Том 8, № 3 (2022)
Обзоры
Методы натурного обследования убежищ гражданской обороны вокзальных комплексов города Москвы
Аннотация
Обоснование: Безопасность государства – приоритетная задача в современных условиях. Транспортная отрасль, как одна из важнейших для обеспечения устойчивого функционирования государства, требует особого внимания. Велика значимость выработки различных научных подходов для их практического применения в обеспечении безопасности на транспорте. Вокзальные комплексы являются местами повышенного скопления людей, поэтому поддержание всех их элементов в надлежащем состоянии чрезвычайно важно.
Визуальное обследование фактического технического состояния (натурный осмотр и обмеры) конструктивных элементов (сопряжений, стыков плит перекрытий, узлов, швов) бомбоубежищ вокзальных комплексов проводится современными методами с целью выявления имеющихся дефектов, повреждений и оценки степени их влияния на безопасность, долговечность и ремонтопригодность бомбоубежища.
В статье помещено описание конструкции элементов подземных сооружений гражданской обороны, а именно: плиты перекрытия, несущие элементы бомбоубежища, внутренняя гидроизоляция, специальное инженерное оборудование. Оценивается состояние данных элементов бомбоубежища на момент обследования, дается характеристика имеющихся дефектов и повреждений. Основными дефектами являются выщелачивание бетона с оголением арматуры, трещины и сколы бетона, отсутствие современной гидроизоляции, частичное разрушение несущих конструкций.
На основании полученных результатов формулируются рекомендации по дальнейшей эксплуатации сооружения. А также предлагается комплекс мероприятий по устранению существующих нарушений и дальнейшей эксплуатации подземного сооружения. Рекомендован комплекс работ по ремонту отдельных узлов и конструкций: оклейка сооружения современными гидроизоляционными материалами, устранение мелких повреждений железобетонных конструкций, восстановление защитного слоя бетона до проектных значений.
Цель: рассмотрение методов натурного обследования бомбоубежищ, подземных сооружений и их применение; определение технического состояния сооружения; разработка рекомендаций для дальнейшей эксплуатации.
Материалы и методы: в качестве материалов и исходных данных было проанализировано убежище № 6 в г. Москве, провидена фиксация дефектов.
Был использован натурный метод как основной: сбор и анализ предварительной информации о сооружении, обмеры конструкций, визуальное освидетельствование конструкций, описаны основные дефекты, установлены причины возникновения, дан прогноз развития и рекомендации по устранению имеющихся повреждений.
Больший акцент в статье сделан на визуальное освидетельствование и оценку повреждений: оголение арматуры и некачественная гидроизоляция, выщелачивание бетона в местах контакта с грунтовой водой, корродирование арматуры в железобетоне, частичное обрушение конструкций и т.д.
Результаты: в результате проведенных обследований, был составлен рекомендационный список для приведения технико-экономических показателей сооружения в нормативное состояние.
Заключение: по итогам обследования рекомендуется выполнить строительно-монтажные работы на стадии «Ремонт».
5-19
Внедрение технологического решения и оценка результативности бережливого производства при проведении путевых работ
Аннотация
Обоснование: В настоящее время технологии бережливого производства активно внедряются в производственные процессы ОАО «РЖД». Грамотный подход к их совершенствованию существенно экономит время и сокращает эксплуатационные расходы за счет минимизации или исключения непроизводительных потерь. Это способствует удержанию лидирующих позиций на рынке транспортных услуг, сохранению доверия потребителей несмотря на меняющиеся условия и смещение географии перевозок.
Цель: оценка эффектов от реализации проекта бережливого производства по изменению технологического процесса доставки навесного оборудования до места проведения путевых работ. Мы подтверждаем, что предложенные решения позволяют повысить эффективность деятельности транспортной организации посредством применения инструментов бережливого производства.
Методы: методология исследования построена на анализе проектов и оценке эффектов от их внедрения в рамках реализации программы «Бережливое производство» в ОАО «РЖД» с использованием основных положений инструментального подхода и метода совокупной экономической эффективности. Информационная база исследования опирается на отчеты и нормативно-правовую базу ОАО «РЖД» и методики планирования и нормирования расходов при проведении путевых работ.
Результаты: обосновано изменение технологического процесса работ по доставке навесного оборудования до места проведения путевых работ, разработана дорожная карта по его совершенствованию, определены эффекты от реализации предложенного проекта, разработаны рекомендации по повышению эффективности деятельности транспортной организации посредством применения инструментов бережливого производства, установлены перспективы развития программы в ОАО «РЖД».
Заключение: исследование подтверждает, что одной из составляющих эффективного развития железнодорожной организации является разработка новых и совершенствования существующих решений по оптимизации процессов на базе активного использования методов и инструментов бережливого производства.
20-30
Оригинальные статьи
Цифровизация железнодорожных вокзальных комплексов
Аннотация
Обоснование: Цифровая железная дорога – важнейший мировой тренд развития железнодорожного транспорта. «Умный вокзал» является частью концепции цифровой железной дороги. В настоящее время не существует однозначного решения задачи, каким образом внедрить передовые информационные технологии повышения эффективности и уровня обслуживания железнодорожной транспортной системы в вокзальные комплексы. Строительство новых и реконструкция существующих вокзальных комплексов в соответствии с концепцией «умный вокзал» является актуальным и для российских железных дорог.
Цель: выявить приоритетные направления развития вокзальных комплексов; дать характеристику основных мероприятий по цифровизации системы управления вокзалами ОАО «РЖД».
Материалы и методы: в процессе проведения исследования использовались системный подход, анализ, синтез, методы и инструменты статистической обработки данных: табличный метод, методы расчета средних и относительных величин, методы анализа динамики. Мероприятия по цифровизации систем управления вокзалами оценивались на основе методов оценки эффективности инвестиционных проектов в сфере железнодорожного транспорта. Информационную базу составляют труды отечественных и зарубежных ученых в области цифровизации железных дорог, развития вокзальных комплексов, а также стратегические документы ОАО «РЖД»: Долгосрочная программа развития железнодорожных вокзалов Дирекции железнодорожных вокзалов – филиала ОАО «РЖД» на период до 2025 года; Концепция эффективного использования и развития железнодорожных вокзалов на период до 2030 года; Стратегия развития холдинга «РЖД» на период до 2030 года; Долгосрочная программа развития ОАО «РЖД» до 2025 года.
Результаты: рассмотрены мировые тенденции развития вокзальных комплексов; уточнена сущность категории «умный вокзал»; дана характеристика основных направлений цифровизации вокзальных комплексов ОАО «РЖД».
Заключение: концепция «умный вокзал» является основой реализуемых в современных условиях изменений в организации деятельности вокзальных комплексов. Внедрение цифровизации способствует повышению эффективности всех видов деятельности вокзальных комплексов ОАО «РЖД».
31-44
Оценка жесткости гибкого рельса и напряженно-деформированного состояния элементов рельсо-струнной путевой структуры в центре uSky в Шардже (ОАЭ)
Аннотация
Обоснование: В работе дано описание устройства рельсо-струнной путевой структуры и струнного рельса; представлен тестовый участок путевой структуры с гибким рельсом в Центре uSky Transport в Шардже (ОАЭ).
Цель: Расчет жесткости гибкого рельса при действии подвижной нагрузки и ее зависимости от температурного воздействия; определение усилий в элементах гибкого рельса, размах напряжений и долговечность гибкого рельса от действия циклической транспортной нагрузки юникар-Т (тропический).
Методы: Расчет производился при помощи программного комплекса конечно-элементного анализа ANSYS.
Результаты: Анализ результатов расчета показал высокую эффективность и надежность предложенного транспортного решения, учитывая соотношение материалоемкости струнного рельса к несущей способности путевой структуры.
45-62
Моделирование динамических характеристик магнитолевитационной транспортной платформы в процессе движения, разгона и торможения
Аннотация
Цель: моделирование динамических характеристик магнито-левитационной платформы на основе высокотемпературного сверхпроводника в процессе движения, разгона и торможения.
Методы: численный анализ магнитной левитационной системы выполнен методом конечных элементов в среде инженерного моделирования Comsol Multiphysics.
Результаты: при прямолинейном движении поперечные колебания не превышают 15 %, а увеличение скорости и массы подвеса не оказывает существенного влияния на амплитуду вибраций. В случае вертикальных колебаний увеличение массы и скорости платформы приводит к увеличению вибрационной стойкости системы. При увеличении радиуса поворота пути максимальная возможная скорость вхождения в поворот без отрыва подвеса от магнитного трека увеличивается нелинейно.
Заключение: разработанная численная модель позволяет прогнозировать динамические характеристики левитационного транспорта и может быть применена для систем различного масштаба.
63-77
Тормозные усилия тягового линейного асинхронного двигателя с регулируемым сопротивлением короткозамкнутой обмотки вторичного элемента
Аннотация
Обоснование: Исследования свойств линейных тяговых приводов для новых видов подвижного состава представляется актуальной задачей. Линейные двигатели многофункциональны и способны обеспечивать как тягу, так и торможение перспективного высокоскоростного подвижного состава.
Цель: Исследование тормозных характеристик регулируемого тягового линейного асинхронного двигателя с изменяемым сопротивлением короткозамкнутой обмоткой вторичного элемента.
Методы: Аналитическими методами получены соотношения для расчета тормозных сил регулируемого линейного асинхронного двигателя с короткозамкнутой обмоткой вторичного элемента.
Результаты: Полученные соотношения позволили выполнить расчеты тормозных сил линейных асинхронных двигателей.
Заключение: Результаты расчета тормозных усилий регулируемых линейных асинхронных двигателей позволяют обоснованно выбирать режимы торможения нового вида подвижного состава.
78-88
Моделирование электромагнитного взаимодействия компонентов транспортного электротехнического комплекса
Аннотация
Обоснование: Транспортный электротехнический комплекс включает множество взаимосвязанных компонентов инфраструктуры обеспечивающих безопасность функционирования всей системы. Вопросы защиты от электромагнитных влияний становятся все актуальнее с ростом интенсивности перевозок.
Цель: Оценка степени электромагнитного воздействия тяговых сетей на кабельную линию.
Материалы и методы: Производится математическое моделирование с применением метода конечных элементов и программного пакета COMSOL Multiphysics.
Результаты: Получены распределения токов в двух типовых сетях тягового питания с учетом наличия в зоне влияния кабельной линии. Определены порождаемые электрические и магнитные поля и параметры наводимого на оболочку кабельной линии тока.
Заключение: Применение математического моделирования позволяет разложить влияния на составляющие факторы и раскрыть внутреннюю структуру механизма взаимодействия компонентов транспортного электротехнического комплекса. Результаты моделирования позволяют уверенно фиксировать на оболочке кабеля наведенные токи от силовых электромагнитных полей. Данные исследования могут быть использованы при разработке современных средств защиты.
89-104
Разработка системного подхода к регулированию и настройке установок индукционного нагрева повышенной частоты для нужд электротермии
Аннотация
Обоснование: Разработка и внедрение системного подхода к настройке и взаимной адаптации источников и потребителей электрической энергии повышенной частоты в установках индукционного нагрева, основанного на исследовании взаимосвязей и закономерностей изменения основных параметров индукционных установок, в том числе неконтролируемых изменений, возникающих в ходе технологического процесса, является актуальной задачей для повышения эффективности производства на сегодняшний день в Российской Федерации и за рубежом.
Цель: Создание эффективного подхода к регулированию и настройке режимов работы оборудования для устойчивого повышения уровня унификации установок индукционного нагрева.
Методы: Экспериментальное исследование режимов работы индукционных установок, компьютерное моделирование и САПР.
Результаты: Описание разработанного подхода, внедрение системного подхода, возможности и перспективы применения, рекомендации по практическому использованию в промышленности.
Заключение: Полученные результаты позволяют углубить понимание электрических процессов, происходящих в установках индукционного нагрева и могут быть использованы на практике в промышленности для проведения унификации применяемых источников энергии повышенной частоты; могут представлять интерес для исследователей, работающих в данной сфере, а также для разработчиков промышленного оборудования для индукционного нагрева.
105-122
Особенности построения системы управления магнитным подвесом грузовой платформы
Аннотация
Обоснование: В работе рассматриваются особенности построения системы управления электромагнитным подвесом грузового транспортного средства. Условия работы грузовых систем связаны с большим диапазон изменения массы груза и скачкообразным изменением напряжения источника питания. В структуре управления системой электромагнитного подвеса содержится нелинейный неустойчивый объект (электромагнит). Эти факторы существенно усложняют процесс управления.
Цель: Целью работы является исследование свойств неустойчивого объекта управления для его представления эквивалентной линейной моделью, позволяющей автоматизировать процесс синтеза регулятора в программной среде MATLAB.
Методы: Основными методами исследования являются компьютерное моделирование, расчетные исследования, анализ результатов исследований.
Результаты: Предложен подход к построению адаптивной системы управления электромагнитным подвесом, основанный на синтезе линейного регулятора по эквивалентной линейной модели неустойчивого объекта.
Заключение: Практическая значимость состоит в том, что предложенный подход может быть использован в проектировании системы управления электромагнитным подвесом грузовой платформы.
123-141
Особенности оценки социально-экономических эффектов, возникающих в результате строительства линий грузового магнитолевитационного транспорта
Аннотация
Обоснование: Транспорт является отраслью экономики, подчиняющейся общеэкономическим законам, в том числе в отношении вопросов, связанных с инвестированием в реальные активы, развитием средств производства, обеспечением расширенного воспроизводства. Наравне с этим транспорт является стратегическим сектором на государственном уровне, обеспечивая функционирование экономики в целом. В связи с этим возникают определенные противоречия, связанные с оценкой эффективности инвестиций в транспортную инфраструктуру. В большинстве случаев инвестиции в транспортную инфраструктуру оцениваются аналогично инвестициям в бизнес-проект. После выхода постановления Правительства Российской Федерации № 1512 от 26 ноября 2019 г. подход к оценке эффективности инвестиций с государственным участием расширился, однако он в полной мере не освещает вопросы эффективности проекта для государства. Наряду с этим классические методы оценки эффективности инвестиционных проектов подвержены большому субъективизму в отношении расчета социальных эффектов, вследствие чего их применимость на проектах народнохозяйственного уровня неэффективна.
Цель: рассмотреть перечень эффектов, возникающих при строительстве транспортной инфраструктуры, и определить методику расчета эффектов для государства.
Материалы и методы: методология исследования построена на анализе методов финансово-экономической оценки инвестиционных проектов, а также макроэкономических методов. Информационная база исследования опирается на официальную правовую и методическую информацию органов власти Российской Федерации.
Результаты: в результате исследования определен перечень эффектов для государства, возникающих при реализации проектов развития транспортной инфраструктуры, и обоснован порядок их расчета.
Заключение: исследование подтверждает, что используемые в настоящее время методы оценки эффективности инвестиций в инфраструктурные проекты для государства недостаточно полно и объективно отражают экономические реалии. Предложенный подход к оценке позволит осуществлять комплексную оценку социально-экономических эффектов от строительства линий грузового магнитолевитационного транспорта и повысить качество управленческих решений в транспортной сфере.
142-156
