Рассмотрено решение актуальной задачи исследования ограничений, относящихся к авторежиму, которые накладываются на давление в тормозном цилиндре, что способствует обоснованию его рациональной характеристики давления от загрузки вагона. Подробно изучено условие недопущения юза, которое позволяет определить максимально допускаемое давление в тормозном цилиндре. В результате исследований получена зависимость давления в тормозном цилиндре из условия безъюзового торможения. Также выведена функция, являющаяся ограничением максимальных давлений при выборе параметров авторежима – функция допускаемых максимальных давлений в тормозном цилиндре от осевой нагрузки вагона для скорости, определяющей минимальное значение коэффициента сцепления.

   Представлены результаты исследований по улучшению процесса предокрасочной подготовки кузовов вагонов на основе моделирования процесса очистки и формирования качества поверхности. В работе проведено исследование физико-механических свойств сред эксплуатационных загрязнений, находящихся на кузовной части подвижного состава при приемке в ремонт. Результаты показали, что большинство типов загрязнений могут быть соотнесены по шкале твердости Мооса с известными материалами, что существенно облегчает их исследование. На основе полученных данных в статье предложена модель очистки и формирования качества предокрасочной подготовки поверхности, применяемая перед нанесением лакокрасочного покрытия. Модель имеет практическое применение в виде конкретных технологических режимов обработки, приведенных в статье.

   На переходные процессы, вызванные изменением режима работы, приходится значительная доля времени работы дизель-генераторной установки тепловоза. При этом в тяговых расчетах принимается мгновенное изменение мощности и расхода топлива силовой установкой в момент перевода рукоятки контроллера, что может приводить к снижению их точности. На основании статистического и регрессионного анализа данных регистрации подсистемы бортовой диагностики тепловозов 2ТЭ116У в работе предложена и обоснована методика учета влияния переходных процессов на уровень мощности силовой установки и расход топлива. Полученные результаты позволяют уточнить параметры тяговой характеристики локомотива и могут использоваться при выполнении оперативных тяговых расчетов.

   Для предотвращения образования пучин на железнодорожном пути при сезонном промерзании возможно применение способа, предусматривающего создание в теле или основании земляного полотна капиллярного барьера путем инъекции гидроизолирующих составов, что исключает криогенный влагоперенос в активную зону. Для более точных прогнозов и назначения глубины капиллярного барьера при проектировании авторами поставлена задача по установлению двухпараметрического критерия (от значения температуры и градиента температуры) начала интенсивного криогенного влагопереноса для глинистых грунтов и его зависимости от числа пластичности. В работе описаны постановка и проведение, а также обобщены и приведены результаты лабораторных экспериментов, направленных на решение поставленной актуальной задачи. По результатам эксперимента для различных видов глинистых грунтов (в интервале числа пластичности от 0,05 до 0,13) определены и аппроксимированы экспоненциальной функцией двухпараметрические температурные критерии начала интенсивного криогенного влагопереноса под капиллярным барьером. Полученные экспериментальные данные дополнительно аппроксимированы по числу пластичности глинистого грунта.

   Описываются полевые экспериментальные исследования балластного слоя прямыми методами для определения свойств материала и определения модуля деформации динамическими испытаниями от действия ударной силы через круглый штамп с использованием прибора ZORN ZFG 3.0, которые проводились на действующих участках железнодорожного пути. В качестве натурных участков выбраны перегоны с различной засоренностью и пропущенным тоннажем, а также участок пути грузового двора, где длительное время не выполнялась очистка балластного слоя. По результатам проведенных исследований определены взаимосвязи между истираемостью щебня, сопротивлением щебня удару на копре и засоренностью балластного слоя, а также получены зависимости между засоренностью балластного слоя и модулем деформации.

   Значимую роль в современной экономике играют логистические операторы, формирующие не только соответствующий рынок услуг, но и определяющие темпы и тенденции развития национальной экономики.

   Изменения и трансформации этого рынка, которые послужили предметом исследования в данной статье, требуют качественного анализа.

   В работе приводится анализ экономических, технологических и информационных трансформаций логистического рынка, а также методологических подходов к их формализованному представлению в моделях оптимального планирования и управления. Представлен сопоставительный анализ разных концептов исследования изменений в работе логистического оператора: от макроэкономических моделей производственно-транспортного планирования до моделей реинжиниринга логистических процессов на операционном уровне предприятия. Показано, что использование цифровых платформ и технологий для развития отдельных сервисов логистического рынка является энергоэффективным и ресурсосберегающим трендом развития операционной работы логистического оператора.

   Выполнен анализ показателей припортовой грузовой станции Новороссийск и разработаны меры по их выполнению.

   Установлено, что основными причинами снижения объемов выгрузки явились ограничения, связанные с геополитическими событиями в стране, неблагоприятными погодными условиями в порту, отсутствием у получателей складских емкостей и морских судов, коронавирусной инфекцией в России и др.

   Это приводит к невыполнению простоя местных вагонов на станции Новороссийск, что потребовало проведения анализа и выявления причин невыполнения простоя местного вагона на ответственности ОАО «РЖД» по элементам: «от прибытия до подачи», «от окончания грузовой операции до уборки» и «от уборки до отправления». Среди основных причин невыполнения простоя местного вагона на ответственности ОАО «РЖД» можно выделить ожидание оформления переадресовки, а также простой вагонов без оформления перевозочных документов ввиду запрета погрузки на Западно-Сибирскую дорогу и др. Также проведен анализ простоя местных вагонов на ответственности грузополучателей, который показал его завышение на подъездных путях всеми клиентами.

   Основными причинами невыполнения нормы простоя местных вагонов на ответственности грузополучателей являются: несвоевременный подход морских судов, неисправность погрузочно-выгрузочной техники и механизмов, прибытие поездов вне плана их подвода, наличие излишнего вагонопотока в адрес ряда предприятий, обслуживаемых станцией.

   В настоящее время растет доля поездов повышенного веса и длины. Возникает необходимость изучения влияния изменения структуры поездопотока на пропускную способность и инфраструктуру участка. С помощью имитационного моделирования исследуется пропускная способность участка при пропуске разнородного потока в условиях изменяющейся инфраструктуры. Исследуется вопрос определения необходимого количества удлиненных путей для обработки потока поездов заданной структуры. Выявляется целесообразность введения жесткой специализации путей станции. Определяется пропускная способность станции при разном количестве удлиненных путей, объеме входного потока и соотношения струй в нем. Рассчитаны коэффициенты, приводящие расчетную пропускную способность к полученной в результате моделирования. Определен уровень допустимой полезной загрузки путей грузового удлиненного парка.

   На основании экспериментов сделан вывод: чем более разнообразен по структуре поездопоток, тем менее плотным он должен быть.

   За счет регулирования размеров входного потока удается улучшить использование инфраструктуры станции.

   Предложена концепция гибридной модели устойчивой цепи поставок на основе комбинирования многокритериальных методов принятия решений с имитационным моделированием. Показана возможность использования имитационного моделирования для описания функциональных зависимостей между индикаторами устойчивой цепи поставок, параметрами и показателями логистических потоков при реализации инструментов «зеленой» логистики. Комбинация моделей необходима для прогнозирования и оптимизации значений параметров и показателей логистических потоков в соответствии с выбранными вариантами комплекса инструментов «зеленой» логистики и с учетом ограниченных по запасам логистических ресурсов. Предлагаемый подход позволит повысить устойчивость цепей поставок в результате выбора и реализации инструментов «зеленой» логистики.

   Аудит логистики считается эффективным инструментом управления компанией, предназначенным для анализа и контроля эффективности и экономичности логистической деятельности. С каждым днем все больше компаний включают логистический аудит в свою практику, поскольку он является эффективным средством в современной динамичной деловой среде: помогает оценить состояние и эффективность управления логистикой компании, выявить области для улучшения и корректировки процессов, что способствует повышению качества и производительности логистической системы в целом. Кроме того, это повышает конкурентоспособность компании. В этой статье сделан акцент на внедрении аудита в транспортные компании, поскольку ранее он применялся в основном в производственных компаниях для оптимизации логистических производственных процессов. В статье описывается процесс проведения аудита и анализируются основные процессы, связанные с логистикой в транспортной компании.

   На примере припортовых транспортно-технологических систем (ПТТС) уточнен категориальный аппарат исследования, обоснована роль системного подхода в исследовании сложных транспортных объектов и сформулированы базовые признаки такого подхода: PEST-, SWOT-анализ и синтез; ценологический и когнитивный анализ и синтез; управление, по форме и содержанию соответствующее уровню сложности исследуемого объекта. Раскрыта структура связей между ними, обеспечивающая получение положительного синергетического эффекта совместного применения. Показаны логика и смысл комплексного PEST- и SWOT-исследования, отличия PEST- и SWOT-анализа от PEST- и SWOT-синтеза сложных систем. Приведены основные особенности когнитивного исследования ПТТС: иерархия когнитивных карт (снижение размерности задач и повышение наглядности исследования), когнитивный синтез на основе блокирования и/или создания положительных (аналогично, отрицательных) обратных связей, импульсное моделирование; ценологические исследования: выявление структурных связей ПТТС с системами более высокого ранга, оценка полноты и динамики развития техноценоза ПТТС, управление развитием техноценоза ПТТС.

   В настоящее время в связи с развитием науки и техники на принципах цифровизации и интеллектуализации, усложнением и формированием новых транспортно-логистических цепей, новыми социальными и экологическими вызовами необходимы мероприятия по обеспечению сбалансированного развития видов узлового транспорта и эффективного инфраструктурно-технологического взаимодействия. Предварительная параметризация узлового инфраструктурно-технологического взаимодействия позволяет делать выводы о принципах формирования зон, соответствиях видов транспорта и пунктов узлового взаимодействия, а также местах их размещения. Для разработки комплексного динамического критерия оценки узловой структуры проводится сравнительный анализ показателей в зависимости от степени их воздействия на структуру узла по критериям теории принятия решений. При развитии транспортного узла и изменения количественных и качественных параметров узловых зон применимы методы кластерного анализа, позволяющие оценивать объекты внутри одной зоны (кластера) и выявлять скрытые структуры в наборе данных, определять группы объектов, их схожесть и различия. Структурировать группы данных предлагается коэффициентом дивергенции.

   На сегодняшний день оценка дискретных нелинейных стохастических систем в подавляющем большинстве случаев осуществляется на основе методов дискретной стохастической фильтрации, обеспечивающих оптимальную по среднеквадратическому критерию оценку измеряемого вектора состояния, т. е. на основе схемы дискретного фильтра Калмана и ее различных модификаций.

   Основным недостатком данных фильтров является необходимость точного априорного описания вероятностных характеристик помех измерения оцениваемого сигнала.

   В то же время в реальных информационно-измерительных и управляющих бортовых системах локомотивов, функционирующих в условиях различных возмущений, статистические параметры помех измерения или меняются случайным образом во времени, или известны приближенно. В подобной ситуации использование методов калмановской фильтрации не представляется возможным. В связи с актуальностью решения задачи фильтрации в подобной постановке в данной статье для дискретных нелинейных стохастических систем, возмущаемых шумами с неизвестными плотностями распределения, решена задача их робастного рекуррентного оценивания на основе локально-оптимального критерия робастности оценки.

   Важной особенностью разработанного робастного алгоритма оценки является его размерность, совпадающая с размерностью оцениваемого объекта (в то время как размерность современных алгоритмов фильтрации значительно превышает размерность вектора состояния объекта).

   Это позволяет резко сократить вычислительные затраты при реализации предложенного алгоритма, что весьма актуально для бортовых навигационных и управляющих систем локомотивов.

   Рассмотрены преимущества от внедрения и унификации основных характеристик многофункциональных диагностических комплексов (МДК), предлагаемого алгоритмического, программного и аппаратного обеспечения, элементы которого могут устанавливаться на различные виды подвижного состава, обеспечивая при этом практически непрерывный мониторинг участков железнодорожного пути.

   Предложен новый подход, основанный на агрегировании математического и программного обеспечения, сочетающего математический аппарат обработки массивов квазислучайных данных и нейросетевых моделей, которые позволили бы ограничить объемы обучающих выборок при достаточной точности обработки как графической, так и табличной информации, полученной в ходе работы путеизмерительных средств на железных дорогах.

   Научная новизна исследования заключается в рассмотрении вопросов разработки и внедрения алгоритмического и математического обеспечения, которое позволило бы иметь возможность работать с первичной информацией от различных диагностических средств и программно-аппаратных комплексов.

   Рассмотрены методика синтеза и структурная организация микропрограммного автомата, которые могут быть использованы для построения информационно-измерительных энергетических систем, специализированных высокоскоростных систем измерения параметров радиосигналов, характеристик интеллектуальных сенсорных функциональных преобразователей в автоматизированных системах противопожарной защиты (АСПЗ), а также блоков ввода-вывода со специализированными интерфейсами. Разработка алгоритмов обработки информации от датчиков и оценки текущих параметров технологического процесса является одной из основных функций программирования цифровой автоматической системы противоаварийной защиты. С помощью этих алгоритмов принимаются решения о необходимости действий на предприятии для предотвращения возможной аварии. Для этого используются такие программные средства, как блоки обработки сигналов, управляющие программы и др.

   Предложен способ реализации интеллектуального программного модуля на основе аппарата нейронных сетей для визуализации и автоматического анализа характеристик спектров информационного сигнала и деструктивных воздействий. Приведена процедура выбора и создания модели машинного обучения, позволяющей выявлять наличие деструктивного воздействия и его признаков. Обучение модели нейронной сети происходит в облачной среде с использованием графического процессора. Для обучения модели нейронной сети использована специализированная библиотека. Обучение реализуется на параметрах нейронной сети, характеризующих количество прохода датасета через нейронную сеть в прямом и обратном направлении. В результате обучения получены графики, характеризующие зависимости ошибок от количества эпох обучения моделей. Разработаны алгоритм выделения характеристик мощности, ширины спектра деструктивного воздействия в спектре информационного сигнала и интеллектуальный программный модуль (скрипт) для их автоматического анализа. Механизм анализа ширины спектра и мощности деструктивного воздействия в спектре информационного сигнала включает в себя программное обеспечение и модели машинного обучения для распознавания текста на изображениях.

   Рассмотрены проблемы существующих способов диагностирования элементов контактной сети, представлен статистический анализ причин отказов элементов контактной сети за последнее время. Авторами описана методика оценки остаточного ресурса изоляторов, предложен способ усовершенствования методов диагностирования состояния изоляторов, а также способ внешнего диагностирования состояния изолятора для дальнейшего принятия решения о продлении срока его службы. Описан алгоритм диагностирования изоляторов с помощью применения беспилотных летательных аппаратов. Рассматриваемая тема будет интересна специалистам в области электроснабжения железнодорожного транспорта и внешнего электроснабжения энергетической системы. Вопрос о возможности применения БПЛА для диагностирования изоляторов требует дальнейшего изучения.

   Рассмотрена методика по созданию интеллектуальных систем анализа потерь энергии в тяговых сетях, включая цели, задачи, функциональный состав, структуру, а также информационные базы интеллектуальной системы. Выделены направления исследований по оптимизации режимов электропотребления, структуры баз данных и баз знаний. Разработаны методы и средства для измерения потерь энергии в тяговых сетях и тяговых трансформаторах современными микропроцессорными счетчиками. В рамках разрабатываемой интеллектуальной системы исследована задача оценки потерь энергии в тяговых сетях и трансформаторах и эффективности системы электроснабжения тяги поездов. Выявлены факторы, влияющие на составляющие электропотребления, получены обобщающие зависимости потерь энергии для включения их в базы знаний экспертных систем.

   Изучено влияние температуры на физико-механические свойства композиционного материала. В качестве матрицы полимерного композита использовалась эпоксидно-диановая смола марки ЭД-20 с применением разных типов наполнителей. Экспериментальные данные были получены методами инструментального индентирования и термического анализа. Для оценки степени ползучести материала использовалось относительное изменение глубины индентирования. По полученным интегральным термогравиметрическим кривым было определено количественное изменение массы образца в процессе разложения, а по дифференциальным термогравиметрическим кривым – температурный интервал деструкции, температура начала и конца разложения. Показано, что введение наполнителей в полимерную матрицу оказывает существенное влияние не только на вязкоупругие свойства, но и на термическую устойчивость в результате структурных превращений и изменения подвижности молекул.

   Предложена конструкция, реализующая принцип саморегулирования с помощью упругого элемента, увеличивающего его значение при возрастании сил резания, для проработки технического решения «интеллектуального» инструмента с управлением передним углом режущего клина для токарных операций отрезки. Рассмотрены результаты моделирования условий равновесия сил, действующих на поворотный сектор резца с изменяемым передним углом на операциях отрезки. Подтверждена техническая реализуемость предлагаемого технического решения с саморегулированием переднего угла. Получены рекомендации по выбору параметров узла саморегулирования, определены условия наиболее эффективного использования предлагаемого устройства резца. Подтверждена техническая реализуемость предложенного технического решения «интеллектуального» инструмента для управления процессом резания по переднему углу режущего клина на операциях отрезки.

   Рассмотрена математическая модель процесса управления передним углом режущего клина на токарных операциях отрезки, проведен синтез системы управления, обеспечивающий требуемые показатели качества ее реакции на периодические процессы образования и схлопывания поверхностей сдвига при стружкообразовании. На основании проведенных исследований подтверждена возможность и перспективность создания «интеллектуального» инструмента, использующего управление передним углом его режущего клина в зависимости от условий резания. Предложенный подход к созданию «интеллектуальных» инструментов для выполнения операций токарной обработки носит инновационный характер и позволит повысить эффективность выполнения работ в широком диапазоне изменения условий резания.

   Несущие рамы мостовых кранов изготавливаются из швеллеров разного типоразмера. В качестве модели источника шума приняты линейные излучатели, поскольку длина источника значительно превышает максимальный размер поперечного сечения. Расчет скоростей колебаний для энергетически замкнутой системы, состоящей из стержневых элементов, основан на уравнениях энергетического баланса. Снижение интенсивности звукового излучения может быть выполнено либо уменьшением вводимой в раму вибрационной мощности от источников вибрации, таких как редукторы механизмов подъема и перемещения, узлы колесных пар и барабан механизма подъема, либо увеличением диссипативных свойств элементов рамы. В данной статье приведен расчет скоростей колебаний несущей рамы и показано влияние системы вибропоглощения на снижение уровней шума.

   Рассмотрен подход к определению уровней звукового давления источников шума, которые генерируются воздушной составляющей в кабинах свайных копров.

   Целью исследований процесса шумообразования является обеспечение соблюдения санитарных норм шума.

   Воздушная составляющая шума оказывает влияние на формирование звукового поля в кабинах копров, поскольку включает в себя звуковое излучение внутренних и внешних источников шума. Уровни шума, создаваемого в кабине, определяются энергетическим суммированием уровней шума, исходящего от каждого источника, следовательно, даже при условии выполнения санитарных норм каждым источником шума его суммарный уровень превысит предельно допустимые значения.

   Представлены результаты сравнительных тягово-энергетических эксплуатационных испытаний и подконтрольной эксплуатации на полигоне Восточно-Сибирской Дирекции тяги локомотива серии 3ЭС5К № 1147 производства ООО «ПК «НЭВЗ» 2021 года выпуска в комплектации с поосным регулированием силы тяги и моторно-осевыми подшипниками качения, оборудованного устройством активации трения локомотивов (далее – УАТЛ), а также локомотива серии 3ЭС5К № 1271 с поосным регулированием, не оборудованного УАТЛ (оборудован штатной пескоподачей). Проведены анализ и обобщение полученных экспериментальных данных, сравнение тягово-сцепных свойств опытного электровоза № 1147, оборудованного УАТЛ, и контрольного электровоза, не оборудованного УАТЛ.

   Сделаны выводы об эффективности применения УАТЛ в условиях грузового движения при эксплуатационной работе на полигоне в голове состава грузовых поездов массой 7100 т на участке Мариинск (Междуреченск) – Находка (чётное направление).

   Описаны случаи, связанные с образованием «остаточных рисунков» после механической обточки поверхности цельнокатаных колёс на колёсотокарном станке, причиной которых является зачастую неправильный режим и условия резания глубоких выщербин и ползунов. Рассмотрена проблема оставления «остаточных рисунков» на поверхности катания колеса после выставления токарем минимального прохода резца по глубине с целью увеличения производительности обточки и сохранения, в том числе, минимально допустимой толщины обода, допускаемой в эксплуатации. На практике имеет место выявление подповерхностных дефектов в местах локализации таких участков, не описанных в технических нормативных правовых актах на ремонт и техническое обслуживание колесных пар вагонов. Показана проблематика ультразвукового контроля поверхности катания цельнокатаных колес поверхностной волной Рэлея при выявлении подповерхностных дефектов в колесных парах с тонким ободом. В целях недопущения пропуска дефектов в местах «остаточных рисунков» предложен вихретоковый метод, который будет использоваться в качестве подтверждающего на наличие скрытых поверхностных и подповерхностных дефектов.

   По результатам анализа информации о разрушениях и дефектах центробежных форсунок впрыскивающих пароохладителей (ВПО) была выявлена потребность в выборе перспективного материала для их изготовления с целью повышения ресурса работы. С учетом анализа был разработан и описан принципиальный подход к проведению натурных испытаний образцов, максимально приближенный к режимам работы центробежных форсунок во впрыскивающих пароохладителях, включающий циклический нагрев и охлаждение, определены критерии для выбора перспективного материала для изготовления центробежных форсунок, а именно: структура материала и изменение его твердости, а также склонность к трещинообразованию.

   Представлена математическая модель неустановившихся процессов торможения на уровне системы «прижимающий элемент – тормозная колодка – тормозной диск».

   Особенностью данной модели является учет расположения прижимающих элементов, геометрических размеров тормозной колодки и прижимающих элементов на изменения угловых и линейных колебаний тормозной колодки при взаимодействии с рабочей поверхностью тормозного диска.

   Основными параметрами, оценивающими нестационарный процесс взаимодействия, являются углы тангажа и рыскания разных краев тормозной колодки, что наглядно продемонстрировано на сравнительных диаграммах суммарных колебаний верхнего и правого углов тормозной колодки, их ускорений и инерционной нагрузки при торможении.

   Анализ диаграммы инерционной нагрузки показывает, что верхний угол больше подвержен отрыву края колодки от рабочей поверхности диска при условии меньшей частоты вынужденных колебаний, тогда как большая частота вынужденных колебаний в нижнем крае колодки не повышает риск отрыва ее от поверхности диска в процессе взаимодействия. В целом математическая модель позволяет анализировать нестационарный процесс взаимодействия с учетом нагружения колодки, расположения и геометрических параметров прижимающего механизма тормозного устройства дисково-колодочного типа.