Том 9, № 2 (2023)
Обзоры
Пути совершенствования плана адаптации к изменениям климата в области транспорта
Аннотация
Цель: Разработка комплекса рекомендаций по совершенствованию плана адаптации к изменениям климата в области транспорта.
Методы: Методом исследования являлся анализ факторов климатического риска, и их динамика, а также особенности возникновения отказов на устройствах связи и автоматики в условиях меняющегося климата.
Результаты: Предлагаемые направления совершенствования плана адаптации к изменениям климата в области транспорта заключаются в учете априорной вероятности при оценке климатических рисков для объектов транспорта, а также рассмотрении влияния экзогенных геологических процессов на транспортные объекты. Показано, что объектами транспортной инфраструктуры, испытывающими существенное влияние со стороны меняющих факторов климатического риска, являются системы связи и автоматики. Инклюзивность при разработке мероприятий по адаптации к изменениям климата в области транспорта может достигаться, в том числе форсированной подготовкой кадров для реализации плана адаптации к изменениям климата в области транспорта и рассмотрение технологий поглощения парниковых газов как мер по адаптации к изменениям климата в области транспорта.
Заключение: Учет предложений по совершенствованию плана адаптации к изменениям климата в области транспорта позволит акцентировать внимание на уязвимых к изменениям климата системам, обеспечить необходимый уровень профессиональной подготовки кадров для реализации плана адаптации, включить технологии поглощения парниковых газов в деятельность отрасли и обеспечить участие в разработке мероприятий по адаптации к изменениям климата в области транспорта всех заинтересованных сторон.
Оригинальные статьи
Эффективность ферромагнитного экранирования сверхпроводящих катушек высокоскоростных магнитолевитационных экипажей
Аннотация
Обоснование: Магнитолевитационный транспорт с комбинированными системами тяги, подвеса и направления на основе сверхпроводящих катушек (СПК) позволяет достигать скорости движения до 500-600 км/ч при весьма существенном (до 150–200 мм) воздушном зазоре, что является важным фактором обеспечения безопасности высокоскоростных перевозок. Однако СПК являются источником сильных внешних магнитных полей, которые в условиях ограниченных габаритов экипажа могут оказывать вредное влияние как на пассажиров, так и на бортовое вспомогательное оборудование.
Цель: анализ внешних магнитных полей СПК систем тяги, подвеса и направления магнитолевитационных экипажей и эффективности ферромагнитных экранов как средства обеспечения электромагнитной безопасности пассажиров и электромагнитной совместимости СПК с прочим бортовым оборудованием.
Материалы и методы: для достижения поставленной цели использованы методы аналитического и численного моделирования магнитных полей СПК с применением современных программных пакетов. В качестве прототипа комбинированной магнитной системы тяги, подвеса и направления принята система магнитолевитационного экипажа MLX-L0, проходящего опытно-коммерческую эксплуатацию на полигоне Яманаши (Япония).
Результаты: показано, что величина внешних магнитных полей СПК систем тяги подвеса и направления в пассажирском салоне экипажа-прототипа превышает предельно допустимые уровни, установленные отечественными и зарубежными нормативными документами, как без экранирования, так и при пассивном экранировании плоскими стальными листами.
Заключение: пассивное экранирование СПК стальными листами, в том числе многослойными, при заданных габаритах экипажа не обеспечивает требуемого снижения уровня внешних магнитных полей.
Использование энергии рекуперативного торможения в системе отопления пассажирских вагонов
Аннотация
Обоснование: Повышение эффективности рекуперативного торможения на участках железных дорог, электрифицированных на постоянном токе возможно при создании системы использования энергии рекуперации для отопления вагонов пассажирских поездов.
Цель: создание системы, позволяющей использовать энергию вырабатываемую электровозом постоянного тока при рекуперативном торможении и отсутствии потребителя в тяговой сети с целью отопления пассажирских вагонов.
Материалы и Методы: анализ статистических данных и публикаций по использованию рекуперативного торможения, анализ известных схемотехнических решений в области систем отопления пассажирских вагонов.
Результаты работы: разработаны принципы построения системы, повышающей эффективность рекуперации с преобразованием электрической энергии в тепловую и возможности ее накопления.
Заключение: Создание и внедрение описанной системы позволит повысить эффективность рекуперативного торможения и общую энергоэффективность перевозочного процесса на электрифицированных участках постоянного тока.
Выбор тягового электродвигателя для арктического электротранспорта
Аннотация
Цель: выбор тягового электродвигателя для грузового электротранспорта, работающего в условиях Арктики.
Методы: Для решения поставленной цели были рассмотрены основные характеристики существующих видов электродвигателей постоянного и переменного тока, а также приведены данные об использовании того или иного типа двигателей в современном электротранспорте.
Результаты: Сравнительный анализ наиболее распространенных двигателей привел к 2 основным лидерам – синхронному двигателю с постоянными магнитами (СДПМ) и асинхронному двигателю (АД). Оба типа двигателей в полной мере подходят для решения поставленной цели. Однако, как выяснилось в последствии СДПМ чаще применяется для легкового транспорта, в то время как АД в большинстве случаев используется для более тяжелого транспорта.
Заключение: В результате анализа было решено, что для электротранспорта, работающего в условиях Арктики, наиболее оптимальным вариантом в качестве тягового электродвигателя стоит использовать асинхронный двигатель.
Типовой имитационный пассажирский модуль для комплексного исследования железнодорожных направлений, узлов и станций
Аннотация
Цель: создание типового имитационного модуля пассажирской станции во взаимодействии с пассажирской технической универсальными приемами.
Методы: для достижения поставленной цели использованы методы имитационного моделирования и математической статистики.
Результаты: в типовом имитационном модуле пассажирской станции во взаимодействии с пассажирской технической реализовано: прибытие и отправления поездов, перестановка составов на перронные пути с путей пассажирской технической станции по расписанию; передвижения по горловине поездных и маневровых локомотивов; вариантность технологии, выбор приоритетной секции прибытия, в зависимости от ее свободности и с учетом занимаемых в горловине каналов, выполнением операции; диспетчерское регулирование, а именно заблаговременная подача на перронные пути с путей пассажирской технической станции в момент свободности горловины; расчет минимального количества маневровых локомотивов.
Заключение: создание типового имитационного пассажирского модуля позволит в полном соответствии с технологией и реализацией диспетчерского регулирования моделировать работу пассажирских и пассажирских технических станций, а также работу с пассажирскими поездами на любых других станциях сети железных дорог.
Автоматизированный алгоритм составления картограммы фрезерования
Аннотация
Обоснование: Картограмма фрезерования является техническим заданием для машиниста дорожной фрезы.
Цель: Автоматизация процесса составления картограммы фрезерования.
Материалы и методы: Алгоритм поиска наилучшего варианта основан на методе обобщенного приведенного градиента. В качестве программного комплекса используется MS Excel. Источниками ограничений являются требования нормативных документов к качеству проведения работ по фрезерованию.
Результаты: Составленная модель учитывает условия для обеспечения поверхностного водоотвода, а также ограничения, предусмотренные строительными правилами. В качестве целевой функции принято расхождение фактической глубины реза с предпочтительной. Проведен анализ результатов решения и дано сопоставление ручного и автоматизированного расчетов.
Выводы: Использование описанного в статье алгоритма позволяет сократить трудозатраты на составление картограммы в два раза. Аналогично снижается степень отклонения задаваемой глубины реза от целевой, что приводит к снижению объемов перерасхода материалов при дальнейших работах.
Опыт эксплуатации системы мониторинга вантового моста через петровский канал в створе автомобильной дороги «Западный скоростной диаметр» в Санкт-Петербурге
Аннотация
Цель: Анализ действующей системы мониторинга инженерных конструкций вантового моста через Петровский канал в створе автомобильной дороги «Западный скоростной диаметр» (ЗСД) в городе Санкт-Петербурге.
Материалы и методы: Для получения результатов используются статистические данные с баз данных действующей системы мониторинга инженерных конструкций. Поставленные в рамках исследования задачи решены посредством применения теоретических методов научного познания: аналитический метод, теория математической статистики, индукция.
Результаты: Представлен анализ действующей системы мониторинга инженерных конструкций с описанием одной из основных проблем – невозможность синхронизации показаний со всех датчиков в рассматриваемый период времени, что приводит к невозможности корректной оценки напряженно-деформированного состояния мостового сооружения в целом. Предложены пути решения сформированной проблемы, определена перспектива дальнейших исследований в части несовершенства систем мониторинга на внеклассных сооружениях.
Заключение: Полученные результаты исследования можно использовать при проектировании и устройстве систем мониторинга инженерных конструкций на вантовых мостах, а также при модернизации и оптимизации действующих систем мониторинга для улучшения качества оценки технического состояния конструкций.
Анализ состояния рынка вагонов-цистерн в России и оптимизация операционных моделей компаний операторов
Аннотация
Обоснование: Нефть и нефтепродукты до сих пор являются основными статьями российского бюджета. И на рынке железнодорожных перевозок этот сегмент грузов является доминирующим. В ближайшие годы его исследование не потеряет своей актуальности. Постоянно возникающий дефицит вагонов – нефтебензиновых цистерн, ограничивает продажи сырья и продуктов его переработки, ведет к росту стоимости перевозки.
Цель: количественная оценка дефицита вагонов-цистерн для перевозки нефти и нефтепродуктов и разработка оптимальной операционной модели деятельности компании оператора.
Методы: данными для исследования являются статистические выборки показателей рынка перевозок нефти и нефтепродуктов за период с 2020 года по настоящее время, показатели эффективности использования подвижного состава компаний операторов. Исследование построено на методах статистического анализа рынка перевозок нефти и нефтепродуктов, факторного анализа зависимостей объемов грузов, предъявляемых к перевозке, объемов перевозок и состояния вагонного парка компаний операторов.
Результаты: проанализирован структурированный анализ рынка парка вагонов – цистерн в РФ, разработана операционная модель компании оператора с полным комплексом логистических решений по перевозке нефти и нефтепродуктов, реализуемая на основе эффективного использования парка подвижного состава.
Заключение: даны рекомендации по оптимизации операционных затрат на содержание подвижного состава компаний-операторов с учетом поддержания его в надлежащем технически исправном состоянии, обеспечивающем безопасность движения и рост показателей эффективности перевозки железнодорожным транспортом.
Перспективы магнитолевитационного транспорта в единой интегрированной транспортной системе Евразийского экономического союза
Аннотация
Обоснование: Изменения в геополитической обстановке, начавшиеся в 2022 году, оказали влияние на транспортную отрасль Российской Федерации и государств-членов Евразийского экономического союза. Возникла необходимость реорганизации производственно-сбытовых цепочек и формирования логистических маршрутов с учетом новых реалий при соблюдении взаимных интересов всех участников транспортных и экономико-географических процессов. Продолжается развитие евразийских транспортных коридоров и реализация инфраструктурных проектов с использованием инновационных подходов.
Цель: рассмотреть перспективы использования магнитолевитационной транспортной технологии на пространстве государств-членов Евразийского экономического союза.
Материалы и методы: методология исследования построена на анализе методов логистики, социально-экономического анализа, а также макроэкономических методов. Информационная база исследования опирается на официальную правовую и методическую информацию органов власти Российской Федерации и Евразийской экономической комиссии.
Результаты: в результате исследования определена ниша магнитолевитационного транспорта в единой интегрированной транспортной системе Евразийского экономического союза, на качественном уровне описаны ожидаемые эффекты от внедрения магнитолевитационного транспорта.
Заключение: исследование подтверждает, что в современных условиях необходимы инновационные логистические решения для развития международных транспортных коридоров. Предложенный нейрологистический подход обосновывает необходимость и эффективность внедрения магнитолевитационного транспорта в единую интегрированную транспортную систему Евразийского экономического союза в качестве ее неотъемлемого элемента.