90 км/ч. Одной из причин этого являются низкие динамические качества, проявляемые в эксплуатации. Ускорение доставки контейнерных грузов потребовало разработки тележки как составной части грузового вагона с конструкционной скоростью, повышенной до 140 км/ч. В связи с этим, были проведены теоретические исследования по выбору параметров рессорного подвешивания. Для подтверждения результатов теоретических исследований проведены натурные испытания железнодорожной платформы с трехосными тележками на скоростном испытательном полигоне Белореченская – Майкоп. Результаты ходовых испытаний подтверждают соответствие динамических показателей платформы и тележки требованиям нормативных документов во всем скоростном диапазоне вплоть до конструкционной скорости.

Повышение конструкционных скоростей современного подвижного состава неизбежно связано со снижением его массы. Оптимизация рамы является целесообразной из-за ее наибольшего удельного веса в составе кузова вагона. Рассматриваются варианты конструктивных схем рамы, позволяющие снизить массу по сравнению с классической раскосной схемой для моторвагонного подвижного состава. Показано, что для передачи нагрузок от сцепного устройства на обвязочный профиль подходящей является схема, объединяющая хребтовую балку с раскосами в единые длинные раскосы. Получено, что наиболее эффективной с точки зрения передачи продольных усилий является безраскосная схема с единой хребтовой балкой по всей длине кузова, при этом для уменьшения металлоемкости возможно ее существенное ослабление в центральной части кузова. Схема с хребтовой балкой для рассматриваемой конструкции позволяет сократить массу рамы на 11 %, уменьшить в 2 раза сечение обвязочного профиля, при этом прогиб от собственного веса увеличивается на 9 %. Такая схема позволяет сохранить шкворневое соединение тележки и кузова, типичное для электропоездов.

Увеличение скорости движения подвижного состава для перевозки пассажиропотока предполагает повышенные требования к системам, обеспечивающим безопасность. Методы расчета современного тормозного оборудования электропоездов усредняют технические характеристики тормозной системы и не учитывают движение на кривых участках железнодорожного полотна, когда эффективность работы силовых устройств минимальна. Проведенное исследование позволяет скорректировать процесс расчета тормозного оборудования для участков со сложным рельефом. Рассматривая данные особенности смещения центров давления во фрикционных узлах, возможно учитывать неравномерность вклада каждой колодки тормозных устройств дисково-колодочного типа в общую тормозную силу всего подвижного состава. Полученные зависимости дают возможность учитывать влияние характеристик подвески тележек на величину неравномерности нормальных и тангенциальных сил как вагона в целом, так и для каждой отдельной колесной пары. На основании проведенного исследования сформулированы два возможных направления решения выявленной проблемы: увеличение жесткости подвески вагона, что ухудшит комфортабельность перевозки пассажиров, и усовершенствование конструкции тормозных устройств, что позволит выровнять нормальные силы по площади колодок и снизить неравномерность вклада каждой колодки колесных пар подвижного состава.

Рассмотрена проблема разграничения технических состояний (ТС) локомотивов. Разделение и идентификация ТС – один из основных инструментов технической диагностики, основой которого является теория распознавания образов. Приведены примеры разделения ТС (образов) из нормативно-технической базы в сфере надёжности, примеры ТС устройств ЖАТ и СЦБ, пример ТС из сферы энергетики, а также виды групп риска (состояний) работников локомотивных бригад. Из представленного сравнения выявлено, что для отдельных деталей и узлов локомотива существуют более детальные способы разграничения ТС, нежели для всего локомотива в целом, несмотря на его сложность и принцип супераддитивности (система сложнее суммы её частей).
Оценена эффективность существующей методики распределения локомотивов по группам риска. При использовании существующей методики из-за большого количества локомотивов группы риска ремонтный комплекс не сможет выполнить указанный объем работ в связи с наличием планов технического обслуживания и ремонта (ТОиР) и выполнения неплановых ремонтов.
С целью совершенствования характера эксплуатации и ТОиР локомотивов предлагается несколько новых способов разграничения их ТС: с помощью наивного байесовского классификатора на основе показателей надёжности, с помощью оценки отклонения эксплуатационных (рабочих) параметров локомотива от норматива, комбинированный способ.

Статья посвящена повышению энергетической эффективности и надежности коллекторных тяговых электродвигателей электровозов переменного тока путем применения адаптивного управления резистором постоянной шунтировки обмотки возбуждения. Показано, что пульсации выпрямленного напряжения в цепи возбуждения приводят к возникновению трансформаторной ЭДС, которая при фиксированном значении сопротивления шунта обеспечивает благоприятное фазовое соотношение ЭДС лишь в узкой области режимов вблизи номинального тока якоря. При отклонении от номинального режима условия коммутации нарушаются, возникает интенсивное искрение и увеличиваются потери в щеточных контактах.
Предложено решение, основанное на использовании управляемого электронного ключа в цепи резистора шунтировки, позволяющее адаптировать эквивалентное сопротивление шунтирующей ветви в зависимости от тока якоря. Расчетные оценки показывают, что при внедрении адаптивного управления потери в щеточном узле снижаются на 25–35 %, а общие потери в тяговом электродвигателе – на 4 %.

Статья посвящена разработке современной системы управления электроприводом мостового крана для вагоноремонтных предприятий. Актуальность работы обусловлена необходимостью замены устаревших релейно-контакторных систем, которые вызывают низкую точность позиционирования, раскачку груза и высокое энергопотребление. Цель исследования – создание адаптивной системы на базе частотного регулирования и программируемых логических контроллеров. Предложена методика оптимизации траекторий перемещения грузов с применением алгоритма A*, учитывающая статические и динамические препятствия цеха. Разработана архитектура системы, включающая комплекс датчиков (положения, угла отклонения, массы, положения ротора) и логические блоки для активного гашения колебаний. Результаты вычислительных экспериментов подтвердили эффективность: сокращение времени цикла операций на 12 % и снижение энергопотребления на подъем груза на 19 %.

Износ полимерных материалов в узлах трения транспортной техники определяет ресурс и надёжность подвижного состава. Цель работы – повышение износостойкости эпоксидных композитов на основе смолы ЭД-20 путём введения частиц оксида магния (MgO) и полиэфирных микрокапсул со смазочным наполнителем. Микрокапсулы размером 5–30 мкм синтезированы методом межфазной поликонденсации себацилхлорида с многоатомными спиртами. Физико-механические свойства определены индентированием (NanoTest 600), трибологические характеристики – на машине трения ИИ-5018 по схеме «вал – палец» при нагрузке 55 Н и пути трения 2200 м. Установлен оптимальный состав – ЭД-20 + 1 мас.% MgO + 1 мас.% микрокапсул А237 (масло И-40), обеспечивающий снижение интенсивности износа на 82 % (с 55,2 до 10,2 мг/м) и коэффициента трения с 0,40 до 0,23. Параметр пластичности H3/Er2 возрос на 15,9 %. Методами ИК-НПВО и СЭМ-ЭДС выявлен циклический механизм формирования композитного трибослоя из частиц MgO, фрагментов эпоксидной матрицы и смазочного масла. Результаты применимы для разработки самосмазывающихся полимерных материалов узлов трения рельсового транспорта.

Рассмотрено влияние химического состава смазочных материалов, содержащих поверхностно-активные вещества (ПАВ), на значения коэффициента трения, температуры и линейного износа образцов из порошковых антифрикционных сплавов на основе железа.
Проведенные изыскания показали, что насыщение пористых структур, изготовленных из Fe, Fe + Cu и Fe + 2,5 % Cu + 2 % Gr, смазочными составами на основе карбоновых кислот или иных ПАВ с последующим их применением в области контакта трущихся элементов заметно улучшает трибологические характеристики исследуемых порошковых материалов.
В результате экспериментов установлено, что использование смеси минерального масла И-20А и спиртового раствора олеиновой кислоты в качестве смазки приводит к значительному, примерно в 4–6 раз, сокращению периода приработки образцов. Также наблюдается снижение коэффициента трения, который в стабильном режиме не превышает значений 0,01–0,007, после чего система практически переходит в режим работы с минимальным износом.
С помощью метода электронно-зондового микроанализа определены закономерности образования промежуточных слоев, улучшающих триботехнические свойства порошковых материалов на основе железо – медь – графит, а также влияние и состав смазочных материалов, содержащих ПАВ, на микроструктуру поверхностного слоя пар трения.

Рассматривается проблема повышения эффективности технологического процесса упрочнения сварных стержневых конструкций транспортных машин. Актуальность исследования обусловлена необходимостью улучшения качества и надежности несущих конструкций при одновременном обеспечении безопасных условий труда. В работе описана роботизированная система, позволяющая повысить эффективность технологического процесса упрочнения сварных стержневых конструкций транспортных машин. Предложена структура роботизированного технологического комплекса, включающая устройство фиксации и поворота упрочняемой детали, исполнительный модуль с шарико-стержневым упрочнителем и систему управления технологическими параметрами. Разработаны алгоритмы формирования траектории движения инструмента и выбора режимов обработки, обеспечивающие заданные параметры качества. Практическая значимость работы подтверждается результатами внедрения: автоматизированная система обеспечивает повышение усталостной долговечности конструкций на 40–50 % по сравнению с ручной обработкой. Значительно улучшаются условия труда, снижается уровень вибрации, полностью исключаются ручные операции в зоне обработки.

Модель колесной пары адаптирована к рассмотрению конкретной точки контакта колеса с рельсом. Рассмотрен конформный профиль колеса по отношению к новому рельсу. Данный профиль представляется наиболее рациональным вследствие максимально приближенного к идеальным условиям эксплуатации. Модель имитирует свободное качение колеса по рельсу при наличии вертикальной нагрузки, т.е. по прямой. Методология исследования базируется на численном моделировании с применением программного комплекса.
Исследованы особенности функционирования системы «колесо – рельс» в условиях тяжеловесного движения: оценивалось напряженно-деформированное состояние зоны контакта при сверхнормативных нагрузках. Осевая нагрузка варьировалась от 25 до 40 т на ось. Научная новизна заключается в проведении численного моделирования в среде ANSYS с учетом особенностей взаимодействия поверхностей.
В результате моделирования получены количественные данные о распределении различных типов напряжений в зоне контакта и определены геометрические размеры пятна контакта. Оценены зоны скольжения внутри контактной площадки. Достоверность результатов подтверждена сходимостью с теоретическими формулами классической механики контакта. Полученные закономерности позволяют прогнозировать износ и контактную усталость рельсов и колес при тяжеловесном движении.

Рассмотрен процесс переработки резинотехнических изделий рабочим органом с изменяемой компоновкой ножей. Установлено, что для повышения стадийности измельчения наиболее эффективно использовать устройство с вертикальным расположением рабочего органа. Систематизированы сферы использования резиновой крошки: производство строительных материалов, компонентов для дорожного строительства, применение в качестве регенерата и др. Ввиду недостаточной изученности в целом вопросов измельчения эластомеров, например резины, и отсутствия устоявшихся теоретических подходов к данному процессу, целесообразно в математическом описании рассматривать разрушение резины в крошку с точки зрения ее вторичного использования в другом изделии. То есть рассматривать именно механизм получения крошки, а не процесс резания, характерный для механической обработки, целью которого является придание формы изделию. На основе геометрического и энергетического анализа произведено математическое описание зоны предразрушения перед фронтом зуба. Получено выражение коэффициента объемного расширения зоны уплотнения, определена минимальная частота вращения ротора, обеспечивающая эффективное отделение частицы. Установлено влияние технологических параметров (скорости вращения ω, количества режущих ножей z, толщины регулировочного ножа zb) на мощность измельчения и морфологию частиц.

Представлены результаты анализа режимов функционирования системы активации трения (УАТЛ), установленной на электровозах серии 3ЭС5К, по данным подконтрольной эксплуатации на Восточном полигоне. Исследование выполнено на основе расшифровки файлов микропроцессорных систем управления локомотивом (МСУД) за 2025 год и охватывает 2 629 поездок, выполненных 11 электровозами. Проведена сравнительная оценка режимов работы локомотивов с включённой и отключённой системой УАТЛ с использованием удельных эксплуатационных показателей. Установлено, что при технической исправности оборудования фактическое использование УАТЛ носит неравномерный характер и в значительной степени определяется человеческим и организационным фактором. Показано, что система УАТЛ преимущественно работает в автоматических режимах и обладает высоким потенциалом для снижения нагрузки на систему пескоподачи и локомотивную бригаду. Сделан вывод о необходимости внедрения регламентированных подходов к использованию УАТЛ для повышения эффективности эксплуатации локомотивного парка.

Применение бисерных мельниц распространено на промышленных предприятиях для тонкого и сверхтонкого помола различных многокомпонентных суспензий. Показаны целесообразность и возможность их конструктивного совершенствования. Приведено описание винтовых устройств, обеспечивающих повышение эффективности процесса диспергирования материала в корпусе мельницы. Обоснована необходимость в разработке математического описания, характеризующего работу бисерной мельницы разработанной конструкции, для установления ее рациональных параметров. Разработано математическое описание для определения продольной, радиальной и окружной компонент поля скоростей движения материаломелющей загрузки в корпусе горизонтальной бисерной мельницы с винтовыми устройствами. Проведены исследования влияния шага винта лопасти на величины компонент скорости ее движения, установлены закономерности, характеризующие возможность интенсификации процесса измельчения материала.

Предложен двухэтапный подход к нормированию рабочего парка грузовых вагонов компаний-операторов в условиях нестационарного перевозочного процесса. На первом этапе для фиксированного интервала планирования формируется множество допустимых парето-оптимальных логистических схем в ориентированном графе перевозок по аддитивным эксплуатационным критериям: времени оборота, порожнему пробегу, переменным эксплуатационным затратам и другим технологическим показателям. Показано, что тарифный или доходный результат схемы имеет неаддитивный характер и потому должен оцениваться после построения полного пути, а не как сумма значений по отдельным дугам. На втором этапе решается задача минимизации требуемого рабочего парка на скользящем горизонте планирования с учетом объемов заявок по периодам и при необходимости межпериодного баланса расположения вагонов. Формула Литтла используется только как локальная агрегированная оценка для отдельной схемы и не рассматривается как прямой расчетный инструмент для неоднородной и нестационарной сети. Приведен иллюстративный пример, демонстрирующий связь этапа генерации схем и этапа нормирования парка.