Выпуск 1 - Issue 1

Цель: Экспериментальное определение характеристик сопротивления усталости натурных литых несущих деталей, ответственных за безопасность движения. Методы: Применены методы экспериментальных исследований усталостной прочности по разработанной методике и проведены углубленные металлографические исследования зон усталостных разрушений литых несущих деталей. Результаты: Получены статистические характеристики сопротивления усталости рам боковых и балок надрессорных трехосной тележки, оценена их несущая способность, которые позволяют обеспечить повышение ресурса в эксплуатации. Практическая значимость: Определенные в результате испытаний характеристики усталостной прочности использованы для разработки перспективных конструкций литых несущих деталей трехосных тележек и прогнозирования их эксплуатационного ресурса. Результаты исследований применены для разработки стандарта на литые несущие детали трехосных тележек.

Ключевые слова: Грузовая трехосная тележка, литые несущие детали, усталостная прочность, методика испытаний, повышение эксплуатационного ресурса.

Контакты: uiz123456@mail.ru

Fatigue testing of molded carrier pieces of three-axle bogie model 18-522А Baranov A. N., Efimov V. P.
doi: 10.20295/1815-588X-2018-1-5-16

Objective: Experimental determination of resistance characteristics of natural molded carrier pieces fatigue responsible for motion safety. Methods: Experimental investigation methods of fatigue stability by developed procedure are applied and thorough metallographic investigation of fatigue resolution zones of molded carrier pieces are performed. Results: Statistical resistance characteristics of solebar and bolster fatigue of three-axle bogie are obtained, their bearing capacity is estimated which allows providing resource increase in operating. Practical importance: Characteristics of fatigue stability determined as a result of investigation are used for developing perspective constructions of molded carrier pieces of three-axle bogies and forecasting their operation resource. The results of investigation are applied for developing a standard for molded carrier pieces of three-axle bogies.

Keywords: Freight three-axle bogie, molded carrier pieces, fatigue stability, testing procedure, operating resource increase.

Contacts: uiz123456@mail.ru

Цель: Освещение существующих подходов к оценке надежности эксплуатируемых мостов с выработкой теоретических и практических мер по ее повышению. Методы: Анализ имеющихся методов оценки надежности на стадиях проектирования и эксплуатации. Обзор имеющихся теоретических и прикладных инструментов, направленных на сохранение и повышение уровня надежности. Учет действующих нормативных и регламентных документов, а также мирового опыта в данной сфере. Системный подход к решению сформулированной цели, выражающийся в подготовке обоснованных решений, базирующихся на интегральных принципах функционирования предлагаемых мер. Результаты: Выполнен обзор существующих подходов к оценке надежности на различных этапах жизненного цикла: проектирования и эксплуатации объектов транспортной инфраструктуры. В связи с доминированием в парке искусственных сооружений железобетонных мостов анализ мер по повышению уровня надежности выполнен именно на них. Исследования по величине нагрузок приведены для автомобильных, железнодорожных и специальных транспортных средств. Подготовлены теоретические и практические предложения по повышению уровня надежности, заключающиеся в оценке, прогнозировании и совместном (интегральном) взаимодействии и учете между собой. Практическая значимость: Изложены мероприятия по повышению уровня надежности, такие как использование теории вероятности, современные стратегии содержания, инструменты менеджмента рисков, методы достоверной оценки технического состояния, система мониторинга инженерных конструкций. Во главу исследований были поставлены интегральный подход к предложенным решениям. С практической точки зрения данные мероприятия позволят в будущем обеспечить и поддерживать заданные нормативные (проектные) уровни надежности, безопасности и долговечности мостовых сооружений.

Ключевые слова: Надежность, железобетон, мост, индекс безопасности, менеджмент рисков, мониторинг инженерных конструкций.

Контакты: > andbeliy@mail.ru

Reliability increase techniques of operating reinforced concrete bridges for excessive loading transfer *Andrei A. Belyi, Sergei B. Andrushko
doi: 10.20295/1815-588X-2018-1-17-29

Objective: Publication of existing approaches to evaluating operated bridges reliability with developing theoretical and practical measures for its increase. Methods: The analysis of available evaluation methods of reliability at design and maintenance stages. The review of available theoretical and applicationoriented tools directed to saving and increasing reliability level. Taking into account operating normative and regulated documents and world experience in this sphere as well. The system approach to the formulated purpose solution expressed in preparing reasonable decisions which are based on the integral principles of functioning proposed measures. Results: The survey of existing approaches to reliability evaluation at different stages of life cycle is performed: design and operation of transport infrastructure objects. Due to concrete bridges prevalence in the park of artifi cial constructions the analysis of measures for increasing reliability level is performed exactly on them. Investigations on load intensity are given for automobile, railway and special vehicles. Theoretical and practical suggestions for increasing reliability level consisting of evaluation, forecast, joint (integral) interaction and in-between consideration are prepared. Practical importance: Measures for increasing reliability level such as probability theory application, modern strategy of maintenance, instruments of risk management, methods of reliable technical state evaluation, technical construction monitoring systems are stated. An integral approach to proposed solutions was given top investigation priority. From the practical point of view these measures will allow to provide and support the set standard (design) levels of reliability, safety and durability of bridge constructions in future.

Keywords: Reliability, reinforced concrete, bridge, safety index, risk management, technical construction monitoring.

Contacts: andbeliy@mail.ru

Цель: Анализ состояния и путей совершенствования конструкций поглощающих аппаратов автосцепки грузового подвижного состава железных дорог, оценка свойств и перспектив внедрения аппаратов с применением полимерных и эластомерных материалов. Методы: Для оценки свойств аппаратов применены методы статистического моделирования. Результаты: Проанализированы существующие и перспективные конструкции поглощающих аппаратов автосцепки. Приведена современная классификация поглощающих аппаратов. Показаны достоинства и недостатки конструкций. Проведена сравнительная оценка эксплуатационных качеств аппаратов различных классов. Даны рекомендации по дальнейшему совершенствованию конструкций поглощающих аппаратов за счет современных полимерных и эластомерных материалов, а также новых упругих элементов и пар трения. Практическая значимость: Разработанные рекомендации позволяют значительно повысить эксплуатационные качества поглощающих аппаратов автосцепки – их надежность, энергоемкость, остаточный ресурс и др., что даст возможность более эффективно использовать грузовые вагонов, а также повысить безопасность движения.

Подвижной состав железных дорог, грузовой вагон, вагон-цистерна, поглощающий аппарат, автосцепка, маневровые соударения, продольные силы, нагруженность, безопасность движения, полимерные и эластомерные амортизаторы, фрикционные материалы, упругие элементы, подпорно-возвратные устройства, эксплуатационные характеристики, энергоемкость, надежность, остаточный ресурс.

Контакты: apb.tubryansk@gmail.com

Main tendencies of developing and implementing new constructions of automatic coupling cushioning devices of freight cars Aleksei P. Boldyrev, Dmitry A. Stupin, Aleksandr M. Gurov
doi: 10.20295/1815-588X-2018-1-30-35

Objective: Analysing state and ways of perfecting constructions of automatic coupling cushioning devices of freight railway rolling stock, evaluating properties and perspectives of implementing devices with application of polymeric and elastomeric materials. Methods: Methods of statistical modelling are applied for evaluating devices properties. Results: Existed and perspective constructions of automatic coupling cushioning devices are analyzed. Current classifi cation of cushioning devices is presented. Virtues and shortcomings of constructions are shown. Comparative evaluation of operated devices qualities of different classes is performed. Recommendations for perfecting cushioning device constructions at the expense of polymeric and elastomeric materials, as well as new elastic elements and friction pairs are given. Practical importance: Developed recommendations allow signifi cantly increasing operated qualities of automatic coupling cushioning devices – their reliability, energy capacity, residual life etc. that will make possible more effective use of freight cars and also increase safety in operation.

Keywords: Railway rolling stock, freight car, tank-car, cushioning device, automatic coupling, shunting collisions, longitudinal forces, loading, safety in operation, polymeric and elastomeric buffers, friction materials, elastic elements, retaining-return devices, operating characteristics, energy capacity, reliability, residual life.

Contacts: apb.tubryansk@gmail.com

Цель: Получение семейства кривых, описывающих рост трещины на сплошной оси при разных режимах нагружения. Методы: Применена графическая обработка экспериментальных данных с дальнейшим программированием на языке VBA, встроенном в пакет MS OFFICE. Результаты: Представлены результаты эксперимента, в ходе которого наблюдался рост трещины на сплошной оси диаметром 190 мм, изготовленной из стали EA4T по EN 13261, проведены аппроксимация кривой методом наименьших квадратов, оптимально описывающая экспериментальные точки, и сравнение результатов компьютерного моделирования развития трещины при разных режимах нагружения. Определены параметры зависимости глубины трещины на сплошной оси от количества циклов нагружения. Проведено численное интегрирование уравнения Периса и построены кривые при разных уровнях нагрузки. Оценена живучесть оси с трещиной заданной начальной длины. Практическая значимость: На основании полученных данных возможно обоснованное назначение межосмотровых интервалов времени на предмет наличия трещин в осях высокоскоростного подвижного состава.

Ключевые слова: Уравнение Периса, возникновение и развитие трещин, метод наименьших квадратов, оси колесных пар, механическое напряжение, амплитуда цикла.

Контакты: > temev@mail.ru

Modelling fracture growth process in 190 mm diameter solid axle of EA4T (EN 13261) steel Grigory M. Volokhov, D., Dmitry A. Knyazev, Maksim V. Timakov
doi: 10.20295/1815-588X-2018-1-36-41

Objective: Obtaining a family of curves describing fracture growth on solid axle under different regimes of loading. Methods: Graphic processing of experimental data with subsequent programming in VBA language imbedded in MS OFFICE packet is applied. Results: Results of the experiment during which there was observed fracture growth on 190 mm diameter solid axle made of EA4T по EN 13261 steel are presented. Approximation of the curve by the least-squares method optimally describing experimental points and comparison of computer modelling results of fracture development under different regimes of loading are performed. Parameters of dependence of fracture depth on solid axle on loading cycle quantity are defi ned. Numerical intergration of Peris equation is done and curves under different levels of loading are built. Survivability of an axle with a fracture of given initial length is estimated. Practical importance: Based on data obtained, reasonable assignment of inter-survey time intervals for fracture availability in axles of high speed rolling stock is possible.

Keywords: Peris equation, fracture initiation and development, the least-squares method, wheelset axles, mechanical strain, cycle amplitude.

Contacts: temev@mail.ru

Цель: Провести анализ методов повышения эксплуатационной стойкости железнодорожных колес. Выявить наиболее перспективные из них. Методы: Сравнение результатов эксплуатационных испытаний колес из разных марок сталей, с упрочнением гребня и без. Результаты: Выявлено повышение эксплуатационной стойкости колес из новых марок сталей – Т и Л в начале их эксплуатации, которая снижается по мере снятия поверхностных слоев на рабочей поверхности обода при его ремонтной обточке. Проведение плазменной поверхностной термической обработки гребней колесных пар после каждой ремонтной обточки рабочей поверхности обода повышает ресурс колесных пар, оценивавшийся по удельному износу гребня, в 1,6–2,6 раза в зависимости от типа подвижного состава. Практическая значимость: Полученные результаты позволяют рекомендовать применение плазменного упрочнения гребня колесных пар после каждой обточки для повышения ее ресурса и увеличения межремонтного интервала. Повсеместное внедрение данной технологии ресурсосбережения как при ремонте локомотивов (тепловозов и электровозов), вагонов электропоездов, так и пассажирских и грузовых вагонов позволит сэкономить существенные средства на простое подвижного состава, затратах на выкатке колесных пар из-под вагонов, обточке колес и т. п.

Ключевые слова: Цельнокатаные колеса, плазменная обработка, ресурсосбережение.

Контакты: > imvpl@mail.ru

Current issues of increasing operating stability of railway wheels Maksim V. Ilichev, Marina Е. Getmanova, Aleksandr S. Tyuftyaev, Georgii A. Filippov, Damir I. Yusupov
doi: 10.20295/1815-588X-2018-1-42-46

Objective: Perform analysis of methods increasing operating steadiness of railway wheels. Ascertain the most perspective of them. Methods: Comparison of the results of operational testing of wheels made of different steel types with fl ange hardening and without it. Results: Raising operational steadiness of wheels made of new steel types – T and L at the beginning of their operation which is lowered while removing surface layers on working rim surface during its repair turning is found. Performing plasma surface thermal processing of wheel pair fl anges after each repair turning of working rim surface increases the resource of wheel pairs which was assessed according specifi c fl ange wear per unit, 1,6–2,6 times more depending on rolling stock type. Practical importance: The results obtained allow to recommend applying plasma hardening of a wheel pair fl ange after each turning for raising its resource and increasing interrepair interval. Mainstreaming the given technology of resource saving both in repairing locomotive (diesel-locomotives and electric locomotives), electric train carriages and passenger and freight carriages will allow to save essential resources on rolling stock standstill, cost of wheel pair lifting from under the carriages, wheel turning etc.

Keywords: Solid rolled wheels, plasma processing, resource saving.

Contacts: imvpl@mail.ru

Цель: Исследовать вопрос циркуляции воздуха внутри контейнера за счет открытия люка под определенным углом. Методы: Для численной реализации течения потока воздуха внутри контейнера использована явная конечно-разностная схема Мак-Кормака. Стационарное решение было достигнуто методом установления. Для получения более точных результатов расчета в работе были применены современные модели турбулентности. К ним относятся прямое численное моделирование (Direct Numerical Simulation) и метод моделирования крупных вихрей (Large Eddy Simulation). Однако они очень трудоемкие, и поэтому в решении поставленной задачи применены полуэмпирические методы. Результаты: Установлено, что циркуляцию воздуха внутри контейнера можно создать с помощью открытого люка контейнера, который фиксируется под определенным углом. Для расчета возникающего турбулентного потока предложена математическая модель. Полученные численные результаты гидродинамических уравнений показывают, что простым конструктивным изменением контейнера можно существенно улучшить внутри него циркуляцию воздуха. Практическая значимость: Данное явление дает неплохую перспективу для использования универсальных контейнеров при перевозке плодоовощной продукции, так как обеспечивает циркуляцию воздуха внутри контейнера и тем самым помогает существенно уменьшить порчу продукции за счет регулирования выделения тепла и влаги из самих продуктов.

Ключевые слова: Модель, модификация, универсальный контейнер, плодоовощная продукция, поток воздуха, система координат, система уравнений, циркуляция воздуха, холодная транспортная цепь.

Контакты: matluba_78@mail.ru

On air circulation inside container with open manhole under certain angle in modifying containers for perishable cargo transportation Evgeny K. Korovyakovskiy, Matluba A. Khadjimukhametova
doi: 10.20295/1815-588X-2018-1-47-53

Objective: Investigate the issue of air circulation inside the container at the expense of manhole opening under a certain angle. Methods: For numerical realization of air stream fl ow inside the container explicit fi nite-difference MacCormack scheme was used. Stationary solution was achieved byarelaxation method. Modern turbulence models were applied for more accurate calculation results They include direct calculation simulation (Direct Numerical Simulation) and large eddy simulation method (Large Eddy Simulation). However, they very labour-intensive and therefore semi-empirical methods were applied in solving a set problem. Results: It is stated that air circulation inside the container can be created with the help of an open container manhole, which is fi xed under a certain angle. For calculation of emerging turbulent stream, a mathematical model is suggested. The obtained numerical results of hydrodynamic equations show that the air circulation inside the container can be essentially improved by trivial constructive change. Practical importance: The given phenomenon presents reasonably good perspective for using universal containers in transporting horticulture production as it provides air circulation inside the container and thus helps essentially decrease production spoilage at the expense of heat and moisture regulation from products themselves.

Keywords: Model, modifi cation, universal container, horticulture production, air stream, frame of reference, system of equations, air circulation, cold transport chain.

Contacts: matluba_78@mail.ru

Цель: Определение количества циклов, при котором наступает контактно-усталостное разрушение поверхности железнодорожного колеса, что позволит избежать моделирования качения его по рельсу и испытаний малых образцов. Методы: Установление разрушающего числа циклов повторения напряжений во времени в зависимости от величины напряжений, характера напряженного состояния, параметров цикла и других условий контактирования колеса с рельсом в связи с необходимостью увеличения грузоподъемности грузовых вагонов; накопление экспериментальных данных, их систематизация и статистический анализ; эмпирические зависимости разрушающего числа циклов от удельного контактного давления; сравнение расчетных величин количества циклов с их опытными значениями. Результаты: Рассмотрены особенности методики определения параметров взаимодействия образцов из колесной и рельсовой сталей. Приведены данные основополагающих исследований контактно-усталостной долговечности стальных образцов, на основании которых выполнен статистический анализ. Построены эмпирические зависимости разрушающего числа циклов от удельного контактного давления, позволяющие избегать моделирования качения железнодорожного колеса по рельсу и испытаний малых образцов, так как эти испытания требуют больших затрат времени и значительного количества самих образцов. Учтены различия в методиках испытаний, описаны основные этапы решения. Подтвержден вывод о малом влиянии содержания углерода и структуры стали на ее контактно-усталостную долговечность. Определено влияние содержания углерода при малых давлениях. Практическая значимость: Полученные зависимости помогут в прогнозировании наступления отказа колесной пары, как наиболее ответственного элемента подвижного состава, когда появляются усталостные выщербины.

Ключевые слова: Контактно-усталостная долговечность, удельное давление, разрушающее число циклов, напряженное состояние.

Контакты: d_kononov@mail.ru

Contact fatigue durability of track and wheel steel Sergei V. Krotov, Dmitry P. Kononov
doi: 10.20295/1815-588X-2018-1-54-61

Objective: Defi nition of cycle quantity under which contact fatigue damage of railway wheel surface sets in that allows to avoid modelling its rolling on a rail and testing small specimens. Methods: Establishing damaging cycle number of strain repetition over time depending on intensity of stress, character of stress condition, cycle parameters and the other conditions of wheel contacting with a rail in connection with necessity of increasing freight car carrying load; accumulation of experimental data, their systemization and statistical analysis; empirical dependence of damaging cycle number on specifi c contact pressure; comparison of predicted values of cycle quantity with their experimental values. Results: Procedure peculiarities of defi ning parameters of interaction between wheel and rail steel specimens are considered. Basic investigation data of contact fatigue durability of steel specimens on whose base statistical analysis is performed, are given. Empirical dependence of damaging cycle number on specifi c contact pressure allowing to avoid modelling railway wheel rolling on a rail and testing small specimens because this kind of testing is very much time consuming and demands considerable quantity of specimens themselves is built. Differences in testing procedures are taken into consideration, main solution stages are described. The conclusion about little infl uence of carbon content and steel structure on its contact fatigue durability is proved. The infl uence of carbon content under small pressure is determined. Practical importanсe: The dependences obtained will help predict the beginning of wheel pair failure as the most responsible element of rolling stock when fatigue dents appear.

Keywords: Contact-fatigue durability, specifi c pressure, damaging cycle number, stress condition.

Contacts: d_kononov@mail.ru

Цель: Рассмотрение вопросов применения международных стандартов ФИДИК в железнодорожных инвестиционно-строительных проектах с учетом перспектив расширения объемов долевого участия иностранных инвестиций в реализации крупных железнодорожных проектов Узбекистана. Методы: Использован эвристический метод экспертной оценки для анализа в условиях неопределенности ситуации в железнодорожном строительстве и разработки решений при отсутствии количественной оценки критериев. Результаты: Получено ранжирование проблем внедрения стандартов ФИДИК, позволяющее определить перечень первоочередных задач по расширению масштабов долевого участия иностранных инвестиций, подрядчиков и поставщиков, рассмотрено повышение международного опыта реализации железнодорожных инвестиционно-строительных проектов в Узбекистане и за рубежом силами узбекских специалистов в содружестве с иностранными коллегами. Практическая значимость: Вопросы применения международных стандартов ФИДИК актуальны на практике оформления международных контрактов по строительству. Эти вопросы диктуются требованиями международных финансовых институтов и арбитражных инстанций, влияют на степень доверия иностранных партнеров к железнодорожной отрасли Узбекистана при заключении инвестиционно-строительных контрактов.

Ключевые слова: Железнодорожное строительство, инвестиционно-строительные проекты, международные стандарты ФИДИК, проблемы внедрения, консалтинг.

Контакты: sultan.dosmetov2015@yandex.ru

Application issues of fidic international standards in railway investment-construction projects Makhamadzhon M. Mirakhmedov, Sultan K. Dosmetov
doi: 10.20295/1815-588X-2018-1-62-71

Objective: Review of FIDIC international standards application in railway investment-construction projects taking into account the prospects for expanding the volume of equity participation of foreign investments in major rail projects of Uzbekistan. Methods: Heuristic method of expert evaluation for analysis under situation uncertainty in railway construction and decision development in the absence of quantitative criteria assessment is used. Results: Ranking of FIDIC standards implementation problems allowing to indicate a list of priorities for increasing equity participation of foreign investments, contractors and suppliers was obtained, improving international experience of realizing railway investmentconstruction projects in Uzbekistan and abroad by Uzbek specialists in collaboration with foreign colleagues was considered. Practical importanse: Application of international FIDIC standards are relevant in practice of forming international construction contracts. These issues are dictated by requirements of international fi nancial institutions and arbitration courts. They infl uence on confi dence of foreign partners to railway industry of Uzbekistan at conclusion of investment-construction contracts.

Keywords: Railway construction, investment-construction projects, FIDIC international standards, implementation, consulting.

Contacts: sultan.dosmetov2015@yandex.ru

Цель: Установление параметров и характеристик рессорного подвешивания тележки грузового вагона для увеличения осевой нагрузки до 27 тс. Проведение комплекса испытаний вагона на тележках с новым рессорным подвешиванием с установлением показателей динамических качеств и воздействия на путь. Методы: Использование результатов динамического моделирования, ходовых и по воздействию на путь испытаний вагона на тележках с повышенной осевой нагрузкой. Результаты: Увеличенный расчетный статический прогиб до 70 мм в новом рессорном подвешивании с кусочно-линейной вертикальной силовой характеристикой позволил обеспечить низкую величину коэффициента вертикальной динамики и отсутствие превышений показателей воздействия на путь их допускаемых значений. Практическая значимость: Разработанная концепция снижения воздействия на путь вагонов с увеличенной осевой нагрузкой до 27 тс путем совершенствования рессорного подвешивания была реализована в тележке модели 18-6863 производства АО «Тихвинский вагоностроительный завод».

Ключевые слова: Повышение осевой нагрузки, воздействие на путь, напряжения на основной площадке земляного полотна, динамическая погонная нагрузка, рессорное подвешивание, коэффициент вертикальной динамики, коэффициент запаса устойчивости и конструктивного запаса прогиба пружин, расчетный статический прогиб подвешивания.

Контакты: agusev@tt-center.ru

Improving freight car spring suspension taking into account necessity for reducing impact on track Anna M. Orlova, Ekaterina A. Rudakova, Artem V. Gusev
doi:10.20295/1815-588X-2018-1-72-81

Objective: Setting parameters and characteristics of freight car bogie spring suspension for increasing axial load up to 27. Performing a set of tests for a car on bogies with new spring suspension establishing indicators of dynamic qualities and effects on the track. Methods: Using the results of dynamic modelling of running as well as of their impact on the track tests of a car on a bogie with high axial load. Results: Increased calculated static defl ection up to 70 mm in new spring suspension with piecewiselinear vertical force characteristic allowed providing low value of vertical dynamics factor and absence of impact indicator excess on the track of their permissible values. Practical importance: Developed concept of reducing impact on the track of cars with increased axial load up to 27 TS by improving spring suspension was implemented in the bogie of 18-6863 model produced by “JSC “Tikhvinsky rail carriage building””.

Keywords: Increase of axial load, impact on the track, stress at the main ground of road-bed, dynamic linear load, spring suspension, coeffi cient of vertical dynamics, coeffi cient of stability margin and constructive spring defl ection margin, calculated static suspension margin.

Contacts: agusev@tt-center.ru

Цель: Получение достоверных данных о геометрии железнодорожного пути при его измерении системой с несимметричной измерительной хордой. Совершенствование методов расчета положения пути для повышения качества выправочных работ при проведении различного вида ремонтов пути. Методы: Для расчета кривизны рельсовой нити используется аппарат операционного исчисления и теория рядов. Результаты: Предложена новая зависимость для расчета кривизны рельсовой нити на основании измерения стрел изгиба пути системой с несимметричной измерительной хордой. Данная зависимость носит обобщенный характер и включает в себя ранее полученные частные решения для симметричной и несимметричной измерительных хорд. Введение в расчетную формулу элемента фазового координатного смещения позволяет повысить точность определения коэффициентов ряда и снизить погрешность преобразования. Практическая значимость: Получены достоверные данные о геометрии пути при его измерении системой с несимметричной измерительной хордой. Разработанный метод может быть реализован в микропроцессорной системе выправки пути, что повысит качество выправочных работ рихтовочными машинами. С помощью установленной зависимости возможно осуществлять преобразование стрел, измеренных несимметричной измерительной хордой, в стрелы с симметричной базой измерения. Результаты работы также могут быть использованы для расчета неровностей пути и проведения статистического анализа расстройств геометрии на основе данных его измерения вагонами-путеизмерителями и другими диагностическими средствами. Повышение качества работы выправочных машин даст возможность снизить затраты на содержание и ремонт железнодорожного пути, а также обеспечит более высокую плавность движения поездов.

Ключевые слова: Кривизна рельсовой нити, стрела изгиба, несимметричная измерительная хорда, выправка пути, хордовые средства измерения, рихтовка пути.

Контакты: researchman@mail.ru

Calculation of track rail curvature on an arrow of asymmetric measuring chord Sergej V. Petukhovsky
doi:10.20295/1815-588X-2018-1-82-89

Objective: Obtaining reliable data of railway track geometry with its measurement by the system of asymmetric measuring chord. Improvement of methods calculating track position for increasing alignment works quality in performing various types of track repairs. Methods: To calculate track rail curvature operational calculus and theory of series are used. Results: New dependence for calculation of track rail curvature based on track bend arrows measurement by the system with asymmetric measuring chord is suggested. This dependence is generic in nature and includes previously obtained partial solutions for symmetric and asymmetric measuring chords. Introduction a phase coordinate displacement element to a calculated formula allows increasing accuracy of determining coeffi cient series and reducing transformation error. Practical importance: Reliable data of track geometry with its measurement by the system of asymmetric measuring chord are obtained. The developed method can be realised in a microprocessed system of track alignment that will increase alignment work quality by planishers. With the help of established dependence it is possible to realise transformation of arrows measured by asymmetric measuring chord into those with symmetric measurement base. The results of the work can also be used for calculation of track roughness and performing statistical analysis of geometry disorders on the base of data of its measurement by track gauges and the other diagnostic devices. Improving the quality of alignment machines work will provide an opportunity to reduce the costs of railway track maintenance and repair as well as provide greater smoothness of train movement.

Keywords:

Contacts: researchman@mail.ru

Цель: Повышение перерабатывающей способности сортировочных горок методом совершенствования технологических приемов роспуска составов с вагонами, запрещенными к роспуску (вагоны ЗСГ). Методы: Произведены теоретический анализ и обобщение научной литературы, периодических журналов и материалов сети Internet в области технологии роспуска составов с опасными грузами. По результатам анализа опыта работы сортировочных горок при расформировании исследовалась возможность расширения технологических приемов роспуска составов с вагонами ЗСГ. Для обоснования эффективности новых способов расформирования составов использовались критерии: время, затрачиваемое на производство маневровой работы; количество привлекаемых локомотивов. Также применялись методы теории маневровой работы для описания новых способов. Результаты: В дополнение к существующим способам работы с вагонами ЗСГ получены еще четыре. Сформулированы условия выбора способа производства маневровой работы для каждого случая, с учетом длины и количества отцепов, а также положение в составе. Представлены схемы производства маневровой работы для каждого из предлагаемых способов. Предложены аналитические зависимости для оценки времени на производство маневровой работы с вагонами ЗСГ. Практическая значимость: Применение новых технологических способов расформирования составов с вагонами ЗСГ позволит повысить перерабатывающую способность сортировочных горок, сохранить заданные темп

Ключевые слова: Вагоны, запрещенные к роспуску, вагоны, имеющие ограничения по роспуску, перерабатывающая способность сортировочной горки, способы производства маневровой работы, способы работы с вагонами, запрещенными к роспуску.

Контакты: mr.tepikin@mail.ru

Improving techniques of breaking-up trains of cars unauthorized for splitting out Vladimir A. Tepikin, Alexey G. Kotenko, Igor A. Rolle
doi:10.20295/1815-588X-2018-1-90-99

Objective: Increasing processing capability of hump yards by the method of improving technological techniques of splitting out trains of cars unauthorized for splitting out (further, ZhSG cars). Methods: Theoretical analysis and generalization of scientifi c literature, periodical journals and materials from Internet in the fi eld of technology of splitting out trains with dangerous cargo are performed. Accor ding to the analysis of hump yard working experience in train breaking-up the possibility of expanding technological methods of splitting out SGI trains with cars was investigated. The criteria: time spent on producing shunting work; the number of hired locomotives were used to substantiate the effectiveness of new techniques of train breaking-up. Methods of shunting work theory have also been used to describe the new ways. Results: In addition to the existing methods of work with SGI four more techniques were obtained. Conditions of selecting a technique for shunting work production for each case taking into account setout length and quantity as well as position in a train were formulated. Schemes of shunting work production for each of suggested techniques are presented. Analytical dependence for evaluation of time on shunting production with SGI cars were suggested. Practical importance: Application of new technological ways of train breaking-up with SGI cars allows increasing processing capability of hump yards, saving specifi ed rates of trains splitting out and not exceeding specifi ed idle time option at the arrival park.

Keywords: Cars unauthorized for splitting out, cars having restrictions for splitting out, processing capability of a hump yard, techniques of producing shunting work, techniques of working with cars unauthorized for splitting out.

Contacts: mr.tepikin@mail.ru

Цель: Анализ изменения электрического сопротивления колесных пар на протяжении срока службы с целью опытной проверки влияния электрического сопротивления колесных пар на надежность работы рельсовой цепи в шунтовом режиме. Методы: Величины электрических сопротивлений колесных пар получены методом прямых измерений. Результаты: Измерены электрические сопротивления 10 колесных пар различных заводов-изготовителей, имеющих разные сроки эксплуатации (от 4 до 22 лет), пробеги (от 480 864 до 2 759 954 км) и количества ремонтов. Проведен анализ изменения электрического сопротивления колесных пар на протяжении срока службы. Практическая значимость: Установлено, что срок службы, пробеги, количества ремонтов колесных пар не влияют на изменение их электрического сопротивления, следовательно, изменение шунтовой чувствительности рельсовой цепи зависит от других факторов.

Ключевые слова: Электрическое сопротивление, колесная пара, измерение, срок службы, срок эксплуатации, ремонт, рельсовая цепь, шунтовая чувствительность.

Контакты: n-industria@yandex.ru

Changing electrical resistance value of subway car wheelsets with increasing operation period Alexey V. Yakushev, Sergey A. Fomin, Julia V. Gomonets
doi:10.20295/1815-588X-2018-1-100-107

Objective: Analysis of change in electrical resistance of wheelsets during lifetime with the purpose of test infl uence checking of electric wheelset resistance on reliability of rail circuit in shunt regime. Methods: Values of wheelset electrical resistance are obtained by the method of direct measurements. Results: Electrical resistance of 10 wheelsets of different manufactures with different operation terms (from 4 to 22 years), runs (from 480 864 to 2 759 954 km) and the quantity of repairs are measured. The analysis of electrical resistance change of wheelsets during lifetime is performed. Practical importance: It is stated that lifetime, runs, the quantity wheelset repairs do not infl uence on the change of their electrical resistance, thus changing shunt sensitivity of rail circuit depends on the other factors.

Keywords: Electrical resistance, wheelset, measurement, lifetime, operation term, repair, rail circuit, shunt sensitivity.

Contacts: n-industria@yandex.ru

Цель: Раскрыть особенности процесса периодической проверки сегментов сети и процесса информирования системы управления (СУ) о неисправностях в маршрутах сети. На основе этих двух процессов сформировать алгоритм, описывающий взаимосвязанную работу ключевых механизмов по управлению, контролю и эксплуатации ОАМ (Operation, Administration, Maintenance) в Carrier Ethernet (СЕ). Получение модели системы управления сетью СЕ, с учетом которой возможно формирование требований к элементам и подпроцессам в перспективной системе управления на основе технологии СЕ. Методы: Моделирование этого процесса контроля и управления состоянием элементов сети производится на основе принципа имитационного моделирования. Применяется дискретно-событийное моделирование как способ создания имитационной модели, где функционирование элементов сети описывается с использованием теории массового обслуживания. Результаты: Выполненная с помощью полученной модели оценка временных характеристик процессов функционирования СУ сетью CE при изменении вероятностно-временных характеристик (ВВХ) отдельных подпроцессов позволяет на этапах планирования и проектирования оценивать соответствие перспективной СУ сетью CE требованиям по оперативности реализации цикла управления, а в случае несоответствия этим требованиям формировать обоснованные рекомендации по изменению ВВХ отдельных подпроцессов для выполнения соответствия требованиям к процессу управления сетью в целом. Практическая значимость: Модель процессов контроля и управления состояниями сетевых элементов СЕ позволяет на этапе проектирования формировать требования к перспективной СУ, а также обоснованно выбирать значения временных параметров подпроцессов, входящих в общий процесс управления..

Ключевые слова: Carrier Ethernet, модель, агентное управление, дискретно-событийная модель, AnyLogic, механизмы ОАМ, транспортная сеть.

Контакты: elinabeneta@yandex.ru

Model of functioning control system of carrier ethernet transport network Andrei K. Kanaev, Elina V. Login
doi:10.20295/1815-588X-2018-1-108-116

Objective: Reveal peculiarities of periodic checking process of network segments and the process of control system (CS) informing about network route faults. On the base of these two processes generate the algorithm describing interrelated work of key mechanisms for management, control and operation of OAM (Operation, Administration, Maintenance) in the Carrier Ethernet (CE). Obtaining CE network management system model with whose regard it is possible to form requirements to elements and subprocesses in perspective technology-based management system system (CS). Methods: Modelling this process of checking and control of network element state is performed on the base of simulation principle. Discrete event modeling as a technique creating a simulation model, where functioning network elements are described with the use of queueing theory is applied. Results: Estimate of time characteristics of SU functioning processes by CE network performed with the help of the model obtained in changing probabilistic-temporary characteristics of (VVH) individual subprocesses allows evaluating correspondence of SU perspective by CE network to requirements in implementation effi ciency of control cycle at the stages of planning and design. But in case of inadequacy to these requirements it allows forming sound recommendations for changing VVH individual subprocesses to perform conformity to requirements for network management process in the large. Practical importance: The model of checking and control processes of CE network elements condition allows forming requirements for CE perspective as well as reasonably selecting time parameter values of subprocesses within the overall control process during design stage.

Keywords: Carrier Ethernet, model, agent control, discrete-event model, AnyLogic, OAM mechanisms, transport net.

Contacts: elinabeneta@yandex.ru

Цель: Разработать метод расчета стоимости жизненного цикла (ЖЦ), систем железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ), учитывающий основные статьи затрат каждой фазы ЖЦ. Полученный метод должен содержать математические выражения для оценок затрат, элементы прогнозирования будущих затрат, рекомендации по применению на практике. Методы: Использованы инженерный и параметрический методы оценки стоимостей. Первый метод прямо оценивает размеры определенных затрат, анализируя их последовательно, при этом удается применять действующие нормативы, установленные опытным путем. Второй метод основан на составлении соответствующих уравнений с применением различных параметров и переменных. Полученные уравнения позволяют преобразовывать трудозатраты на выполнение тех или иных работ в стоимость. Результаты: Разработан наиболее полный, пошаговый метод расчета стоимости ЖЦ систем ЖАТ. Приведены примеры некоторых расчетов. Учтено влияние фактора времени (инфляция и дисконтирование) на итоговые результаты расчетов. Практическая значимость: Предложенный метод, отступающий от распространенного идеализированного подхода, дает возможность анализировать и прогнозировать основные статьи затрат, возникающие на протяжении всего ЖЦ систем ЖАТ. Он может использоваться в качестве инструмента принятия экономических решений, при сравнении альтернативных вариантов оборудования и систем.

Ключевые слова: Жизненный цикл, сравнение альтернатив, стоимость, владение, расчет, метод, автоматика, телемеханика.

Контакты: i_kushpil@mail.ru

Method of calculating life cycle cost of systems of railway automatics and telemechanics Aleksandr B. Nikitin, Igor V. Kushpil
doi:10.20295/1815-588X-2018-1-117-129

Objective: Develop a method of calculating life cycle cost of (RAT) railway automatics and telemechanics systems which takes into account the basic expenses on each (LC) phase. The method obtained must contain mathematical expressions for cost estimates, elements of predicting future costs, recommendations for implementation into practice. Methods: Engineering and parametric methods for estimating costs are used. The fi rst method directly assesses certain costs consistently analyzing them, at the same time it inables to apply existing regulations established empirically. The second method is based on compiling relevant equations using different parameters and variables. Equations obtained allow converting working hours performing those or other works into cost. Results: The most complete, step-by-step method for calculating (LC) of (RAT) systems is developed. Examples of some calculations are presented. Impact of time factor (infl ation and discounting) on fi nal calculation results is taken into consideration. Practical importance: The method suggested departing from common idealized approach gives possibility to analyze and predict the basic expenses that occur throughout (LC) of (RAT) systems. It can be used as a tool of economic decision-making in comparing alternative variants of equipment and systems.

Keywords: Life cycle, comparison of alternatives, cost, ownership, calculation, method, automatics, telemechanics.

Contacts: i_kushpil@mail.ru

Цель: Увеличение участковой скорости движения поездов и повышение безопасности движения. Методы: Для разработки «Интеллектуальной системы диагностики тормозной сети поезда» (далее – «ИСДТСП») использованы теоретические методы, например анализ, синтез, прогнозирование, и эмпирические методы, такие как сравнение, аналогия, моделирование, наблюдение. Проведены эксперименты в части апробации прототипа устройства. Результаты: При рассмотрении вопроса надежности тормозного оборудования и анализе работ предшественников выявлена проблема отсутствия действующего устройства диагностики тормозной сети поезда, которое обеспечит исключение отказов, связанных с нарушением целостности и плотности тормозной сети поезда. Создана «ИСДТСП». Данное техническое решение направлено на повышение безопасности движения поездов и увеличение участковой скорости. Практическая значимость: Применение «ИСДТСП» на тяговом подвижном составе железных дорог приводит к большей безопасности движения за счет непрерывного контроля тормозной магистрали по параметру плотности тормозной сети. Увеличивается участковая скорость движения поездов путем автоматизации замера плотности тормозной сети поезда.

Ключевые слова: Интеллектуальная система диагностики тормозной сети поезда, автотормоза, безопасность движения, участковая скорость, плотность тормозной сети поезда.

Контакты: nikita-manuilov@mail.ru

Intellectual system of train braking network diagnostics Anatolii M. Khudonogov, Pavel Yu. Ivanov, Nikita I. Manuilov, Evgeny Yu. Dulskii
doi:10.20295/1815-588X-2018-1-130-135

Objective: Enlarging service speed of trains and increasing safety of operation. Methods: For the development of intellectual system of train braking network diagnostics (hereinafter referred to as “ISTBND”) theoretical methods, for example, analysis, synthesis, forecasting and empirical methods, such as comparison, analogy, modelling, observation are used. Experiments as part of device prototype testing are performed. Results: In considering reliability of braking equipment and analysis of predecessors works the lack of existing device of train braking network diagnostics, which will provide failure elimination connected with breakdown of integrity and density of train braking network is revealed. “ISTBND” is created. This technical solution is aimed at improving train safety of operation and increasing service speed. Practical importance: Usage of “ISTBND” on drag-out rolling stock of railways results in greater safety of operation at the expense of continuous checking of brake line along the parameter of braking network density. Train service speed is increased by automating measurement of train braking network density.

Keywords: Intellectual system of train braking network diagnostics, automatic brakes, safety of operation, service speed, density of train brake network.

Contacts: nikita-manuilov@mail.ru

Цель: Проведение анализа рабочих характеристик элементов и устройств, предназначенных для синтеза автоматических систем управления различными объектами систем электроснабжения железных дорог. Методы: Имитационное и компьютерное моделирование. Результаты: Приведены результаты моделирования переходных процессов некоторой нелинейной системы автоматического управления в технологической схеме системы обеспечения движения поездов. Практическая значимость: Показано, что компьютерное моделирование позволяет сымитировать поведение системы управления при различных режимах, следовательно, обеспечить выработку объективных решений в ситуациях, слишком сложных для простой причинно-следственной оценки альтернатив.

Ключевые слова: Компьютерное моделирование, симулятор электронных схем, системы автоматического управления, анализ качества элементов и устройств железнодорожной автоматики.

Контакты: sokolofffffff@gmail.com

Computer modelling and analysis of automation devices of railways power supply systems Aleksandr V. Agunov, Denis A. Sokolov
doi:10.20295/1815-588X-2018-1-136-140

Objective: Performing analysis of working elements and devices characteristics intended for synthesis of automatic control systems by various objects of railway power supply systems. Methods: Simulation and computer modelling. Results: The results of modelling transient processes of some nonlinear automatic control system in a technological scheme of the train operation support system. Practical importance: It is shown that computer modelling allows simulating control system behavior under different modes, hence, ensuring objective decision making in situations too complicated for a simple cause-effect evaluation of alternatives.

Keywords: Computer modelling, simulator of electronic schemes, automatic control systems, analysis of elements and railway automatics devices quality.

Contacts: sokolofffffff@gmail.com

Цель: Разработать методологию моделирования и алгоритм прогнозирования показателей риска при проведении транспортных операций. Актуальность цели обусловлена существенным запросом практики принятия обоснованных решений в условиях неопределенности и возможности возникновения рисков недостижения конечной цели транспортных операций. Методы: Использован подход системного анализа. Применены методы математической статистики. В основу построения математических моделей положены регрессионный анализ и статистические данные выполнения транспортных операций. Статистические данные формируются путем мониторинга выполнения типовых транспортных операций. Результаты: Изложены методологические принципы построения по статистическим данным математических моделей результатов выполнения транспортных операций. Дано описание аппарата оценивания показателей риска недостижения конечных целей транспортных операций. Рекомендована свертка показателей риска к одному показателю. Предложено использовать обобщенный векторный показатель риска, компонентами которого являются вероятность недостижения цели определенного уровня и ущерб, наносимый недостижением цели транспортной операции. Приведен пример оценивания риска несвоевременной доставки груза железнодорожным транспортом. Практическая значимость: Предлагаемая теория позволяет осуществлять прогнозирование результатов проведения транспортных операций и обоснованно принимать управленческие решения на начало их проведения. Рекомендовано продолжать совершенствование аппарата моделирования и прогнозирования показателей риска.

Ключевые слова: Транспортные операции, показатели риска, частота, мониторинг, регрессия, коэффициент детерминации, доверительный интервал, вероятность.

Контакты: pv39@mail.ru

Modelling risk appearing in transport operations Petr V. Gerasimenko, Yekaterina A. Blagoveshenskaya, Valentin V. Yakovlev, Sergei M. Vertechev
doi:10.20295/1815-588X-2018-1-141-151

Objective: Develop methodology for modelling and an algorithm of predicting risk indices in performing transport operations. Objective relevance is due to signifi cant query of reasoned decision-making practice under conditions of uncertainty and possible risks of failure to achieve the ultimate goal of transport operations. Methods: System analysis approach is used. Methods of mathematical statistics are applied. Regression analysis and statistical data of performing transport operations are set as the basis for constructing mathematical models. Statistical data are formed by monitoring the performance of typical transport operations. Results: Methodological principles of constructing mathematical models of the results of transport operation implementation by statistical data are described. Description of apparatus of risk indices evaluation of failure to achieve ultimate goals of transport operations is given. Risk index folding to a single index is recommended. A generalized risk vector index whose components are probability of failure to achieve the goal of a particular level and damage brought by unattainability of transport operation goal is suggested. An example of evaluating the risk of late cargo delivery by railway is presented. Practical importance: The theory suggested allows predicting the results of transport operations performing and reasonably making management decisions at their beginning. Recommended: continue to improve apparatus of modelling and predicting risk indices.

Keywords: Transport operations, risk indices, frequency, monitoring, regression, determination coeffi cient, confi dence interval, probability.

Contacts: pv39@mail.ru

Цель: Обеспечение гарантированной информационной безопасности критической информационной инфраструктуры железнодорожного транспорта и построение интеллектуальной системы управления информационной безопасностью (СУИБ) на основе риск-ориентированного и интеллектуального проактивного (упреждающего) подходов. Методы: Применяются системный подход, методы теории рисков и искусственного интеллекта. Результаты: Разработаны модель онтологического представления процессов и метод синтеза функциональных спецификаций возможных ситуаций и сценариев упреждающего поведения перспективной интеллектуальной СУИБ критических систем. Практическая значимость: Предложены пути построения элементов СУИБ критической информационной инфраструктуры с интеллектуальным упреждающим поведением и инструментарий для моделирования информационно-технических конфликтов.

Ключевые слова: Информационная безопасность, интеллектуальная система управления информационной безопасностью железнодорожного транспорта, предотвращение рисков информационной безопасности, риск-ориентированное управление, проактивное (упреждающее) управление, метод синтеза функциональных спецификаций.

Контакты: sv.diass99@ya.ru

Ontological model of process representation and method of synthesis of specifications for intellectual system of risk-oriented anticipatory information security management Anatoliy A. Kornienko, Denis N. Biryukov, Mikhail L. Glukharev, Aleksandr P. Glukhov, Svetlana V. Diasamidze
doi:10.20295/1815-588X-2018-1-152-160

Objective: Providing assured information security of critical information infrastructure in railway transport and constructing (ISMS) intellectual information security management system on the base of risk-oriented and intellectual proactive (anticipatory) approaches. Methods: A system approach, methods of risk theory and artifi cial intelligence are applied. Results: A model of ontological process representation and a method of functional specifi cation synthesis of possible situations and scenarios of anticipatory behaviour of perspective intellectual ISMS of critical systems are developed. Practical importance: The ways of constructing elements of critical information infrastructure ISMS with intellectual anticipatory behavior and a toolset for modelling information-technical confl icts are suggested.

Keywords: Information security, intellectual information security management system of railway transport, information security risk prevention, risk-oriented control, proactive (anticipatory) control, method of functional specifi cation synthesis.

Contacts: sv.diass99@ya.ru

Цель: Проведение моделирования компьютерной атаки на элементы инфо-телекоммуникационной системы. Методы: Топологическое преобразование стохастических сетей. В настоящее время происходит активное внедрение унифицированных элементов в исходный код сайтов с целью упрощения и ускорения работы Web-приложений. Результаты: Из-за массовости данного способа интеграции данных между сайтами, а также наличия в нем достаточно большого числа уязвимостей благодаря POST-GET запросам, возник особый тип атак, позволяющий получить несанкционированный доступ к ресурсам пользователей. Абонентами инфо-телекоммуникационной системы являются автоматизированные рабочие места должностных лиц, осуществляющих разработку сайтов с использованием Cross-Site-Scripting (CSS). ИТКС функционирует в условиях реализации нарушителем компьютерных атак. Практическая значимость: Сформирована математическая модель процесса проведения XSS-атаки, позволяющая выявить объекты сети, включая пользователей, наиболее подверженные атаке злоумышленника..

Ключевые слова: XSS, CSS-технологии, стохастическая сеть, компьютерная атака, математическая модель, неполная гамма-функция.

Контакты: karabanov1994@yandex.ru

Mathematical model of XSS attacks Andrei A. Privalov, Yurii S. Karabanov, Anton O. Kravtsov, Sergei I. Sidorov
doi:10.20295/1815-588X-2018-1-161-172

Objective: Performing modeling computer attack on elements of info-telecommunication system. Methods: Topological transformation of stochastic networks. At present active introduction of unifi ed elements into an initial website code in order to simplify and increase the work of Web-applications takes place. Results: Because of large-scale involvement of the given mode of data integration between sites, as well as the presence of a suffi ciently large number of vulnerabilities due to POST-GET inquiries there appeared a special type of attack allowing to get unauthorized access to user’s resources. Subscribers of info-telecommunication systems are automated workplaces of offi cials developing websites with the use of Cross-Site-Scripting (CSS). ITKS operates in conditions of realizing computer attack by a violator. Practical importance: The mathematical model of XSS attack process allowing to identify network objects, including users most prone to violator attack is formed.

Keywords: XSS, CSS-technologies, stochastic network, computer attack, mathematical model, in complete gamma-function.

Contacts: karabanov1994@yandex.ru