Выпуск 3 - Issue 3

ПРОБЛЕМАТИКА ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ

TRANSPORT SYSTEM PROBLEMATICS

  • Организация транспортно-складских систем железнодорожного транспорта Т. С. Титова, О. Д. Покровская
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Разработать концептуально-принципиальные основы организации транспортно-складских систем железнодорожного транспорта. Методы: Использован аналитический метод. Результаты: Проведен краткий анализ литературных источников, посвященных проблемам организации перевозочного процесса железнодорожным транспортом. Обоснован понятийный аппарат транспортно-складских систем. Показано, что систему доставки можно рассматривать как транспортно-складскую. Отмечены признаки научной новизны и аспекты практического применения результатов. Описана концептуальная сущность предлагаемой транспортно-складской системы доставки высокодоходных грузов для комплексного транспортно-логистического обслуживания клиентов. Разработаны и показаны в графической форме типовые схемы организации перевозочного процесса с использованием транспортно-складских систем. Представлена экономико-математическая модель оценки состава терминальной сети. Ее эффективность рассматривалась на примере Новосибирского транспортного узла. Рассчитаны параметры доставки грузов по принципу ≪от логистического объекта до логистического объекта≫ по существующей и разрабатываемой схемам. Результаты проведенных расчетов для существующего логистического объекта, размещенного на станции К, по разным вариантам доставки приведены на рисунках и в сравнительных таблицах. Данные расчета экономической эффективности предложения показали, что за счет формирования собственной терминальной сети для переработки различной номенклатуры тарно-штучных грузов на опорных грузовых станциях, с предоставлением клиентам широкого спектра дополнительных услуг, ОАО ≪РЖД≫ восстановит упущенную прибыль от потери клиентов, пользующихся услугами приватных логистических объектов на местах необщего пользования. Практическая значимость: Применение предложений в практике ведения ОАО ≪РЖД≫ транспортно-логистического бизнеса позволит повысить прибыльность работы Холдинга РЖД за счет роста клиентоориентированности и комплексности реализуемого сервиса.

Ключевые слова: Транспортно-складская система, логистический объект, терминальная сеть.

Контакты: insight1986@inbox.ru

Organization of rairoad storage-retrieval systems Tamila S. Titova, Oksana D. Pokrovskaya

Objective: To develop a conceptually basic framework for organizing railroad storage-retrieval systems. Methods: Analytical method was applied. Results: A brief analysis of literature references, dedicated to the problems of organizing transportation process by means of railroad transport, was carried out. The conceptual framework of storage-retrieval systems was justified. It was demonstrated that the delivery system might be regarded as a storage-retrieval system. Features of scientific novelty as well as aspects of practical application of the results were pointed out. Conceptual content of the suggested storage-retrieval delivery system of highly-profitable freight for integrated transport and logistic customer service was described. Typical charts of organizing transportation process with the use of storage-retrieval systems were developed and displayed in graph form. A mathematical economic model designed to assess the structure of terminal network was presented. Efficiency of the model in question was studied through the example of the Novosibirsk transportation hub. Parameters of freight delivery were calculated by the principle “from a logistical object to a logistical object” according to the current chart and those being developed. The results of conducted calculations for the current logistical object, located at the station K, were presented in figures and comparative tables according to different delivery options. Calculation data of economic efficiency of the proposal showed that OAO Russian Railways will restore the profit lost from client attrition, that command the services of private logistical objects in places of uncommon use, by means of generating its own terminal network for handling a range of unitized cargo at baseline freight stations and providing clients with a wide range of additional services. Practical importance: Application of proposals in OAO “Russian Railways” transport and logistical business will make it possible to improve cost-effectiveness of Russian Railways Holding Company operation by developing client-centeredness and integrity of the implemented service.

Keywords: Storage-retrieval system, logistical object, terminal network.

Contacts: insight1986@inbox.ru

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ – ТРАНСПОРТУ

MODERN TECHNOLOGIES IN TRANSPORT

  • Развитие норм проектирования и временных нагрузок на примере парка железобетонных автодорожных мостов Санкт-Петербурга А. А. Белый, Э. С. Карапетов, Е. С. Цыганкова
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Анализ и освещение статистических данных, касающихся развития и применения временных нагрузок и соответствующих норм проектирования на примере мостовых сооружений Санкт-Петербурга. Методы: Всесторонний трехэтапный (трехступенчатый) анализ технической документации по эксплуатируемым железобетонным мостовым сооружениям города; историко-технический обзор норм и технических условий проектирования, начиная с конца XIX в.; систематизация, статистический анализ, разбиение на этапы и группы. Результаты: Представлено развитие норм проектирования и временных нагрузок железобетонных автодорожных мостов. Статистика выполнена на базе парка мостов Санкт-Петербурга, отличающегося как повышенными эстетическими, так и сложными техническими особенностями эксплуатации. Выполнена квалификация временных нагрузок, действовавших на сооружения Санкт-Петербурга, начиная с 1891 г. Проанализированы этапы возникновения и формирования норм обращающейся нагрузки. Выделена определенная особенность в нормировании требований к городским мостам. Приведены примеры соответствующих объектов. Сделан ряд выводов относительно эволюции норм проектирования. Практическая значимость: С учетом специфики крупного мегаполиса управление техническим состоянием мостовых сооружений в Санкт-Петербурге представляет собой чрезвычайно ответственную и сложную задачу. Для ее решения необходимы достоверные, точные и актуальные сведения по истории проектирования объектов, обращающейся нагрузки (как проектной, так и текущей). Для использования в практике эксплуатации железобетонных мостовых сооружений как наиболее массовых объектов транспортной инфраструктуры города выполнен статистический анализ. С практической точки зрения эти сведения позволят с достаточной долей вероятности обеспечить и поддерживать заданные нормативные (проектные) уровни надежности, безопасности и долговечности мостовых сооружений.

Ключевые слова: Железобетонные мосты, нормы проектирования, временная нагрузка, управление техническим состоянием, статистика обращающейся нагрузки.

Контакты: > rino4ka5@mail.ru

Design norms and live load development by the example of saint petersburg depot of reinforced concrete automobile road bridges Andrei A. Belyi, Eduard S. Karapetov, Ekaterina S. Tsygankova

Objective: To analyze and cover the statistical data concerning the development and application of live load and relevant design standards by the example of Saint Petersburg bridge constructions. Methods: A comprehensive three-stage analysis of technical documentation on the operated reinforced concrete bridge constructions of the city was applied. Historical and technical review of norms and specifications of design, since the end of the 19th century was conducted. Systematization, statistical analysis and splitting into stages and groups were carried out. Results: The article presents the development of design standards and temporary loads of reinforced concrete highway bridges. The statistics is made on the basis of the depot of Saint Petersburg bridges. The latter is characterized by the increased esthetic, and difficult technical operation features. Classification of temporary loads on structures of Saint Petersburg since 1891 was carried out. The stages of occurrence and formation of circulating load norms were analyzed. A certain feature in regulation of requirements for urban bridges was singled out. Examples of the relevant objects were given. A number of conclusions concerning the evolution of design standards were made. Practical importance: Taking into account the specifi city of the large megalopolis, management of technical condition of bridge constructions in Saint Petersburg represents an extremely responsible and difficult task. Authentic, exact and relevant data on the history of design of facilities, circulating load (both design and current) is necessary for the solution of the task in question. Statistical analysis was carried out to apply operation of reinforced concrete bridge constructions in practice as the most mass transportation facilities of the city. From a practical point of view the data in question will make it possible to provide and support the set standard (design) levels of reliability, safety and durability of bridge constructions with a sufficient share of probability.

Keywords: Reinforced concrete bridges, design standards, mobile load, technical condition management, circulating load statistics.

Contacts: rino4ka5@mail.ru

  • Анализ и классификация кибератак на электронную техническую документацию железнодорожной автоматики и телемеханики М. Н. Василенко, П. Е. Булавский, П. А. Василенко
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Выполнение анализа вариантов кибератак на электронную техническую документацию систем обеспечения безопасности на железнодорожном транспорте. Методы: Приведена оценка специфики содержания документации железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ) в системах электронного документооборота и возможности приведения кибератак в реальных условиях эксплуатации. Результаты: Показана возможность опасного отказа систем управления движением поездов в результате кибернарушений типа «ошибка» в технической документации. Разработана классификация кибератак на электронные базы технической документации и выявлена ее уязвимость. Практическая значимость: Доказана необходимость разработки специальных мер защиты электронных баз технической документации ЖАТ в отношении кибернарушений типа «ошибка» и предложены варианты практической реализации методов защиты при кибератаках.

Ключевые слова: Техническая документация ЖАТ, умышленные ошибки, электронная техническая документация, способ проведения кибератаки, кибербезопасность.

Контакты: vasilenko.p.al@gmail.com

Analysis and classification of cyberatacks on online technical documentation of railroad automation and telemechanics Mikhail N. Vasilenko, Petr E. Bulavskiy, Petr A. Vasilenko

Objective: To analyze modifications of cyberattacks on online technical documentation of railroad security systems. Methods: The specificity of railroad automation and telemechanics (RAT) documentation maintenance in electronic document management systems was estimated and presented. Also the assessment of enforceability of cyberattacks under actual operating conditions was given. Results: The possibility of critical failure of train control systems resulting from cyber faults of error type in technical documentation was demonstrated. A classification of cyberattacks on electronic databases of technical documentation was introduced. Vulnerability of the latter was uncovered. Practical importance: The necessity to develop special security measures for electronic databases of RAT technical documentation was justified. It concerned cyber faults of error type. Moreover, practical implementation alternatives of security methods in case of cyberattacks were introduced.

Keywords: Technical documentation RAT (Railroad Automation and Telemechanics), intentional errors, online technical documentation, cyberattack realization method, cybersecurity.

Contacts: vasilenko.p.al@gmail.com

  • Обзор математических моделей расписаний маршрутного городского транспорта А. М. Горбачев
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Обзор международного и отечественного опыта построения математических моделей представления расписаний и графиков движения. Методы: Проведен анализ возможности применения существующего международного опыта организации перевозок на городском маршрутном транспорте в части составления расписаний для условий постсоветских стран. Результаты: Установлена необходимость разработки специализированных математических моделей расписаний маршрутного городского транспорта, пригодных для эксплуатации в условиях действующих в России технологических норм и ограничений организации движения. Практическая значимость: Обоснована целесообразность внедрения и развития отечественных информационных систем, предназначенных для планирования организации работы городского маршрутного транспорта.

Ключевые слова: Маршрутное расписание, периодическое расписание, апериодическое расписание, математическая модель, городской транспорт.

Контакты: > ag@agpage.ru

Overview of the route public transport mathematical models Alexey M. Gorbachev

Objective: To survey international and domestic experience of building mathematical models for timetable and schedule presentation. Methods: The analysis of applicability of the current international experience in transport management in the sphere of public route transport was carried out. It particularly concerned scheduling for ex-USSR countries. Results: The necessity to develop special-purpose mathematical models of route public transport schedule was justified. The schedule models in question being serviceable under the limitations of current technology-based standards and traffic management restrictions in Russia. Practical importance: Implementation and development of domestic intelligence systems, designed to organize the management of public route transport operation, is of great relevance for economic development of the country.

Keywords: Route timetable, periodic timetable, noncyclic timetable, mathematical model, public transport.

Contacts: ag@agpage.ru

  • Исследование плотности сложения песчаных грунтов в основании дорожной насыпи в процессе ее уплотнения взрывами удлиненных зарядов Е. В. Городнова, А. А. Минченко, Е. А. Суворова
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Создание прочного основания для автомобильных и железных дорог. Методы: Применена буровзрывная технология, сопровождающаяся созданием вертикальных песчаных дрен с использованием энергии взрыва. Данный метод предполагает ускорение консолидации слабых органических грунтов, а также уплотнение рыхлых песков, являющихся основанием дорожной насыпи. Результаты: На основе проведенных научно-исследовательских работ по уменьшению деформаций земляного полотна при строительстве скоростной автомобильной дороги получены такие величины как коэффициент пористости и показатель плотности сложения песчаного слоя. Представлено их сравнение до и после проведения работ. Практическая значимость: В результате работ произошло уплотнение песчаных грунтов основания дорожной насыпи. Использование буровзрывной технологии, формирующей песчаные дрены, позволило не только стабилизировать толщу слабых грунтов, но и уплотнить рыхлые пески, обеспечивая прочность и устойчивость основания дорожной насыпи.

Ключевые слова: Плотность сложения, основание дорожных сооружений, уплотнение песчаных грунтов взрывами, статическое зондирование, коэффициент пористости.

Контакты: > > suvorova_e_a@mail.ru

The study of sandy soils density in the subgrade of road embankment when compacted by explosions of elongated charges Elena V. Gorodnova, Anastasiya A. Minchenko, Ekaterina A. Suvorova,

Objective: To create a solid subgrade for highways and railways fulfillment. Methods: Drilling and blasting technology with vertical sand drains formation and explosion energy use was applied. The method in question assumes acceleration of weak organic soils consolidation and loose sands ompaction in the subgrade of the road embankment. Results: Research work was carried out to reduce deformations in the road embankment during the high-speed road construction. Based on the research data, the porosity coefficient and the density index of the sand layer, being the subgrade of the road embankment, were obtained. The article presents a comparison between the results calculated before and after the work. Practical importance: When comparing the results of cone penetration test in soil, obtained at different stages of work, the conclusion was made that the sands in the subgrade of the road embankment were compacted. This fact implies that the application of drilling and blasting technology at sand drains formation results both in weak soils stabilization and also in loose sands compaction. The range of conducted works provides durability and stability in the subgrade of the road embankment.

Keywords: Sandy soils density, road embankment basis, sandy soils compaction with explosions use, static sounding, coefficient of soil porosity.

Contacts: suvorova_e_a@mail.ru

  • Модель нестационарного теплообмена в охлаждающем устройстве тепловоза В. В. Грачев
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Разработка математической модели нестационарного теплообмена в охлаждающем устройстве (ОУ) тепловоза, обеспечивающей возможность анализа влияния краевых условий (коэффициентов теплоотдачи, температур или тепловых потоков на границах элементов системы) на динамические характеристики ОУ как объекта регулирования и диагностики. Методы: Описание нестационарного теплообмена в элементах ОУ осуществляется с использованием метода элементарных балансов, законов термодинамики, методов решения нелинейных алгебраических уравнений. Результаты: Разработана математическая модель работы ОУ тепловоза в переходных режимах, вызванных изменением режима работы силовой установки тепловоза, вентиляторов ОУ, температуры окружающего воздуха и технического состояния ОУ. Практическая значимость: Предложенная модель может применяться для отладки алгоритмов управления работой ОУ тепловоза и диагностирования его технического состояния по данным подсистемы бортовой диагностики.

Ключевые слова: Нестационарный теплообмен, охлаждающее устройство тепловоза, математи- ческая модель, подсистема бортовой диагностики.

Контакты: v_Grach@mail.ru

Unsteady heat transfer model in the cooling apparatus of the diesel locomotive Vladimir V. Grachev

Objective: To develop a mathematical model of unsteady heat transfer in a cooling apparatus (CA) of a diesel locomotive. The model in question makes it possible to perform influence analysis of boundary conditions (heat-exchange coefficients, temperatures or heat flow rates on the boundaries of elements of the system) on the dynamic behavior of the CA as an object of control and diagnostic operation. Methods: The description of unsteady heat transfer in components of the CA was carried out by means of the balance method, laws of thermodynamics, as well as methods for solving nonlinear algebraic equations. Results: The mathematical model of the CA diesel locomotive operation was developed in transient conditions. The latter were caused by interruptions in operating conditions of power equipment of the diesel locomotive, the CA fans, free-air temperature and the CA technical condition. Practical importance: The presented model can be used in testing the CA operation control algorithms and diagnosis of its technical condition according to the data obtained from the subsystem of on-board diagnostics.

Keywords: Unsteady heat transfer, cooling apparatus of a diesel locomotive, mathematical model, sub- system of on-board diagnostics.

Contacts: , v_Grach@mail.ru

  • К вопросу о повышении точности расчетов при строительстве транспортных коммуникаций А. В. Индейкин, О. Н. Куранова, А. К. Черных, Г. Г. Чентурия
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Получение аналитических зависимостей для расчета объемов профильной кубатуры насыпей (полунасыпей), выемок (полувыемок), а также резервов, кавальеров, водоотводных канав и других сооружений. Методы: Применяются интегральное исчисление и стереометрия. Результаты: Выведены новые аналитические зависимости для расчета объемов профильной кубатуры насыпей (полунасыпей), выемок (полувыемок), а также резервов, кавальеров, водоотводных канав. Определены относительные погрешности расчета указанных объемов профильной кубатуры по сравнению с традиционными методами расчета этих величин. Проведены математическое доказательство предлагаемых аналитических зависимостей, а также их анализ. Практическая значимость: На основе рассмотренных зависимостей возможно повышение точности расчета объемов профильной кубатуры насыпей (полунасыпей), выемок (полувыемок), а также резервов, кавальеров, водоотводных канав. Результаты исследований могут быть применены при создании информационных систем, оперативно реализующих предложенные аналитические зависимости более эффективных расчетных показателей, а также при планировании проведения больших объемов земляных работ.

Ключевые слова: Объемы земляных работ, поперечные сечения переменной площади, определенный интеграл, призматоид, погрешности расчетов, повышение точности расчетов.

Контакты: g-o-g-i-@mail.ru

On the improvement of computational accuracy during the construction of transportation lines Andrey V. Indeykin, Olga N. Kuranova, Andrey K. Chernykh, Georgiy G. Chanturiya

Objective: To obtain analytic dependences for profile cubage volume calculation of subgrades (side hill fills), ditch cuts (side hill cuts), as well as borrow pits, soil banks, drainage ditches and other structures. Methods: Integral calculus and stereometry was applied. Results: New analytic dependencies for profile cubage volume calculation of subgrades (side hill fills), ditch cuts (side hill cuts), borrow pits, soil banks and drainage ditches were deducted. Relative errors of calculating the given profile cubage volume were determined in comparison with conventional methods for calculating the values in question. Mathematical demonstration of the given analytic dependencies, as well as the analysis of the latter was carried out. Practical importance: Computational accuracy of profile cubage volume of subgrades (side hill fills), ditch cuts (side hill cuts), borrow pits, soil banks and drainage ditches may be improved based on the examined dependencies. Research results may be applied in the design of information systems. The latter promptly implement the introduced analytic dependencies of more effective calculation indices and test planning of large earthwork volumes.

Keywords: Earthwork volumes, cross sections of variable area, definite integral, prismatoid, calculation errors, computational accuracy increase.

Contacts: g-o-g-i-@mail.ru

  • Анализ производства опор контактной сети железных дорог, выполненных из полимерных композитных материалов Ю. А. Кочунов, Е. С. Волгин, С. А. Чебаков
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Применение полимерных композитных материалов при изготовлении опор и их работоспособность на контактной сети железных дорог. Методы: В основу работы положен анализ статистических данных состояния опорно-поддерживающих конструкций. Результаты: Определено общее количество опор контактной сети железных дорог, находящихся на балансе «Трансэнерго» – филиала ОАО «РЖД». Проведен обзор существующих и перспективных направлений по увеличению надежности рассматриваемых конструкций. Получена оценка свойств и характеристик стоек из полимерных композитных материалов, выполненных по различным технологиям. Практическая значимость: Результаты работы могут быть применены при разработке новых опор контактной сети железных дорог, а также в качестве теоретического материала для студентов высших учебных заведений.

Ключевые слова: Опоры контактной сети железных дорог, полимерные композитные материалы, коррозия, трещины, арматура, стеклопластик.

Контакты: cergey97clever@mail.ru

Production analysis of catenary support made from polymeric composite materials Yuriy A. Kochunov, Evgeniy S. Volgin, Sergey A. Chebakov

Objective: To apply polymeric composite materials in the process of producing overhead structures and to study its serviceability. Methods: Statistical data analysis of the supporting structures condition underlies the study in question. Results: The total number of supporting structures which were on the balance shit of “Transenergo” – OAO “RZhD” subsidiary was determined. A review of the current and promising directions aimed at the reliability growth of the structures in question was fulfilled. The as- sessment of properties and characteristics of supporting poles made from polymeric composite materials, and produced by means of different technologies, was carried out. Practical importance: The obtained results can be used in the design of new supporting poles for overhead structures, and as theoretical material for university students.

Keywords: Overhead structures, polymeric composite materials, corrosion, flaws, reinforcement, glass- fiber reinforced plastic.

Contacts: cergey97clever@mail.ru

  • Моделирование трассы железнодорожного пути по результатам мобильного лазерного сканирования Е. П. Ленченкова
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Разработка математической модели трассы железнодорожного пути на основе исходных данных прогрессивного типа (лазерное сканирование) в проектировании железных дорог. Методы: Используются регрессионный анализ (метод наименьших квадратов), координатные методы расчета положения точки в пространстве. Результаты: Получена математическая модель, описывающая при помощи математических зависимостей положение трассы железнодорожного пути в трехмерном пространстве. Установлена целесообразность применения аппроксимационных моделей, которые позволяют обеспечить сглаживание данных лазерной съемки. Разработаны алгоритмы регуляризации и глобализации исходных данных. Практическая значимость: Предложенная модель универсальна для описания положения трассы железнодорожного пути на всех этапах жизненного цикла линии. Ее применение в проектировании целесообразно для компенсирования погрешностей съемки, содержания пути по координатам, расчета параметров плана и профиля.

Ключевые слова: Мобильное лазерное сканирование, аппроксимационная модель, сплайн, опорные точки, моделирование трассы железнодорожного пути.

Контакты: lenchenkova_lena@mail.ru

Railroad track modeling based on the results of mobile laser scanning Elena P. Lenchenkova

Objective: To develop a mathematical model of the railroad track based on the initial progressive-type data (laser scanning) in railroad design. Methods: Regression analysis (least-square method), as well as coordinate methods of calculating point position in space were applied. Results: The mathematical model, which could describe the position of the railroad track in three-dimensional space by means of mathematical relations, was obtained. Applicability of approximating models was established. The models make it possible to provide smoothing of laser survey data. Regularization and globalization algorithms of initial data were developed. Practical importance: The introduced model is universal when describing the position of the track at all stages of life cycle of the railway line. It is reasonable to apply the presented model in design engineering in order to balance survey errors, maintain the track in coordinates, as well as to calculate design and profile parameters.

Keywords: Mobile laser scanning, approximating model, spline, supporting points, modeling of the railway track.

Contacts: lenchenkova_lena@mail.ru

  • Особенности оптимизации подсистемы электроснабжения электрической тяги на железнодорожном транспорте А. Н. Марикин, К. К. Степанова
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Оценить основные факторы, прорывные технологии, на основе которых должна быть создана интегрированная сеть электрифицированных линий скоростного и высокоскоростного железнодорожного сообщения в России. Методы: Оптимизация системы тягового электроснабжения по определяющим критериям минимизации ресурсов и энергоэффективности. Результаты: Произведен анализ показателей качества электрообеспечения тяги поездов, уровня напряжения у токоприемников для различных систем электрической тяги постоянного и однофазного переменного тока. Главными факторами, существенно влияющими на показатели эффективности, являются уровень напряжения и род тока электротяговой сети. Показано, что наилучшими показателями конкурентоспособности обладает перспективная система электрической тяги, подсистема электроснабжения которой выполняется на постоянном токе высокого напряжения с использованием электроподвижного состава 24 кВ постоянного тока на основе преобразовательного комплекса нового поколения, обладающего универсальностью применения. Практическая значимость: Предложенная методика обоснования варианта электрификации с помощью диаграммы взаимозависимости расстояния между тяговыми подстанциями и сечения проводов контактной сети позволяет при проектировании электроэнергетической инфраструктуры железнодорожных линий интенсивного движения обосновать конкурентоспособную систему электрической тяги постоянного тока высокого напряжения.

Ключевые слова: Система тягового электроснабжения, постоянный ток, конкурентоспособность, производительность, род тока, уровень напряжения, высокое напряжение, универсальность при- менения.

Контакты: kjsenia@gmail.com

Optimization specificities of electric propulsion power supply subsystem on railway transport Alexander N. Marikin, Kseniya K. Stepanova

Objective: To assess the basic factors, innovative technologies, on the basis of which an integrated network of electrified lines of high-speed rail is to be created in Russia. Methods: Optimization of the traction power supply system according to characteristic criteria of resources and energy efficiency minimization. Results: Quality indices of power supply of hauling operations, voltage level of collectors for different electric propulsion systems with direct and single-phase alternating current were analyzed. The key factors, significantly influencing the performance indices, are the voltage level and type of current of an electric powered network. It was shown that the system of electric propulsion is a promissory system and possesses the best competitiveness indices, as its electric power supply subsystem is functioning on high-voltage direct current with the use of a 24 kW direct current electric stock on the basis of a new multipurpose generation converting complex. Practical importance: The suggested justification method of electrification variant by means of a dependence diagram depicting spacing between substations and catenary wire section makes it possible to justify a competitive high-voltage direct current electric propulsion system during the design of electric power infrastructure for busy railway lines.

Keywords: Traction power supply system, direct current, competitive ability, capacity, type of current, voltage level, high voltage, utilization flexibility.

Contacts: kjsenia@gmail.com

  • Формирование схемы доставки бурового оборудования для нефтегазового сектора из Китая в Россию Е. С. Матюшенко, Ю. В. Кулакова, А. С. Шепель
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Изучение практических аспектов формирования схемы доставки бурового оборудования для нефтегазового сектора из Китая в Россию для определения возможности оптимизации маршрутов и снижения стоимости транспортировки, учитывая конструктивные особенности перевозимых грузов. Методы: Используются методы систематизации и обобщения теоретических концепций и статистических данных. Результаты: Проведен анализ возможных маршрутов международного сообщения в рамках перевозки бурового оборудования. Определены особенности основных наземных маршрутов перевозки грузов из Китая. Для сравнения различных маршрутов и сроков доставки предложена формула расчета необходимого времени для перевозки и обработки грузов. Представлен расчет времени нахождения в пути в процессе перевозки бурового оборудования по маршруту Пекин–Забайкальск–Сибирский и Уральский Федеральные округа. Обоснована необходимость формирования эффективной схемы доставки негабаритных грузов для нефтегазового сектора на основе предложенного алгоритма. Практическая значимость: Разработанный подход дает возможность проводить расчеты времени нахождения в пути различных грузов и применить полученные результаты при формировании эффективной схемы доставки грузов. Приведенные в статье рекомендации будут способствовать улучшению качества предоставляемых логистических услуг, повышению эффективности перевозочного процесса.

Ключевые слова: Схема транспортировки, маршруты, транспортные расходы, издержки, тарифы, скорость, международное сообщение.

Контакты: Alexadr.WM@yandex.ru

The formation of drilling equipment delivery scheme for oil and gas sector from China to Russia Elena S. Matyushenko, Yulia V. Kulakova, Alexander S. Shepel

Objective: To study the practical aspects of the formation of the drilling equipment delivery scheme for the oil and gas sector from China to Russia. This is done in order to determine the possibility of optimizing routes and reducing the cost of transportation, taking into account the design features of the transported goods. Methods: The methods of systematization and generalization of theoretical concepts and statistical data were used. Results: The analysis of possible routes of international communication in the context of transportation of drilling equipment was carried out. The specifics of the main land routes of cargo transportation from China were determined. A formula for calculating the time required for transportation and handling of goods was introduced in order to compare the different routes and the delivery time. The calculation of time spent on the road during the transportation of drilling equipment along the route Beijing–Zabaikalsk–the Siberian and Ural Federal Districts was presented. The necessity to form an effective scheme for the delivery of oversized cargo for oil and gas sector based on the proposed algorithm was substantiated. Practical importance: The developed approach makes it possible to calculate the time spent on the way of various cargoes and apply the obtained results in the formation of an effective cargo delivery scheme. The recommendations presented in the article will help improve the quality of the logistics services provided, and increase the efficiency of the transportation process.

Keywords: Transportation scheme, routes, transportation costs, expenditures, tariffs, speed, international traffic.

Contacts: Alexadr.WM@yandex.ru

  • Особенности организации систем функционального контроля комбинационных схем на основе полиномиальных кодов Вал. В. Сапожников, Вл. В. Сапожников, Д. В. Ефанов, Р. Б. Абдуллаев
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Исследование особенностей применения полиномиальных кодов при организации систем функционального контроля комбинационных логических схем автоматики и вычислительной техники. Методы: Применяются методы теории информации и кодирования, теории дискретных устройств и технической диагностики дискретных систем. Результаты: Проанализированы возможности использования при организации контроля комбинационных логических схем полиномиальных кодов. Отмечаются некоторые необходимые свойства, присущие образующим полино-мам, которые позволяют синтезировать самопроверяемые структурные схемы систем функционального контроля. В частности, таким необходимым условием является наличие в образующем полиноме свободного члена (в противном случае не генерируются все необходимые для полной проверки кодера тестовые комбинации). Приведен пример реализации системы функционального контроля комбинационной схемы, а также описаны некоторые результаты экспериментов по обнаружению ошибок в контрольных комбинационных схемах LGSynth’89. Практическая значимость: Применение для контроля комбинационных схем полиномиальных кодов дает возможность синтезировать самопроверяемые дискретные устройства автоматики и вычислительной техники.

Ключевые слова: Комбинационная схема, система функционального контроля, полиномиальный код, информационный вектор, обнаружение ошибок, необнаруживаемая ошибка.

Контакты: ruslan_0507@mail.ru

The specificities of organization of concurrent error detection systems for combinational circuits based on polynomial codes Valeriy V. Sapozhnikov, Vladimir V. Sapozhnikov, Dmitriy V. Efanov, Ruslan B. Abdullaev

Objective: To study the specificities of polynomial codes application during the organization of concurrent error detection systems for combinational logic circuits of automation and computer engineering. Methods: The methods of information theory and coding, the theory of discrete devices and diagnostic engineering of discrete systems were applied. Results: The possibilities of using polynomial codes in the process of combinational logic circuits control organization were analyzed. Some essential properties, inherent in generator polynomials, which make it possible to synthesize self-checking circuits of concurrent error detection systems, were pointed out. Particularly, one of such essential properties is the presence of a constant term in a generator polynomial (otherwise, all the required test patterns are not generated for a complete check of a coding device). An example of concurrent error detection sys- tem implementation for a combinational circuit was given. Some experimental data on error detection in LGSynth’89 combinational benchmarks were described. Practical importance: The use of polynomial codes for combinational circuit control makes it possible to synthesize self-checking discrete devices of automation and computer engineering.

Keywords: Combinational circuit, concurrent error detection system, polynomial code, data vector, error detection, undetected error.

Contacts: ruslan_0507@mail.ru

  • К вопросу разработки схем организации работ по строительству и реконструкции железнодорожных сортировочных комплексов С. В. Соловьев, А. В. Кабанов, Н. А. Жемчугова
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Дальнейшее совершенствование методов организации работ по строительству и реконструкции железнодорожных станций на примере инфраструктуры сортировочных комплексов. Методы: Методами теории поточного строительства в зависимости от технологической компоновки и структуры объектов железнодорожных станций выделяются оптимальные объемы фронтов работ для развертывания строительных потоков. Эффективные варианты организации работ выбираются по рациональным значениям коэффициента совмещения объектных и специализированных потоков, при которых сохраняется максимально возможная (для условий строительства или реконструкции) перерабатывающая способность станции. Результаты: Определены зависимости перерабатываю- щей способности станции от объема фронта работ для строительства и реконструкции сортировочных комплексов различных типов – односторонних, комбинированных и пр. Практическая значимость: Ввиду отсутствия современных научно-методических и производственных регламентирующих документов по организации строительства и реконструкции данного типа объектов транспорта материалы, приведенные в статье, имеют большое практическое значение.

Ключевые слова: Теория поточного строительства, инфраструктура железнодорожных станций, сортировочные комплексы, коэффициент совмещения.

Контакты: dguchila@rambler.ru

On the development of layouts on construction and renovation of mar- shalling complexes Sergey V. Solovyev, Alexander V. Kabanov, Nadezhda A. Zhemchugova

Objective: Further improvement of organizational management methods for construction and renovation of railroad stations by the example of marshalling complexes infrastructure. Methods: By means of the methods of continuous construction theory, depending on technological arrangement and structure of facilities of railroad stations, an optimum amount of work was singled out for the purpose of construction lines development. Effective variants of organizational management were selected according to rational coefficient values of combining the facility and specialized flows, in case of which the maximum possible (for conditions of construction and renovation) estimated capacity of the station was preserved. Results: The dependencies of estimated capacity and the amount of work for construction and renovation of marshalling complexes of different types (one-way, combined, etc.) were determined. Practical importance: The data presented in the article is of high practical relevance due to the absence of modern research and industrial regulatory documents on construction and renovation management of the given type of transport facilities.

Keywords: The theory of continuous construction, railway stations infrastructure, marshalling complexes, combining coefficient.

Contacts: dguchila@rambler.ru

ОБЩЕТЕХНИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ

GENERAL ENGINEERING PROBLEMS AND SOLUTION APPROACHES

  • Разработка условий эксплуатации специальных вагонов по результатам комплексных испытаний Д. Н. Аршинцев, С. В. Толмачев, А. М. Бржезовский
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Разработка условий обращения по сети железных дорог ОАО «РЖД» общего пользования специальных грузовых железнодорожных вагонов, многоосных вагонов-контейнеров и железнодорожных неавтономных секций для перевозки грузов специального назначения. В режиме номинальной загрузки специальные вагоны обращаются в составах эшелонов с отдельным локомотивом, при этом скорости движения таких эшелонов могут быть выше по сравнению со скоростями, установленными действующими нормативными документами ОАО «РЖД» для грузовых поездов. Методы: Оценка условий обращения специального подвижного состава проводится на основе результатов комплексных динамических ходовых и по воздействию на путь и стрелочные переводы испытаний специального подвижного состава по методикам аттестованных испытательных центров с учетом требований ГОСТ Р 55050–2012. Результаты: Установлены условия обращения рабочего парка 8–32-осных специальных железнодорожных вагонов, многоосных вагонов-контейнеров и железнодорожных неавтономных секций. Практическая значимость: Разработан пакет нормативных документов ОАО «РЖД» в форме положений о технических условиях эксплуатации специальных железнодорожных вагонов, транспортеров и секций, предназначенных для перевозки грузов специального назначения.

Ключевые слова: Специальные железнодорожные вагоны, комплексные динамические и по воздействию на путь испытания, допускаемые скорости.

Контакты: s_brz@mail.ru

The development of service conditions for special-purpose cars based on the results of full-scale tests Dmitriy N. Arshintsev, Sergey V. Tolmachev, Alexander M. Brzhezovskiy

Objective: To develop the conditions of special cargo railway cars, multi-axis container cars and railway non-autonomous multiple unit trains circulation for transportation of special-purpose goods on public railways of OAO “RZhD”. The speeds of such trains can be higher in comparison with the speeds established by the existing normative documents of JSC “Russian Railways” for cargo trains. Special-purpose cars in nominal loading mode circulate in a train set with a unit locomotive. Methods: The assessment of conditions of the special-purpose rolling stock circulation was carried out by the results of tests on the line as well as the impact on the track and pointwork in the accredited centers, based on the regulations of GOST R 55050–2012. Results: The conditions for the fleet circulation consisting of 8–32-axle special-purpose railway cars, multiaxial container cars and non-autonomous multiple unit trains were established. Practical importance: A set of regulatory documents of JSC “Russian Railways” was developed in the form of regulations on technical conditions of special-purpose railway cars, conveyors and multiple unit trains designed for transportation of special purpose freight.

Keywords: Special-purpose railway cars, complex dynamic tests, the impact on the track tests, permissible speed.

Contacts: s_brz@mail.ru

  • Эколого-геохимическое обоснование возможности переработки породных отвалов угольных шахт луганщины Е. И. Верех-Белоусова, Т. С. Титова
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Эколого-геохимическое обоснование возможности переработки породных отвалов угольных шахт Луганщины для получения металлов. Методы: Использованы общепринятые методики химического и физико-химического анализов проб отвальной породы, почвы и растительности, а также методы оценки экологической ситуации. Результаты: Приведены результаты исследования миграции тяжелых металлов на прилегающие к отвалам почвы и в системе «почва–растение». Установлен тип экологической ситуации по загрязнению растительности тяжелыми металлами. Основной причиной миграции тяжелых металлов являются процессы химического и биохимического окисления сульфидных минералов в составе складированной отвальной породы и процессы образования серной кислоты. Показано, что в составе отвальной породы содержится большое количество металлов с преобладанием оксидов железа, алюминия и кремния, а отвальную породу угольных шахт можно рассматривать как бедное алюминиевое сырье. Практическая значимость: Предложено применять естественные процессы образования серной кислоты в отвальной породе для биохимического выщелачивания алюминия как основного способа уменьшения их негативного влияния на окружающую среду и рационального использования природных ресурсов.

Ключевые слова: Породные отвалы, серная кислота, загрязнение, тяжелые металлы, биохимическое выщелачивание, переработка отвальной породы, алюминий.

Контакты: kate3152@yandex.ru

The possibility of processing rock dump of the Luhansk region coal mines: environmental and geochemical justification Ekaterina I. Verekh-Belousova, Tamila S. Titova

Objective: To justify ecologically and geochemically rock dump processability of the Luhansk region coal mine for obtaining metals. Methods: The common methods of chemical and physicochemical analysis of debris, soil and vegetation samples as well as the valuation methods of ecological situation were applied. Results: The research data on migration of heavy metals to soils contiguous to dump and in the “soilplant” system were presented. The type of ecological situation when heavy metals pollute vegetation was established. The main cause of heavy metals migration is in the processes of chemical and biochemical oxidation of sulfide minerals being a part of stock debris as well as the processes of sulfuric acid formation. It was shown that debris contained a large number of metals with ferrous oxide, aluminum and silicon prevailing. While the debris of coal mines could be regarded as lean aluminum raw material. Practical importance: It was suggested to use natural processes for the formation of sulfuric acid in debris for the purpose of biochemical oxidation of aluminum as the main method of reducing the environmental impact and rational use of natural resources.

Keywords: Rock dump, sulfuric acid, pollution, heavy metals, biochemical desalination, rock dump processing, aluminum.

Contacts: kate3152@yandex.ru

  • Исследование реализаций алгоритмов контрольной суммы CRC32 С. В. Клименко, В. В. Яковлев, Е. А. Благовещенская
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Дать сравнительную оценку основных способов формирования контрольной суммы (CRC кода) на основе прямого, табличного и матричного алгоритмов. Методы: Алгоритмы сравнивались с помощью математических методов, для достижения результата использовано программное обеспечение Java Development Kit версии 1.8 и среда разработки NetBeans IDE 8.2. Результаты: Подробно описаны способы формирования контрольных сумм при помощи алгоритмов. Для каждого рассматриваемого способа приведены временные характеристики их работы. Проведено сравнение анализируемых способов. Практическая значимость: По полученным результатам эксперимента сделан вывод, какой способ оптимален для формирования контрольных сумм.

Ключевые слова: CRC код, контрольная сумма, порождающий полином, обнаружение ошибок, алгоритмы.

Контакты: s.klimenko@live.ru

The study of implementations of CRC32 algorithms Sergey V. Klimenko, Valentin V. Yakovlev, Yekaterina A. Blagoveshchenskaya

Objective: To give comparative assessment of the basic ways of generating a checksum (CRC code) based on direct, table and matrix algorithms. Methods: Algorithms were compared by means of mathematical methods. In order to achieve the result Java Development Kit software version 1.8 and NetBeans IDE8.2 development environment were used. Results: The methods of generating checksums by means of algorithms were described in detail. For each method under consideration, the time characteristics of their work were given. The comparison of the analyzed methods was conducted. Practical importance: Based on the results of the experiment, it was concluded which method was optimal for the generation of checksums.

Keywords: CRC code, checksum, generating polynomial, error detection, algorithms.

Contacts: s.klimenko@live.ru

  • Анализ структуры поездопотоков и вагонопотоков, поступающих в адрес российских портов финского залива П. К. Рыбин, Н. В. Ершиков, Н. С. Комовкина, Д. В. Путилина
  • Аннотация
  • Abstract

Цель: Исследовать прибывающие и отправляемые поездопотоки с основных припортовых станций (ПС), обслуживающих порты Финского залива: Лужская, Автово и Новый Порт, в период максимальной работы – январь и февраль 2015 и 2016 гг.; проанализировать влияние среднесуточных размеров движения поездов и уровня маршрутизации на потребное путевое развитие и схему ПС. Методы: Применялся статистический анализ данных. Результаты: Проверена гипотеза о возможности использования γ-распределения для моделирования интервалов прибытия поездов на ПС, а также доказана возможность использования γ-распределения при моделировании интервалов отправления поездов с ПС. Практическая значимость: Подтверждены возможность и корректность использования в теоретических расчетах и при построении имитационной модели ПС функции плотности обобщенного γ-распределения, что позволит более достоверно определять ее потребное путевое развитие.

Ключевые слова: Интервалы прибытия и отправления поездов, схема припортовой станции, γ-рас- пределение, доля маршрутизации.

Контакты: yorshikov@mail.ru

The analysis of structure of train and car traffic volume destined for russian ports of the Gulf of Finland Petr K. Rybin, Nikolay V. Yershikov, Natalya S. Komovkina, Darya V. Putilina

Objective: To study the traffic flows arriving at and departing from the main port stations which service the ports of the Gulf of Finland, including: Luzhskaya, Avtovo and Noviy Port in the period of maximum operation – January and February of 2015 and 2016. To analyze the influence of the daily volume of train traffic and the routing level on the required arrangement of tracks and lay-out of port stations (PS). Me- thods: Statistical data analysis was applied. Results: The hypothesis for applicability of γ-distribution for arrival frequency modeling of train arrival at PS was checked. The applicability of γ-distribution for arrival frequency modeling of train departure from PS was proved. Practical importance: Applicability and ro- bustness of generalized γ-distribution frequency function in theoretical calculations and in the construction of PS simulation model was justified, making it possible to adequately determine its required arrangement of tracks.

Keywords: Train arrival and departure intervals, lay-out of a port station, γ-distribution, contribution of routing.

Contacts: yorshikov@mail.ru