Выпуск 2 - Issue 2

Цель: Рассмотреть существующие логистические возможности в сфере перевозок немассовых грузов и мелких отправок, а также перспективную модель перевозок в скоростном электропоезде, переоборудованном под контейнерные перевозки, определить его осевую нагрузку, мощность и компоновку оборудования. Определить перспективные направления эксплуатации, параметры транспортной тары и способ её размещения. Методы: В исследовании использованы методы анализа и сравнительной оценки зарубежных решений в области высокоскоростных грузовых перевозок. Результаты: Рассмотрены недостатки существующих логистических решений, как в области грузовых перевозок автомобильным транспортом, так и железнодорожным, проведён анализ мирового опыта, определены ключевые параметры подвижного состава, такие как выходная мощность ТЭД, масса и осевая нагрузка, установлены перспективные направления интеграции предлагаемой модели в существующую транспортную сеть. Предложены параметры транспортной тары, способы её погрузки и размещения в грузовом пространстве вагона. Практическая значимость: Реализация модели высокоскоростных контейнерных перевозок на базе моторвагонного подвижного состава позволит существенно сократить время доставки контейнерных грузов, снизить спрос на грузовые автомобильные перевозки, а следовательно, и вредные выбросы в окружающую среду, аварийность и загруженность автомагистралей, повысить эффективность использования существующей железнодорожной инфраструктуры, c точки зрения скорости, и расширить транспортные возможности.

Ключевые слова:Высокоскоростной поезд, контейнерные перевозки, моторвагонный подвижной состав, оптимизация движения, железнодорожный транспорт

Контакты: rector@pgups.ru, podstukk@yandex.ru

Prospects for High-Speed Container Transportation by the “Finist” Electric Train (ES104/ES105) O. S. Valinsky, A. N. Marikin, D. A. Sklyarenko
DOI: 10.20295/1815-588X-2025-2-281-289

Purpose: To consider the existing logistics possibilities in the sphere of transportation of non-bulky cargo and small consignments, as well as a prospective use of a high-speed electric train for container transportation, and to determine the train axle load, capacity and equipment layout. To determine the prospective directions of operation, the container parameters, and the placement methods. Methods: The analysis and comparative evaluation of solutions in the field of high-speed freight transportation in other countries. Results: A thorough analysis of the existing logistics solutions in the field of freight transportation by road and rail has been conducted, and the global practices have been taken into account. The key parameters of the rolling stock, including the traction motor output power, weight and axle load, have been determined. The prospects of integrating the proposed model into the existing transportation network have also been established. The container parameters, as well as the methods of cargo loading and placement in the train car, have been proposed. Practical significance: The implementation of the high-speed container transportation model, utilising rail multiple units, will lead to substantial improvements in the delivery time of container cargo. This will result in a reduced road freight transportation, consequently minimising harmful emissions into the environment, accidents and highway congestion. The model will enhance the efficiency of existing railway infrastructure in terms of speed, while also expanding transportation opportunities.

Keywords: High-speed train, container transportation, multiple units, traffic optimization, railway transport

Contacts: rector@pgups.ru, podstukk@yandex.ru

Цель: Разработка объективного подхода к определению наиболее эффективных вейвлетов для конкретных типов вибрационных сигналов дизельных двигателей на основе количественных критериев с возможностью последующего применения в системах диагностики тепловозов. Исследование направлено на создание универсальной методики сравнительной оценки различных вейвлетов, что является важным шагом в развитии современных методов вибродиагностики. Методы: Экспериментальное получение вибрационных сигналов с помощью трехпозиционного датчика на дизельном двигателе, последующая обработка данных с применением вейвлет-пакетного преобразования в среде программирования Python. Проведена оценка эффективности 35 различных вейвлетов из семейств Добеши, Коифлеты, Биортогональные, Обратные биортогональные, Симлеты и Хаар по двум объективным критериям: минимальной среднеквадратичной ошибке (MSE) реконструкции и максимальной спектральной энергии сигнала. Сравнительный анализ проводился с использованием специально разработанного алгоритма ранжирования и отбора оптимальных вейвлетов на основе параллельной оценки по обоим критериям. Результаты: Представлена универсальная методика выбора оптимальной материнской вейвлет-функции для анализа вибрационных сигналов дизельных двигателей. Установлено, что для исследуемого сигнала оптимальными по обоим критериям являются вейвлеты bior3.3, bior3.5 и bior3.7, обеспечивающие наилучший баланс между точностью реконструкции и сохранением энергетических характеристик. Полученные результаты позволяют количественно обосновать выбор вейвлета для конкретного типа сигнала, что повышает достоверность диагностики. Практическая значимость: Разработанная методика позволяет объективно выбирать оптимальные материнские вейвлеты для вейвлет-пакетного преобразования вибросигналов, что повышает эффективность вибродиагностики дизельных двигателей тепловозов и позволяет совершенствовать существующие интеллектуальные системы мониторинга технического состояния с возможностью раннего обнаружения неисправностей и прогнозирования остаточного ресурса.

Ключевые слова: Дизельный двигатель, вибродиагностика, вейвлет-преобразование, вейвлет-пакет, среднеквадратичная ошибка, спектральная энергия, декомпозиция сигнала

Контакты: belyaevaa@list.ru, d_kononov@mail.ru, belyaevaa@list.ru

Selection of Mother Wavelet Function for Vibration Diagnostics of Locomotive Engines A. A. Beliaev, D. P. Kononov, А. М. Kudrin
DOI: 10.20295/1815-588X-2025-2-290-299

Purpose: To develop an objective approach to determine the most effective wavelets for specific types of diesel engine vibration signals based on quantitative criteria, with the possible further application in locomotive diagnostic systems. The research aims to create a universal methodology for comparative evaluation of different wavelets, which will be an important step in the development of modern vibration diagnostic methods. Methods: Experimentally obtained vibration signals using a three-position sensor on a diesel engine followed by data processing with wavelet packet transformation in the Python programming environment. The effectiveness of 35 different wavelets from the Daubechies, Coiflets, Biorthogonal, Reverse Biorthogonal, Symlets and Haar families was evaluated according to two objective criteria: minimum mean square error (MSE) of the reconstruction and maximum spectral energy of the signal. Comparative analysis was performed using a specially developed algorithm for ranking and selecting optimal wavelets based on parallel evaluation against both criteria. Results: A universal method for selecting the optimal mother wavelet function for the analysis of diesel engine vibration signals has been presented. For the studied signal, the wavelets bior3.3, bior3.5 and bior3.7 were found to be optimal according to both criteria, offering the best balance between reconstruction accuracy and preservation of energy characteristics. The results obtained allow a quantitative justification of the choice of wavelet for a specific type of signal, increasing the reliability of the diagnosis. Practical significance: The developed methodology allows the objective selection of optimal mother wavelets for wavelet packet transformation of vibration signals, which will increase the efficiency of vibration diagnostics of locomotive diesel engines and will enable the improvement of existing intelligent systems for technical condition monitoring with the possibility of early fault detection and prediction of remainin g useful life.

Keywords: Diesel engine, vibration diagnostics, wavelet transformation, wavelet packet, mean squared error, spectral energy, signal decomposition

Contacts: belyaevaa@list.ru, d_kononov@mail.ru, belyaevaa@list.ru

Цель: Проверить возможность перекатывания вагонов через тормозные башмаки при маневрах с целью обеспечить корректный расчет необходимого числа тормозных башмаков при учете физических характеристик закрепляемого подвижного состава и параметров продольного профиля пути. Методы: Применены методы моделирования и анализа. Моделирование движения вагонного отцепа перед соударением основано на численном решении дифференциального уравнения. Анализ возможности перекатывания вагонов через тормозной башмак проводится с энергетической позиции. Результаты: Рассмотрен пример из эксплуатационной практики: движение группы из 25 груженых цистерн, ее соударение со стоящей на пути группой таких же груженых цистерн, состоящей из 41 вагона. При типовых условиях маневровой работы при проталкивании локомотивом состава, закрепленного башмаками, должно происходить скольжение башмака по рельсу. Однако на практике встречаются случаи так называемого «приваривания» башмака к рельсу, то есть резкого возрастания коэффициента трения, что приводит к перекатыванию колеса через башмак. Показано, что в условиях продавливания вагонного отцепа локомотивом возможно перекатывание колес через тормозной башмак. При ударе перескок колес вагонов через башмаки в рассмотренных условиях представляется маловероятным. Выполненные расчеты относятся к двубортным тормозным башмакам, в случае однобортных башмаков повышается вероятность его выброса при наезде колеса. Числовой пример рассмотрен в предположении, что колебания жидкости в цистернах практического влияния на динамику движения подвижного состава при маневровых скоростях оказать не могут, но при соударении вызывают рассеивание кинетической энергии. Практическая значимость: Приведенный анализ позволяет уточнить нормы и способы закрепления подвижного состава при маневрах на станции.

Ключевые слова: Тормозной башмак, вагонный отцеп, маневровая работа, уравнение движения, скорость соударения, энергия отцепа

Контакты: vsmirnov1@gmail.com, baklava@mail.ru

Securing Wagons During Shunting Operation V. I. Smirnov, S. A. Vidyushenkov
DOI: 10.20295/1815-588X-2025-2-300-307

Purpose: To assess the possibility of wagons rolling over the brake shoes during shunting operations, with the aim of determining the number of brake shoes required, taking into account the physical characteristics of the secured wagons and the parameters of the longitudinal profile of the track. Methods: The modelling and analysis techniques were used. The simulation of the wagon cut movement before the collision was based on the numerical solution of the differential equation. The possibility of wagons rolling over the brake shoe was analyzed from the energy point of view. Results: The following example has been drawn from practical experience, namely, the movement of a group of 25 loaded tank cars and its collision with a group of 41 similarly loaded tank cars standing on the track. In a standard shunting operation, when a locomotive pushes a train secured by the shoes, the shoes should slide along the rail. However, in practice, there are cases of the so-called “welding” of the shoe to the rail. This is due to a significant increase in the coefficient of friction, which results in the wheel rolling over the shoe. It has been demonstrated that when a locomotive exerts pressure on a wagon cut, the wagon wheels could potentially roll over the brake shoe. In the event of an impact, it appears improbable that the wheels of the wagons will jump over the shoes under the conditions considered. There is a possibility of slight sliding of the brake\ shoes on the rail. The calculations performed are applicable to double brake shoes. In the case of single shoes, there is an increased potential for the brake shoe to be discarded during the wheel impact. A numerical example has been considered on the assumption that fluid fluctuations in tanks do not affect the dynamics of rolling stock movement at shunting speeds. However, during the collision, these fluctuations cause the dissipation of kinetic energy. Practical significance: The aforementioned analysis has enabled the establishment of clear standards and procedures for securing wagons during shunting operations at the station.

Keywords: Brake shoe, wagon cut, shunting operation, equation of motion, collision velocity, wagon cut energy

Contacts: vsmirnov1@gmail.com, baklava@mail.ru

Цель: Повышение эффективности функционирования железнодорожной транспортной сети за счет разработки инструмента, позволяющего осуществлять выбор между вариантами функционирования малоинтенсивных железнодорожных линий. Методы: Применены методы теории управления, теории транспортных процессов, системного анализа и динамического программирования. Результаты: Разработан инструментарий интегральной оценки эффективности малоинтенсивных железнодорожных линий на различные горизонты планирования. Практическая значимость: Предлагаемый инструментарий позволяет осуществлять прогноз альтернативных этапов жизненного цикла эксплуатации малоинтенсивных железнодорожных линий на основе интегрального набора технических, технологических и экономических показателей.

Ключевые слова: Малоинтенсивные железнодорожные линии, динамическое программирование, транспортная сеть, показатели работы транспорта

Контакты: kovalev@pgups.ru, novitchihin@bk.ru

Modelling the Functioning of Low-Intensity Railway Lines at Different Phases of Their Life Cycle K. E. Kovalev, A. V. Novichikhin
DOI: 10.20295/1815-588X-2025-2-308-315

Purpose: To improve the efficiency of the rail network by developing a tool to select between options for the operation of low-intensity rail lines. Methods: Methods of control theory, theory of transport processes, system analysis and dynamic programming were applied. Results: A toolkit has been developed for the integrated assessment of the efficiency of low-intensity railway lines for different planning horizons. Practical significance: The proposed toolkit allows the forecasting of alternative phases of the life cycle of low-intensity railway lines based on an integrated set of technical, technological and economic indicators.

Keywords: Low-intensity railway lines, dynamic programming, transport network, transport performance indicators

Contacts: kovalev@pgups.ru, novitchihin@bk.ru

Цель: Разработка методики оценки качества функционирования сети передачи данных (СПД) киберфизической системы (КФС) ОАО «РЖД» в условиях кибервоздействий злоумышленников и возможных технических отказов. Методы: Методика построена на базе частных и обобщенных математических моделей. Включает в себя: математическую модель радиоканала с учетом процессов установления и поддержания соединения, модель кибервоздействия типа «отказ в обслуживании», модель обнаружения кибервоздействия с последующим восстановлением процесса передачи данных, модель передачи данных по различным маршрутам, модель узла связи в условиях кибервоздействий и возможных технических отказов, модель передачи данных по проводным каналам связи с использованием протокола TCP, а также комплексную модель СПД КФС ОАО «РЖД» в условиях кибервоздействий злоумышленников и технических отказов. Результаты: Разработанная методика позволяет оценивать качество функционирования СПД КФС ОАО «РЖД» в условиях кибервоздействий и технических отказов. Выработаны направления по предотвращению срывов передачи данных объектам управления КФС. Методика представлена в виде блок-схемы алгоритма, в которой каждый блок иллюстрирует расчет функции распределения времени на основе частных математических моделей. Практическая значимость: Предложенная методика предназначена для комплексной оценки качества функционирования СПД КФС ОАО «РЖД» в условиях кибервоздействий и технических отказов. Она может быть полезна научно-исследовательским организациям и предприятиям, занимающимся разработкой и совершенствованием беспилотных и роботизированных систем, поскольку обеспечивает подходы для разработки надежных и устойчивых сетей передачи данных.

Ключевые слова: Сеть передачи данных, сеть связи, методика, оценка качества функционирования, математическая модель

Контакты: aprivalov@inbox.ru, 23boldinov98@gmail.com

A Methodology for a Comprehensive Assessment of the Quality of the Data Transmission Network Functioning of Cyber-Physical Systems at JSCo “Russian Railways” A. A. Privalov, A. M. Boldinov
DOI: 10.20295/1815-588X-2025-2-316-328

Purpose: To develop a methodology for assessing the quality of data transmission network functioning (DTN) of cyber-physical systems (CPS) at JSCo “RZD” in the event of cyberattacks by malicious actors and possible technical failures. Methods: The authors used specific and general mathematical models. These included a mathematical model of the radio channel, incorporating connection establishment and maintenance processes; a cyberattack model of the “Denial of Service” type; a model for detecting cyberattacks, followed by the restoration of data transmission; and a model for data transmission via various routes; a model of a communication node in the context of cyberattacks and potential technical failures; a model for data transmission over wired communication channels using the TCP protocol, as well as a comprehensive model of the DTN of the CPS at JSCo “RZD” in the event of malicious cyberattacks and technical failures. Results: The methodology developed allows for the evaluation of the quality of DTN functioning of the CPS at JSCo “RZD” in the event of cyberattacks and technical failures. Measures to prevent disruptions in data transmission to the CPS control objects have been identified. The methodology is presented in the form of a flowchart algorithm, where each block illustrates the calculation of time distribution functions based on specific mathematical models. Practical significance: The proposed methodology is intended for a comprehensive assessment of the quality of DTN functioning of the CPS at JSC “RZD” in the event of cyberattacks and technical failures. It is particularly beneficial for research organizations and companies involved in the development and improvement of unmanned and robotic systems, as it provides the approaches for designing reliable and resilient data transmission networks.

Keywords: Data transmission network, communication network, methodology, quality of functioning assessment, mathematical model

Contacts: aprivalov@inbox.ru, 23boldinov98@gmail.com

Цель: На основе обзора существующих способов перевозки рельсов провести анализ, выявить достоинства и недостатки, определить наиболее перспективный способ перевозки для дальнейшей разработки. Показать возможность применения существующих фитинговых платформ без модернизации с увеличением их функционального назначения. Провести разработку, включая расчеты и испытания, многооборотного комплекта крепления (далее — МКК) рельсов на серийной фитинговой платформе модели 13-6903. Обеспечить надежное крепление груза при условии нагружения рамы и фитинговых упоров от рельсов, загруженных с применением МКК, не больше, чем от контейнеров. Методы: Разработка и испытания МКК и платформы в соответствии с ГОСТ 33211—2014, Техническими условиями размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах № ЦМ-943, Техническими условиями размещения и крепления грузов (приложение 3 к СМГС). Результаты: Выбран и обоснован перспективный способ перевозки рельсов длиной 25 м, не требующий применения специального подвижного состава. Проведена разработка МКК, по результатам испытаний и опытной перевозки подтверждены его основные показатели: реализована возможность применения фитинговой платформы для перевозки рельсов, обеспечена надежность крепления груза и безопасность перевозки, исключено применение одноразовых реквизитов крепления, реализована возможность перемещения порожнего МКК любым видом транспорта, удобство компактного складирования и хранения, обеспечена простота конструкции (без применения технически сложных и дорогостоящих элементов), взаимозаменяемость элементов МКК, легкость ремонта и замены отдельных составных частей. Практическая значимость: Применение МКК позволяет вывести накачественно новый уровень услугу по транспортировке 25-метровых рельсов и длинномерного проката.

Ключевые слова: Перевозка рельсов, многооборотный комплект крепления, МКК, фитинговая платформа, платформа для контейнеров

Контакты: akononenko@tt-center.ru, mozgrinsv@rzdlog.ru, aprismotrova@tt-center.ru, ayuldashev@tt-center.ru

Innovative Transport Technology As a Tool for Expanding Rail and Long Product Flat Car Operation А. S. Kononenko, S. V. Mozgrin, А. А. Prismotrova, A. Kh. Yuldashev
DOI: 10.20295/1815-588X-2025-2-329-340

Purpose: To analyse and identify the advantages and disadvantages of rail transportation operations based on a review of existing methods; to determine the most promising transportation method for further development. To demonstrate the possibility of using the existing flat cars with improved functionality without modernization. To develop a re-usable rail fastener unit (hereafter referred to as RFU) and to carry out calculations and tests on a 13-6903 standard fitting platform model. To ensure that the by means of RFU doesn't exceed the load from the containers. Methods: Development and testing of the RFU and fitting platform in accordance with GOST 33211— 2014, “Specifications for placing and securing freight rail wagons and containers” No. CM-943, “Specifications for placing and securing of cargo” (Annex 3 to the Agreement on International Carriage of Goods by Rail). Results: A promising method for the transportation of 25-m long rails that does not require any special railway vehicles has been selected and validated. An RFU has been developed and its basic parameters have been confirmed based on the results of tests and trial operation. A possibility of using container flat wagons for rails transportation has been demonstrated. The load has been securely fastened and transport safety has been ensured. The use of disposable fasteners has been avoided. The possibility of transporting an empty RFU by any means of transport was demonstrated, as was the convenience of compact stacking and storage. The simplicity of the design (without the use of technically sophisticated and expensive components), the interchangeability of the RFU components and the ease of repair and replacement of individual elements have been demonstrated. Practical significance: The use of the RFU takes the handling of 25m rails and long products to a whole new level.

Keywords: Rail transportation, re-usable fastener unit (RFU), flat car/fitting platform, container flatcar

Contacts: akononenko@tt-center.ru, mozgrinsv@rzdlog.ru, aprismotrova@tt-center.ru, ayuldashev@tt-center.ru

Цель: Электроэнергетическая система южной части Ирака играет ключевую роль в обеспечении региона энергией, необходимой для его социально-экономического развития. Однако существующая инфраструктура характеризуется децентрализованным расположением питающих центров, которые функционируют с ограниченной координацией между собой. Это приводит к нестабильности энергоснабжения, частым отключениям электроэнергии; потерям энергии при транспортировке; ограничению интеграции возобновляемых источников энергии (например, солнечной и ветровой). Методы: Одним из эффективных решений для преодоления этих проблем является объединение (закольцовывание) питающих центров энергосистемы, представляющее собой объединение всех питающих центров в единую сеть. Результаты: Этот подход позволит значительно повысить устойчивость энергосистемы к перегрузкам и аварийным отключениям, обеспечив бесперебойную подачу электроэнергии в регионе. В статье рассматриваются основные преимущества закольцовывания, включая снижение энергопотерь, оптимизацию распределения нагрузки, экономическую эффективность и интеграцию новых источников энергии, в том числе возобновляемых. Особое внимание уделяется техническим аспектам реализации, таким как строительство новых линий электропередачи, модернизация подстанций, внедрение цифровых технологий управления и подготовка квалифицированных кадров. Практическая значимость: Объединение различных центров снабжения, расположенных в южной части Ирака, в единую взаимосвязанную энергосистему представляет собой чрезвычайно важный маневр, направленный на укрепление энергетической безопасности в этом конкретном регионе, который столкнулся с многочисленными проблемами в области энергоснабжения и распределения энергии. Этот инновационный подход не только повысит надежность и стабильность энергоснабжения в регионе, но и заложит прочную основу для устойчивого и продолжительного экономического роста и инициатив в области развития, необходимых для будущего процветания региона. Успешное осуществление этого амбициозного проекта требует значительных инвестиционных ресурсов и согласованных усилий многих заинтересованных сторон, однако существенные преимущества, которые он обещает дать в долгосрочной перспективе, делают его не только необходимым, но и исключительно обнадеживающим для общего развития региона. Такая интеграция имеет серьезные последствия, поскольку она не только решает неотложные энергетические проблемы, но и открывает путь к созданию более устойчивой инфраструктуры, способной поддерживать различные виды экономической деятельности и повышать качество жизни местного населения.

Ключевые слова: Электроснабжение, кольцевая сеть, потери электроэнергии, надежность энергоснабжения, дефицит мощности, синхронизация потребления, энергетическая эффективность

Контакты: 1144648@edu.rut-miit.ru, mx_sh@mail.ru

Improving the Efficiency of Electricity Supply in the Southern Part of Iraq Through the Formation of a Unified Energy System M. J. J. Alsultan, M. V. Shevlyugin
DOI: 10.20295/1815-588X-2025-2-341-350

Purpose: The electricity system of southern Iraq plays a key role in providing the region with the energy it needs for its socio-economic development. However, the existing infrastructure is characterized by decentralized feeder centres that operate with limited coordination among themselves. This leads to energy supply instability and frequent blackouts; loss of energy during transportation; limited integration of renewable energy sources (e.g., solar and wind). Methods: One of the most effective solutions to overcome these problems is to unify (loop) the power supply centres. This involves integrating all feeder centres into a single network. Results: This approach will significantly increase the resilience of the power system to overloads and emergency shutdowns ensuring uninterrupted power supply in the region. The article provides a comprehensive overview of the key benefits of looping, including reduced energy losses, optimized load sharing, cost-effectiveness and the integration of new energy sources including renewables. Key focus areas include the technical aspects of implementation, such as the construction of new transmission lines, the modernization of substations, the introduction of digital control technologies and the training of qualified personnel. Practical significance: The integration of feeder centres located in southern Iraq into a single interconnected power system is a critical manoeuvre aimed at strengthening energy security in this region, which is facing numerous challenges in the field of energy supply and distribution. This innovative approach will enhance the reliability and stability of the region’s energy supply and lay the foundation for sustainable economic growth and initiative development, which are essential for the region’s future prosperity. The successful implementation of this ambitious project requires significant investment of resources and a concerted effort by many stakeholders. However, the significant benefits it promises in the long term make it not only necessary but also extremely promising for the overall development of the region. This integration has significant potential, offering solutions to urgent energy challenges while also paving the way for more sustainable infrastructure that can support various economic activities and enhance the quality of life for local populations.

Keywords: Power supply, loop network, energy losses, reliability of power supply, power shortage, synchronization of consumption, energy efficiency

Contacts: 1144648@edu.rut-miit.ru, mx_sh@mail.ru

Цель: Исследовать закономерности процесса конденсации влажного атмосферного воздуха в замкнутом объеме пневматических устройств и соединительной арматуры железнодорожного подвижного состава после его сжатия в компрессорной установке. Провести анализ соотношения температуры наружного воздуха, пневматической сети и температуры точки росы в основных диапазонах эксплуатации подвижного состава. Дать оценку степени образования влаги внутри арматуры трубопроводов пневматической тормозной сети железнодорожного подвижного состава в исследованных температурных диапазонах. Методы: Алгоритм исследования процессов конденсации влаги в пневматической сети железнодорожного подвижного состава; сравнение расчетных значений точки росы и температуры поверхности узлов пневматической сети тягового подвижного состава для рабочего диапазона наружных температур в зависимости от относительной влажности атмосферного воздуха. Результаты: Теоретически исследован механизм образования влаги на внутренней поверхности главных резервуаров и соединительной арматуры в зависимости от изменения метеорологических условий, оценено ее возможное негативное влияние на безопасность и эффективность эксплуатации подвижного состава. С применением теоретических основ термодинамики и теплопередачи проведены расчеты и составлена диаграмма соотношения температур атмосферного воздуха, точки росы и поверхности устройств пневматической сети. С использованием составленной диаграммы произведено зонирование температурных рядов атмосферного воздуха и внутренней поверхности устройств пневматической сети поезда, определены границы температурных зон и уровня относительной влажности воздуха, при которых образование влаги не может негативно повлиять на безопасность и эффективность эксплуатации подвижного состава. Практическая значимость: Произведена адаптация исследованных закономерностей для подбора и тестирования параметров устройств подготовки сжатого воздуха по требуемой относительной влажности воздуха и температуре точки росы. Визуальное представление полученных данных также позволит повысить качество испытания осушительных установок, прошедших текущий и капитальный ремонт, за счет сопоставления уровня точки росы и текущих атмосферных и метеорологических параметров региона эксплуатации.

Ключевые слова: Установка осушения сжатого воздуха, компрессорная установка, температура точки росы, парциальное давление пара, относительная влажность воздуха, термодинамика и теплопередача

Контакты: shvedunstas@mail.ru, VL60k-777@yandex.ru, etrestsova@mail.ru

Research of the Temperature Ranges of Rolling Stock Operation in the Context of Moisture Formation in the Pneumatic System S. V. Shvedun, D. K. Alexandrov, E. N. Trestsova
DOI: 10.20295/1815-588X-2025-2-351-361

Purpose: To establish the regularities of the condensation process of moist atmospheric air in the closed pneumatic system and the connecting fittings of railway rolling stock after its compression in a compressor unit. To analyze the ratio of outdoor air temperature, pneumatic system and dew point temperature in the main modes of rolling stock operation. To assess the degree of moisture formation inside the pipelines of the pneumatic brake system of railway rolling stock in the researched temperature ranges. Methods: Algorithm for investigating moisture condensation processes in the pneumatic network of railway rolling stock; comparison of calculated dew point values and surface temperature of nodes of the pneumatic network of traction rolling stock for the operating range of outdoor temperatures depending on the relative humidity of atmospheric air. Results: The mechanism of moisture formation on the inner surface of the main tanks and connecting fittings has been theoretically investigated, depending on changes in meteorological conditions, and its possible negative impact on the safety and efficiency of rolling stock operation has been assessed. Using the theoretical foundations of thermodynamics and heat transfer, calculations were carried out and a diagram of the ratio of atmospheric air temperatures, dew points and the surface of pneumatic network devices was compiled. Using the compiled diagram, the temperature ranges of atmospheric air and the inner surface of the train’s pneumatic system units were zoned, and temperature zone boundaries and relative humidity levels at which moisture formation could not negatively affect the safety and efficiency of rolling stock operation were determined. Practical significance: The studied patterns were adapted to select and test the device parameters for compressed air prepared to the required relative humidity and dew point temperature. The visual representation of the data obtained will also improve the quality of testing of drying installations that have undergone current and major repairs by comparing the dew point level and the current atmospheric and meteorological parameters of the region of operation

Keywords: Compressed air drying, compressor unit, dew point temperature, steam partial pressure, relative humidity, thermodynamics and heat transfer

Contacts: shvedunstas@mail.ru, VL60k-777@yandex.ru, etrestsova@mail.ru

Цель: Анализ особенностей, проблем и примеров мировой практики применения балочных транспортеров, разработка рекомендаций по их использованию на строительстве объектов инфраструктуры ВСМ. Исследование и расчет устойчивости земляного полотна для принятия решения о возможности применения балочных транспортеров. Методы: Проведение геотехнических расчетов прочности и устойчивости земляного полотна с учетом возможных нагрузок от прохода балочного транспортера. Анализ результатов геотехнических исследований и поверочных расчетов. Результаты: Рекомендации по повышению эффективности применения балочных транспортеров, ускорению процесса и снижению трудозатрат при монтаже тяжелых балочных конструкций. Выводы о дополнениях нормативных требований к организации процесса перевозки, технологии подготовки земляного полотна и его основания. Указана необходимость исследования стабильности грунтов, контроля качества подъездного пути, организации мониторинга и поверочных расчетов перед началом производства работ в целях профилактики рисков деформаций земляного полотна. Практическая значимость: Геотехнические исследования и методика поверочных расчетов, приведенные в данной работе, позволяют определить критические зоны возможной потери устойчивости земляного полотна и разработать меры по их укреплению. Включение в проектную практику результатов исследования позволит обеспечить нормативное качество перевозок тяжелых конструкций ВСМ, безопасную эксплуатацию балочных транспортеров, снизить риски, связанные с деформацией земляного полотна, и сократить сроки строительства.

Ключевые слова: Высокоскоростная железнодорожная магистраль, балочный транспортер, напряженно-деформированное состояние, деформация, геотехнические исследования

Контакты: i.ulanov@npsst.ru, lsy40@mail.ru, miit-niml@mail.ru, bogdan_varchenko@inbox.ru, shteyn_alex@mail.ru

Effective Use of Girder Transporters in the Construction of High-Speed Railways I. S. Ulanov, A. V. Gorlov, S. Ya. Lutsky, A. M. Cherkasov, B. A. Varchenko, A. I. Stein
DOI: 10.20295/1815-588X-2025-2-362-372

Purpose: To analyse the specific features, problems and world practices of the use of girder transporters; to develop the recommendations for their use in the construction of HSR infrastructure facilities. To investigate and calculate the roadbed stability in order to make a decision on the possibility of using girder transporters. Methods: Carrying out geotechnical calculations of the strength and stability of the roadbed taking into account possible loads from the passage of the girder transporter. Analysis of the results of geotechnical studies and verification calculations. Results: The recommendations for improving the efficiency of girder transporters, speeding up the process and reducing labour costs during the installation of heavy girder structures. The conclusions on the changes in the regulatory requirements for the organization of the transport operation, as well as on the technology of preparing the roadbed and its foundation. The need to investigate the stability of the soils, to check the quality of the access roads and to monitor and carry out verification calculations before starting work in order to avoid the risk of deformation of the roadbed has been pointed out. Practical significance: The geotechnical investigation and verification calculation methods presented in this paper allow the identification of critical zones of possible loss of roadbed stability and the development of measures to strengthen them. The application of the research results to design practices will ensure the regulatory quality of heavy HSR structures transportion, as well as the safe operation of girder transporters; it will reduce risks associated with roadbed deformation, and reduce construction time.

Keywords: High-speed railway, girder transporter, stress-strain state, deformation, geotechnical investigation

Contacts: i.ulanov@npsst.ru, lsy40@mail.ru, miit-niml@mail.ru, bogdan_varchenko@inbox.ru, shteyn_alex@mail.ru

В условиях глобализации и растущей конкуренции на международных транспортных рынках развитие эффективной логистической инфраструктуры становится приоритетной задачей для многих стран, включая Республику Узбекистан. Актуальность настоящего исследования продиктована необходимостью повышения конкурентоспособности национальной железнодорожной системы и интеграции в международные транспортно-логистические цепочки. В данной статье рассматривается проблема формирования рациональной и экономически обоснованной тарифной модели для контрейлерных перевозок в железнодорожной системе Узбекистана как одного из перспективных направлений развития грузоперевозок. Методы: В ходе исследования применены современные информационные технологии, анализ нормативно-правовой базы, а также данные, полученные с использованием автоматизированных систем управления перевозками. Основу методологии составляют экономико-математические модели, позволяющие осуществлять расчет себестоимости контрейлерных перевозок, а также проводить сравнительный анализ эффективности различных тарифных подходов с применением таких критериев, как Вальда, Лапласа и Сэвиджа. В статье представлена построенная тарифная сетка и приведен сравнительный анализ стоимости и времени доставки грузов по маршруту Ташкент — Бухара различными видами транспорта. Результаты: Показали, что контрейлерные перевозки обладают рядом преимуществ, включая сокращение времени доставки и снижение логистических затрат. Выявлены ключевые риски, связанные с внедрением новой тарифной модели, и предложены конкретные меры по их минимизации. Практическая значимость: Заключается в возможности ее использования для разработки стратегии развития железнодорожного транспорта Узбекистана до 2035 года, направленной на повышение эффективности и устойчивости отрасли.

Ключевые слова: Контрейлерные перевозки, тарифная модель, железнодорожный транспорт, логистика, экономико-математическое моделирование

Контакты: mziyoda@mail.ru, sxahmedov@yandex.ru

Development of a Pricing Model for Piggyback Transportation in the Railway Transport System of Uzbekistan Z. G. Mukhamedova, S. Kh. Akhmedov
DOI: 10.20295/1815-588X-2025-2-373-382

Purpose: In the context of globalization and increased competition in international transport markets, the development of an efficient logistics infrastructure is becoming a priority task for many countries including the Republic of Uzbekistan. The importance of this study lies in its potential to enhance the competitiveness of the national railway system and to integrate it into international transport and logistics chains. This article considers the development of a rational and economically justified tariff model for piggyback traffic within Uzbekistan’s railway system. It identifies this as a promising direction for freight transportation development. Methods: The study applies the latest information technologies, regulatory framework analysis and data obtained through automated transport management systems. The methodology is based on economic and mathematical models that enable the calculation of piggyback transportation costs and a comparative analysis of the effectiveness of different tariff approaches. The analysis employed Wald, Laplace and Savage criteria. This paper presents a constructed tariff grid and a comparative analysis of the cost and delivery time of goods along the Tashkent — Bukhara route when using different modes of transport. Results: The study results have demonstrated the advantages of piggyback transportation, including reduced delivery time and lower logistics costs. The key risks associated with the implementation of the new tariff model have been identified, and specific measures to minimize these risks have been proposed. Practical significance: This research will contribute to the development of a strategy for the advancement of Uzbekistan’s railway transport sector until 2035, with the objective of enhancing the efficiency and sustainability of the industry.

Keywords: Piggyback traffic, tariff model, railway transport, logistics, economic and mathematical modelling

Contacts: mziyoda@mail.ru, sxahmedov@yandex.ru

Цель: Совершенствование грузобагажных перевозок на железнодорожном транспорте Узбекистана с учетом развития электронной коммерции. Методы: Применяются методы системного анализа и многокритериальной оптимизации. Результаты: Проанализированы работы электронной коммерции Узбекистана и пассажирского сообщения Узбекской железной дороги. Разработана математическая модель перевозки грузобагажа в пассажирских поездах при электронной коммерции. Практическая значимость: Организация перевозок товаров электронной коммерции в виде грузобагажа в пассажирских поездах существенно повысит объем перевозок багажа и грузобагажа Узбекской железной дороги и увеличит доходы убыточного пассажирского сообщения. Предложенная математическая модель обеспечивает повышение эффективности логистических решений по оптимизации курьерских и багажных отправок на Узбекской железной дороге, а также повышает эффективность использования подвижного состава.

Ключевые слова: Железнодорожный транспорт, грузобагаж, пригородное сообщение, пассажирский поезд, электронная коммерция

Контакты: novitchihin@bk.ru, dilmurodpgups@mail.ru, saburov.mardonbek83@mail.ru

Improving the Transportation of Cargo and Baggage by Rail in Uzbekistan with Consideration for the Growth of e-Commerce A. V. Novichikhin, D. B. Butunov, M. B. Saburov
DOI: 10.20295/1815-588X-2025-2-383-394

Purpose: Improving cargo and baggage transportation by rail in Uzbekistan is a key development in the context of the growth of e-commerce. Methods: Methods of system analysis and multi-criteria optimization were used. Results: An analysis of the e-commerce sector in Uzbekistan and passenger services operated by Uzbek Railways has been conducted. A mathematical model of cargo and baggage transportation in passenger trains in the context of e-commerce has been developed. Practical significance: The development of e-commerce cargo transportation as cargo and baggage in passenger trains will significantly enhance the volume of transportation of cargo and baggage on the Uzbek Railways and increase the income from unprofitable passenger traffic. The proposed mathematical model will ensure an increase in the efficiency of logistics solutions for optimizing courier and baggage shipments on the Uzbek Railways, and improve the efficiency of using rolling stock.

Keywords: Railway transport, cargo and baggage, suburban services, passenger train, e-commerce

Contacts: novitchihin@bk.ru, dilmurodpgups@mail.ru, saburov.mardonbek83@mail.ru

Цель: В данной работе представлены анализ прочности и оценка ресурса главной рамы маневрового тепловоза ТЭМ2, выполненные в соответствии с нормативными требованиями. Исследование направлено на определение напряженно-деформированного состояния (НДС) конструкции под действием статических и ударных нагрузок, а также на проверку соответствия регламентирующим документам, учитывая истекший срок службы данных локомотивов. Методы: Для достижения поставленной цели были решены задачи, включающие проведение конечно-элементного анализа, моделирование нагружения рамы с учетом развески и расположения масс оборудования, а также исследование состояния конструкции при расчетных режимах нагружения. Отдельно уделено внимание рассмотрению малоцикловой усталости и ее влиянию на долговечность главной рамы тепловоза ТЭМ2. Результаты: Позволили оценить текущее состояние несущей конструкции, выявить критические зоны и разработать рекомендации по продлению остаточного ресурса тепловоза. Практическая значимость: Выполненное исследование позволило определить напряженно-деформированное состояние главной рамы тепловоза ТЭМ2 в расчетных режимах нагружения. Это представляет значительный интерес для обеспечения безопасности и надежности подвижного состава, в частности маневровых локомотивов. Полученные данные согласуются с требованиями, и полученные результаты могут быть полезны для совершенствования требований к прочностным расчетам конструкций маневровых локомотивов, а также при определении расчетных нагрузок для оценки ресурса несущих конструкций.

Ключевые слова: Главная рама тепловоза, маневровый локомотив ТЭМ2, напряженно-деформированное состояние, оценка остаточного ресурса, малоцикловая усталость, прочность несущих конструкций, конечно-элементный анализ

Контакты: grigorev.p@gmail.com, nazimzhank@bk.ru, nazimzhank@bk.ru

Strength Assessment of the TEM-2 Locomotive Main Frame Exposed to Static and Impact Loads P. S. Grigorev, N. S. Kodirov, O. Bat-Erdene
DOI: 10.20295/1815-588X-2025-2-395-406

Purpose: This paper presents an analysis of the strength and service life of the main frame of the TEM-2 shunting locomotive carried out in accordance with regulatory requirements. The research is aimed at determining the stress-strain state (SSS) of the structure exposed to static and impact loads, as well as at checking compliance with regulatory documents, taking into account the expired service life of these locomotives. Methods: In order to achieve the above-stated objectives, a number of tasks were carried out. These included finite element analysis, modelling of the frame loading considering the weight distribution and onboard equipment layout, and evaluation of the structural response under specific loading conditions. Special attention was given to the phenomenon of low-cycle fatigue and its impact on the durability of the TEM-2 main frame. Results: The findings have enabled an assessment of the current technical condition of the main load-bearing structure, identification of critical areas, and the development of recommendations for extending the remaining service life of the locomotive. Practical significance: The study provides a detailed evaluation of the stress–strain behaviour of the TEM-2 locomotive main frame under design load conditions. This information is of significant interest for enhancing the safety and reliability of shunting locomotives. The results obtained are in line with current regulatory requirements and can form the basis for improving the standards for structural strength calculations and determining design loads for durability assessment of load-bearing elements.

Keywords: Locomotive main frame, TEM-2 shunting locomotive, stress-strain state, residual life assessment, low-cycle fatigue, load-bearing structure strength, finite element analysis

Contacts: grigorev.p@gmail.com, nazimzhank@bk.ru, nazimzhank@bk.ru

Цель: Установить возможности существующего технологического процесса технического обслуживания в условиях депо поездных устройств автоматической локомотивной сигнализации на метрополитене в части определения причин возникновения кратковременных сбоев, в частности типа «отсутствие частоты» (сокращенно — ОЧ), в условиях эксплуатации и сформировать соответствующие рекомендации по его совершенствованию. Методы: Анализ научной и технической литературы, посвященной проблеме сбоев в работе поездных устройств автоматической локомотивной сигнализации на метрополитене. Структурно-функциональное моделирование для описания основных технологических операций, выполняемых при обслуживании поездных устройств. Сопоставление процессов обслуживания поездных устройств на метрополитене и основных устройств безопасности на магистральном железнодорожном транспорте. Выявление технологических разрывов, не позволяющих определить причины возникновения сбоев в работе поездных устройств на метрополитене. Формирование рекомендаций по совершенствованию технологического процесса обслуживания поездных устройств автоматической локомотивной сигнализации на метрополитене в условиях депо для снижения числа сбоев в их работе. Результаты: Сформировано подробное описание технологического процесса обслуживания поездных устройств автоматической локомотивной сигнализации. Определены основные технологические разрывы, препятствующие определению условий и причин возникновения кратковременных сбоев в работе оборудования в условиях эксплуатации. Указано на необходимость формирования системы тестовых воздействий, позволяющей определить условия и причины возникновения кратковременных сбоев в работе поездных устройств. Практическая значимость: Показана необходимость повышения уровня автоматизации технологического процесса обслуживания поездных устройств автоматической локомотивной сигнализации на метрополитене, а также повышения полноты и достоверности контроля технического состояния оборудования, осуществляющего прием и обработку сигналов автоматической локомотивной сигнализации, для снижения числа сбоев в цусловиях эксплуатации.

Ключевые слова: Метрополитен, автоматическая локомотивная сигнализация, поездные устройства, техническое обслуживание, числовая защита, сбои, отсутствие частоты, генератор комплексной проверки системы регулирования скорости

Контакты: shvoyn@mail.ru, vs.kuzmin@bk.ru, rzd1997@mail.ru

Technical Maintenance Analysis of the Automatic Locomotive Signalling in the Metro System A. I. Shvojn, V. S. Kuz`min, N. O. Zhuxin
DOI: 10.20295/1815-588X-2025-2-407-418

Purpose: To establish the potential of the current technical maintenance procedures for automatic locomotive signalling devices in the Metro depot. The primary focus is to identify the causes of short-term failures, particularly, ‘lack of frequency’ failure (abbreviated as ‘LF’) occurring under operational conditions. The study will also formulate the appropriate recommendations for their improvement. Methods: Analysis of scientific and technical literature devoted to the issue of failures in the operation of train devices of automatic locomotive signalling in the Metro system. Structural and functional modelling for describing the main technological operations performed during train device maintenance. Comparative analysis of the maintenance procedures of train devices in the metro and the basic safety devices in the mainline railway transport. The identification of technological gaps is imperative in order to determine the causes of failures in the operation of train devices in the Metro system. The development of recommendations is intended to enhance the technical maintenance procedures for train automatic locomotive signalling devices at the Metro depot. The objective of this development is to reduce failures during the operation of these. Results: A detailed description of the technical maintenance of train devices of automatic locomotive signalling has been presented. The main technological gaps that prevent the determination of the conditions and causes of short-term failures in the operation of equipment have been identified. The necessity for developing a system of test effects allowing determining the conditions and causes of short-term failures in the operation of train devices has been highlighted. Practical significance: The study has demonstrated the necessity to enhance the level of automation of the technical maintenance of train devices of automatic locomotive signalling in the Metro. Furthermore, there is a need for comprehensive and reliable monitoring of the technical condition of the equipment that receives and processes automatic locomotive signalling data. This will serve to reduce the number of failures under operating conditions.

Keywords: Metro system, automatic locomotive signalling, train devices, maintenance, digital protection, failures, lack of frequency, generator of a comprehensive test of the speed control system

Contacts: shvoyn@mail.ru, vs.kuzmin@bk.ru, rzd1997@mail.ru

Цель: Анализ возможности диагностики элементов силовых установок машин специального подвижного состава методом пассивного теплового контроля. Методы: Анализ технического состояния парка путевых машин и ДВС, экспериментальное исследование теплового поля, сравнительный анализ различных по своему техническому состоянию ДВС. Тепловизионные исследования проводились на двух конструктивно схожих двигателях ЯМЗ-238. Результаты: На основании проведенного анализа неисправностей для их диагностирования выбран метод пассивного теплового контроля, приведены результаты тепловизионного контроля ДВС в полностью исправном состоянии и с различными неисправностями, сделаны выводы о возможности и перспективах использования тепловизионного контроля при плановом и полевом осмотре машины. Полученные тепловые карты позволяют достаточно качественно и точно диагностировать техническое состояние двигателей внутреннего сгорания и выявлять на разных стадиях их неисправности. Комплексный тепловизионный контроль ДВС осуществлялся путем съемки систем ДВС и определения наличия или отсутствия неисправности в них. В ходе диагностики производилась тепловизионная съемка систем охлаждения, топливной системы, тела двигателя и воздухонагнетальной системы. При диагностике контролировалась внешняя температура элементов и их герметичность, как в теле исследуемой детали, так и в местах их соединения с другими элементами. Практическая значимость: Предложен перспективный метод контроля технического состояния ДВС путевых машин и обнаружения их неисправностей, проведены исследования, подтвердившие целесообразность применения тепловизионного контроля. В дальнейшем накопление базы тепловых карт различных двигателей в различном техническом состоянии позволит определять не только наличие неисправностей, но и ее характер без разбора ДВС.

Ключевые слова: Подвижной состав, двигатель внутреннего сгорания, дизельный двигатель, неразрушающий контроль, тепловизионный контроль, диагностика неисправностей, тепловизор, перегрев

Контакты: anton_kudrin@mail.ru, 79219751198@yandex.ru, belyaevaa@list.ru

Thermal Imaging Control of Power Unit Elements in Specialised Railway Rolling Stock A. M. Kudrin, A. A. Vorobyev, A. A. Belyaev
DOI: 10.20295/1815-588X-2025-2-419-429

Purpose: To research the possibility of diagnostics of power unit elements in specialized railway rolling stock using passive thermal control technology. Methods: The following analyses were conducted: an assessment of the technical condition of the specialized railway rolling stock and internal combustion engines; an experimental study of the thermal field; and a comparative analysis of internal combustion engines with different technical parameters. Thermal imaging studies were carried out on two structurally similar YAMZ- 238 engines. Results: The method of passive thermal control has been selected following a thorough analysis of faults and their diagnostics. The results of thermal imaging control of internal combustion engines in a fully serviceable condition, as well as those with different faults, have been described. It is concluded that there is potential for the implementation of thermal imaging control in the context of routine and field inspections of rolling stock. The thermal maps obtained provide an accurate diagnostic tool for the assessment of the technical condition of internal combustion engines and enable the identification of potential failures at different stages. Comprehensive thermal imaging control of internal combustion engines was carried out by taking pictures of internal combustion engine systems and detecting the presence or absence of malfunction in them. During the diagnostic process, the cooling system, fuel system, engine body and air-ignition system were subjected to thermal imaging. During the diagnostics, the external temperature of elements and their hermeticity were thoroughly controlled both within the body of the investigated part and in the points of their connection with other elements. Practical significance: A promising method of controlling the technical condition of internal combustion engines of railway rolling stock and their malfunction detection has been proposed. The research has been carried out, confirming the expediency of thermal imaging control application. The future accumulation of heat map data on engines in different technical conditions will allow for accurate fault detection and identification of its underlying cause, without the need to disassemble the internal combustion engine.

Keywords: Railway rolling stock, internal combustion engine, diesel engine, nondestructive testing, thermal imaging control, fault diagnostics, thermal imager, overheating

Contacts: anton_kudrin@mail.ru, 79219751198@yandex.ru, belyaevaa@list.ru

Цель: Определение критериев для оценки значения уклона путей в сортировочном парке при реализации режима интервально-прицельного торможения отцепов. Действующие нормативы устанавливают одинаковые значения уклонов сортировочных путей для всех горочных станций. При этом на каждой сортировочной горке есть особенности конструкции и технического оснащения, перерабатываемый вагонопоток также имеет специфику, а метеорологические условия местности являются уникальными. Следовательно, значения уклонов сортировочных путей должны определяться с учетом указанных выше особенностей расчетным путем для каждой конкретной горки. Методы: При выполнении исследований использовались: требования нормативных документов к конструкции элементов продольного профиля сортировочных путей, существующие числовые характеристики основного удельного сопротивления движению вагонов и методики расчета работы удельных сил сопротивления движению вагонов при скатывании с горки. Исследование процесса накопления составов производилось методом имитационного моделирования скатывания отцепов по сортировочному пути от парковой тормозной позиции до точки остановки. Обработка результатов экспериментов выполнялась с использованием методов теории вероятностей и математической статистики. Результаты: Установлено, что оценка значения уклона основной части сортировочных путей может производиться на основании определения следующих показателей: вероятности недокатывания отцепов до стоящих в парке групп вагонов; вероятности соединения отцепов со стоящей в парке группой вагонов с повышенными скоростями; вероятности соответствия результатов скатывания отцепов потребным условиям эксплуатации. Приведенный метод оценки значения уклона основной части путей сортировочного парка может использоваться для сортировочных горок, на которых реализуется режим интервально-прицельного торможения. Особенностью данного режима регулирования скорости движения отцепов является отсутствие на сортировочном пути дополнительных технических средств, позволяющих воздействовать на движущийся отцеп, что определяет случайный характер процесса накопления составов, для оценки качества которого целесообразно использовать вероятностные показатели. Практическая значимость: Предлагаемый метод может использоваться для оценки качества функционирования сортировочных горок, а также при сравнении вариантов проектных решений при строительстве новых или реконструкции существующих сортировочных парков.

Ключевые слова: Уклон путей сортировочного парка, основное удельное сопротивление движению вагонов, имитационное моделирование процесса заполнения сортировочных путей, дальность пробега отцепов, скорость соударения вагонов, режимы регулирования скорости скатывания отцепов

Контакты: a-aklimov@yandex.ru

Probabilistic Assessment of the Marshalling Yard Track Gradient when Implementing the Interval-Targeted Braking Mode A. A. Klimov
DOI: 10.20295/1815-588X-2025-2-430–443

Purpose: To establish the criteria for evaluating the track gradient in a marshalling yard when implementing the interval-targeted braking mode. The prevailing regulatory framework stipulates uniform values for the sorting track gradients across all gravity hump stations. It is important to note that each sorting hump is designed and equipped differently, and each has its own specific wagon flow. Furthermore, the meteorological conditions of different areas are unique. Consequently, the sorting track gradients should be calculated with reference to the aforementioned features for each specific gravity hump. Methods: The following research methods were employed: an analysis of the regulatory documents for the design of elements of the sorting track longitudinal profile; the existing numerical characteristics of the main specific resistance to the movement of wagons; and the methods for calculating the specific resistance forces acting on the wagons rolling down the gravity hump. The study of the accumulation of wagons was carried out using the method of imitation modelling of the wagon cuts rolling down the marshalling yard sorting tracks from the braking position to the stopping point. The experimental results were analyzed using the probability theory and mathematical statistics. Results: It has been determined that the assessment of the sorting track gradient can be conducted by determining the following indicators: the probability of uncoupled wagons being under-rolled to the designated wagon groups in the yard; the probability of wagon cuts being attached to a designated wagon group at a higher speed in the yard; and the compliance of the moving wagon cuts with the required operating conditions. The given method of estimating the sorting yard track gradient can be used for gravity humps on which the interval-targeted braking mode is implemented. The method’s distinctive feature is that it does not involve the use of additional technical mechanisms along the sorting track that influence the rolling wagon cuts. The random nature of train accumulation is determined by this absence. To assess its quality, it is recommended that probabilistic indicators be used. Practical significance: The proposed method can be used to assess the performance of gravity humps, as well as to compare design options for the construction of new sorting yards or the reconstruction of existing ones.

Keywords: Marshalling yard track gradient, the main specific resistance to the movement of wagons, simulation modelling of sorting track filling process, the run distance of the wagon cuts, speed of wagon collision, speed regulating modes for wagon cuts rolling

Contacts: a-aklimov@yandex.ru

Цель: Произвести анализ, направленный на выявление ограничений, связанных с применением существующих модификаций контактной подвески и методов их расчета в современных условиях. Методы: Разработана математическая модель расчета цепной полукомпенсированной контактной подвески на основе метода конечных элементов (далее — МКЭ), с реализацией этой модели в программном комплексе ANSYS Workbench. Для подтверждения эффективности разработанной модели произведено сравнение результатов расчетов, полученных с помощью данной МКЭ-модели, с результатами, полученными по существующей методике. Это позволило оценить преимущества и недостатки каждого подхода и обосновать необходимость перехода на более современные и точные методы расчета. Результаты: Анализ показал, что существующие методы расчета контактных подвесок не учитывают реальные условия, что может вызывать недочеты как в проектировании, так и в эксплуатации. В процессе работы продемонстрирована необходимость совершенствования существующих методов и их адаптации к реалиям, с акцентом на внедрение современных подходов, таких как математическое моделирование, что позволит значительно увеличить точность и достоверность расчетов. Практическая значимость: Различия в расчетах подчеркивают необходимость внедрения современных методов для определения параметров контактной сети, особенно при тяжелых условиях. Модели с применением метода конечных элементов обладают широким функционалом, позволяя учитывать такие факторы, влияющие на работу контактной сети, как ток, температура нагрева и изменение натяжения проводов. Они могут быть эффективно использованы специалистами в проектировании, в том числе при переходе к технологии BIM и в научной деятельности.

Ключевые слова: Контактная сеть, контактная подвеска, несущий трос, контактный провод, температура нагрева провода, стрела провеса, натяжение несущего троса

Контакты: agunov@pgups.ru, denis_08a@mail.ru

Designing a Modern Catenary System A. V. Agunov, D. D. Ivanov
DOI: 10.20295/1815-588X-2025-2-444-454

Purpose: To analyse and identify the limitations associated with the use of existing catenary suspension technologies and calculation methods in modern conditions. Methodology: A mathematical model for calculating a semi-compensated overhead suspension was developed. This model was based on the finite element method (hereinafter referred to as FEM), and its implementation was carried out in the ANSYS Workbench software package. To confirm the effectiveness of the developed model, the calculation results obtained using this FEM model were compared with the results obtained using the existing methodology. This enabled a thorough evaluation of the pros and cons of each method, highlighting the rationale behind transitioning to more contemporary and precise calculation techniques. Results: The analysis has revealed that the current calculation methods for catenary suspension do not accurately reflect real conditions, potentially leading to issues in design and operation. The research has demonstrated the need to improve the existing methods and adapt them to realities, with an emphasis on the introduction of modern approaches, such as mathematical modelling, which will significantly increase the accuracy and reliability of calculations. Practical significance: The disparities in the calculations emphasise the necessity to employ contemporary methodologies for determining the parameters of the catenary system, particularly in challenging circumstances. The finite element method is a highly versatile modelling technique. It can be used in models that will consider a range of factors impacting the operation of the catenary system, such as current, heating temperature and changes in wire tension. Design specialists can effectively utilise such models, including when transitioning to BIM technology and engaging in scientific activities.

Keywords: Catenary system, catenary suspension, carrier cable, contact wire, wire heating temperature, sag, carrier cable tension

Contacts: agunov@pgups.ru, denis_08a@mail.ru

Цель: Показать возможность организации комплексной методологии формирования транспортно-градостроительной структуры городов и агломераций. Методы: Математическое моделирование, методы обработки больших объемов данных, методы геоинформационного анализа. Результаты: Приведены основные алгоритмы рассматриваемых математических моделей, которые охватывают спектр решаемых задач по развитию территориально-транспортной структуры: от стратегического планирования до экономического обоснования. Предложена последовательность использования методов моделирования для построения территориально-транспортной структуры городских агломераций, а также для решения иных задач в сфере транспортно-градостроительного планирования. Представленная методология основана на комплексном анализе существующих направлений и моделей транспортно-градостроительного планирования и моделирования. Практическая значимость: Объединение математических моделей в комплексной методологии формирования территориально-транспортной структуры городов и агломераций является важным научно обоснованным решением, внедрение которого может внести значительный вклад в территориальное развитие.

Ключевые слова: Математическое моделирование, транспортное планирование, агломерация, городской пассажирский транспорт, транспортная сеть, транспортно-пересадочный узел, матрица корреспонденций

Контакты: nipigrad@yandex.ru, nicholaskalyuzhny@gmail.com

Development of Mathematical Modelling Methods for Creating the Transport and Urban Planning Structure of Agglomerations L. А. Losin, N. A. Kalyuzhny
DOI: 10.20295/1815-588X-2025-2-455-466

Purpose: To demonstrate the potential of a comprehensive methodology for the formation of the transport and urban planning structure of cities and agglomerations. Methods: Mathematical modelling, the processing of large data sets, and geoinformation analysis. Results: The primary algorithms of the mathematical models under consideration have been outlined. They combine a range of tasks for the development of the area transport structure from strategic planning to economic justification. The sequence of using modelling methods for constructing the territorial and transport structure of urban agglomerations, as well as for solving other tasks related to transport and urban planning, has been proposed. The methodology presented is based on a thorough analysis of existing trends and models in transport and urban planning and modelling. Practical significance: Incorporating mathematical models into a systematic approach for shaping the area and transport infrastructure of cities and agglomerations represents a significant scientific advancement. Implementing this approach can be instrumental in catalyzing the area development.

Keywords: Mathematical modelling, transport planning, agglomeration, urban transport, transport network, transport hub, matrix of correspondences

Contacts: nipigrad@yandex.ru, nicholaskalyuzhny@gmail.com

При проведении обследований автомобильных дорог с применением технологии лазерного сканирования остро стоит задача идентификации элементов дорожного обустройства и колейности по облакам точек. На практике не всегда возможно проводить сканирование с соблюдением всех правил, в связи с чем в облаках точек присутствует большое число шумов, а сама плотность точек местами не позволяет задействовать алгоритмы автоматической классификации; кроме того, сложность и отсутствие оптимизации ряда алгоритмов зачастую требуют ограничения размера исследуемых данных и потребляют значительную часть доступных аппаратных ресурсов компьютера. В связи с этим обработка данных носит преимущественно ручной характер. Цель: Предложить метод идентификации наклонных (и вертикальных) конструкций, а также колейности на основе анализа уклонов между соседними точками облака точек с упором на производительность на больших данных и прогнозируемой величиной расхода вычислительных ресурсов компьютера. Методы: В данном исследовании используется преобразование облака точек с классифицированной землей через CSF-алгоритм. Рассматриваемый метод был реализован на языке программирования C++ как надстройка к САПР nanoCAD для работы с облаками точек в ее среде. В качестве вспомогательного инструмента формирования контуров была использована геометрическая библиотека с открытым исходным кодом GEOS. Апробация предложенного метода проведена на материалах лазерного сканирования дорог Санкт-Петербурга. Практическая значимость: Вычислительная сложность метода квадратично зависит от размера облака точек и не зависит от его объема, что позволяет использовать метод для обработки облаков точек плохого качества. В результате пользователь получает набор полигонов (замкнутых контуров) для требуемых величин уклонов с возможностью отрисовки только полигонов заданной площади.

Ключевые слова: Автомобильные дороги, колейность, облака точек, эксплуатация дорог, лазерный сканер, классификация облака точек

Контакты: Inj5@yandex.ru

A Method for the Detection of Motorway Rutting and Vertical Structural Damage Using Point Clouds on Extreme Gradients E. A. Grebenyuk
DOI: 10.20295/1815-588X-2025-2-467-475

In the context of road survey with laser scanning technology, the identification of road structure elements and rutting using point clouds poses a significant challenge. In practice, it is not always feasible to perform scanning in accordance with all the established rules. This is due to the fact that point clouds may contain a significant amount of noise, and in certain areas, a lack of point density precludes the utilization of automatic classification algorithms. Furthermore, the complexity and lack of optimization of a number of algorithms often necessitates the limitation of the data researched and the significant consumption of available computer hardware resources. Consequently, the processing of the data is predominantly manual. Purpose: A method for identifying sloping/vertical structures and rutting should be developed. This method should be based on slope analysis between neighbouring cloud points. The focus should be on big data performance and the predictive value of hardware computing resource consumption. Methods: The present study employs point cloud transformation in conjunction with land classification according to the CSF algorithm. The method under consideration was implemented in the C++ programming language as an add-on to nanoCAD system of automated design (SAD) for working with point clouds in its environment. The GEOS open source geometry library was used as an auxiliary tool for the generation of contour. The validation of the proposed method was carried out by laser scanning inspection of St. Petersburg roads. Practical significance: The computational complexity of the method is dependent to a quadratic degree on the size of the point cloud, whilst remaining independent of its volume, a property that facilitates its application in the processing of lower quality point clouds. Results: A user is provided with a set of polygons (closed contours) for the required slope values, with the option of drawing polygons of a specified area.

Keywords: Motorways, ruts, point clouds, road maintenance, laser scanners, point cloud classification

Contacts: Inj5@yandex.ru

Цель: Оптимальный выбор мест и способов заготовки материалов верхнего строения пути при восстановлении железных дорог силами Железнодорожных войск и структурных подразделений ОАО «РЖД». Метод: Линейное программирование. Результаты: Предложена оптимальная методика выбора мест и способов заготовки материалов верхнего строения пути. Практическая значимость: Методику выбора мест и способов заготовки материалов верхнего строения пути силами Железнодорожных войск и структурных подразделений ОАО «РЖД» можно рекомендовать использовать при восстановлении железных дорог в границах территориальной ответственности, например в районе проведения специальной военной операции.

Ключевые слова: Материалы верхнего строения пути, материально-техническое обеспечение, восстановление железных дорог, математическая модель, система материально-технического обеспечения, целевая функция, ограничения модели

Контакты: alexmiroschnik@mail.ru

Methodology for Selecting Locations and Procuring Materials for the Rehabilitation of Railway Track Superstructures by the Railway Troops and Structural Subdivisions of JSC “Russian Railways” A. А. Miroshnik
DOI: 10.20295/1815-588X-2025-2-476-483

Purpose: To select the optimal locations and methods for procuring materials for the rehabilitation of railway superstructures by the railway troops and structural divisions of JSC ‘Russian Railways’. Method: Linear programming. Results: A method for selecting locations and procuring materials for the rehabilitation of railway superstructures has been proposed. Practical significance: This methodology can be applied by the railway troops and structural divisions of JSC “Russian Railways” to select locations and procure materials for the rehabilitation of railway superstructures within their areas of territorial responsibility, for example in the area of the special military operation.

Keywords: Materials for the track superstructure, procurement, rehabilitation of railways, mathematical model, logistics system, target function, model constraints

Contacts: alexmiroschnik@mail.ru

Цель: Рассмотреть влияние систем технического диагностирования и мониторинга (ТДМ) на восстанавливаемость устройств железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ). Исследовать системные недостатки современных технологий диагностики, приводящие к росту эксплуатационных расходов и рискам для безопасности перевозочного процесса. Обосновать необходимость модернизации систем мониторинга на основе предиктивной аналитики для перехода от планово-предупредительных ремонтов (ППР) к интеллектуальным методам управления техническим состоянием оборудования. Методы: Анализ успешного внедрения отечественных систем, как АПК-ДК, включая их функциональные возможности по сбору данных, выявлению предотказных состояний и автоматизированной идентификации неисправностей. Исследование графических данных, отражающих динамику параметров работы рельсовых цепей, для выявления отклонений штатного функционирования, предшествующих отказам. Сравнение традиционных методов ППР с современными подходами, основанными на предиктивной аналитике и машинном обучении. Результаты: Выявлены ключевые недостатки существующих систем мониторинга, такие как ложные срабатывания и неспособность справляться с современными нагрузками. Показано, что предиктивная аналитика позволяет обнаруживать малозаметные изменения параметров (например, колебания напряжения, температурные отклонения), которые свидетельствуют о развитии предотказных состояний. На примере графиков рельсовых цепей продемонстрированы характерные периоды: стабильная работа и появление аномалий перед отказом, а также отказное состояние. Практическая значимость: Показана целесообразность развития ТДМ за счет применения технологий предиктивной аналитики и цифрового моделирования, что позволит минимизировать аварийные ситуации, оптимизировать техническое обслуживание за счет адресных ремонтов и снизить эксплуатационные затраты. Модернизация систем ЖАТ является необходимым условием для повышения надежности и безопасности железнодорожной инфраструктуры в условиях роста грузооборота и интенсивности эксплуатации. Результаты исследования могут быть использованы для разработки систем раннего предупреждения отказов и обновления нормативной базы в области технической диагностики.

Ключевые слова: Техническая диагностика, мониторинг устройств ЖАТ, предиктивная аналитика, восстановимость оборудования, ложные срабатывания, железнодорожная автоматика и телемеханика, интеллектуальные системы мониторинга, отказы рельсовых цепей

Контакты: v.nadezhkin@samgups.ru, s.nadejkina@samgups.ru, sun73674@gmail.com

Artificial Intelligence Technologies for Evaluation and Prediction of the Technical Condition of Railway Automation and Telemechanic Devices V. A. Nadezhkin, S. A. Nadezhkina, A. R. Musin
DOI: 10.20295/1815-588X-2025-2-484-491

Purpose: To assess the impact of technical diagnostics and monitoring (TDM) systems on the recoverability of railway automation and telemechanic (RAT) devices. To investigate the shortcomings of modern diagnostic technologies with regard to their impact on increased operational costs and transportation safety risks. To justify the necessity of monitoring system modernization based on predictive analytics for transition from scheduled preventive maintenance (SPM) to intelligent methods of equipment condition management. Methods: Analysis of the successful implementation of domestic systems, such as the hardware and software complex of dispatching control (HSC DC), including their functionalities for data collection, pre-failure state detection, and automated fault identification. A study of graphical data reflecting the dynamics of rail circuit parameters for identifying deviations from the standard operation preceding failures. Comparing traditional SPM methods with modern approaches that are based on predictive analytics and machine learning. Results: A number of significant deficiencies in current monitoring systems have been identified. These include the occurrence of false alarms and inadequate performance in handling current workloads. The capacity of predictive analytics to detect subtle parameter changes, such as voltage fluctuations and temperature deviations, has been demonstrated to be indicative of developing pre-failure conditions. As demonstrated by the rail circuit graphs, the typical phases can be observed in the form of steady operation and the appearance of pre-failure anomalies, as well as failure states. Practical significance: The feasibility of enhancing TDM through the implementation of predictive analytics and digital modelling was demonstrated, with the potential to help minimize emergencies, optimize maintenance via targeted repairs, and reduce operational costs. The modernization of RAT systems is imperative for enhancing the reliability and safety of railway infrastructure, particularly in the context of ncreasing freight traffic and operational intensity. The findings of the study can be used to develop early failure warning systems and update regulatory frameworks in technical diagnostics.

Keywords: Technical diagnostics, monitoring of RAT devices, predictive analytics, equipment recoverability, false alarms, railway automation and telemechanics, intelligent monitoring systems, failures of rail circuits

Contacts: v.nadezhkin@samgups.ru, s.nadejkina@samgups.ru, sun73674@gmail.com

Цель: Показать на конкретном примере практическое использование методики количественной оценки продолжительности периода остаточной эксплуатации изношенных металлических трубопроводов инженерно-сетевой компоненты транспортно-технологических сетей железнодорожного транспорта, сетей метрополитенов, городских сетей и сетей промышленного транспорта. Методы исследований: Для оценки технического состояния изношенных труб использованы расчетные зависимости для металлических труб с внутренними отложениями. Результаты обсуждения: Для конкретного примера приведена методика оценки и рассчитана продолжительность периода эксплуатации. Введено понятие коэффициента эффективности эксплуатации, являющегося важным аспектом для обеспечения надежности и безопасности трубопроводных систем различного назначения. Заключение: Предложено оценивать эффективность эксплуатации изношенных трубопроводов инженерно-сетевой компоненты инфраструктуры железнодорожного транспорта по величине коэффициента эффективности эксплуатации труб, зависящего от толщины слоя их внутренних отложений. Выводы: Обоснована необходимость разработки специальных таблиц для гидравлического расчета изношенных металлических сетей железнодорожной инфраструктуры, и предложено включить в действующие нормативы количественные нормативы.

Ключевые слова: Инженерно-сетевая компонента инфраструктуры железнодорожного транспорта, металлические сети водоснабжения, теплоснабжения и канализации, оценка эффективности эксплуатации

Контакты:

Assessment of the Engineering Network Maintenance Efficiency of Railway Transport Infrastructure O. A. Prodous, A. V. Kabanov
DOI: 10.20295/1815-588X-2025-2-492-498

Purpose: To demonstrate the practical application of a quantitative methodology for estimating the duration of the residual operation period of worn-out metal pipelines as part of a railway transport engineering infrastructure, metro networks, urban networks and industrial transport networks. Methods: The technical condition of wornout pipes was assessed by applying calculation dependencies for metal pipes with internal sediments. Results: The estimation methodology has been presented, with the duration of the operation period being calculated. The concept of operation efficiency coefficient is introduced as a major component in ensuring the reliability and safety of pipeline systems for various purposes. Conclusion: The estimation of the operation efficiency of worn-out pipelines of railway infrastructure engineering networks is proposed to be conducted applying the coefficient value of the pipe operation efficiency, depending on the thickness of their internal sediment layer. The necessity to develop specialized tables for hydraulic calculation of worn-out metal-pipe networks of railway infrastructure has been substantiated, and it has been proposed to include quantitative standards in the current regulations.

Keywords: Engineering networks of the railway infrastructure, metal networks of water supply, heat supply and sewerage, assessment of maintenance efficiency

Contacts:

Цель: Исследование требований к однородности бетона на точность определения его прочностных характеристик, а также выявление ограничений традиционных методов контроля прочности при работе с высокопрочными бетонами, с учетом особенностей европейских и российских нормативных подходов, влияния коэффициента вариации на достоверность классификации материала и способов повышения точности контроля. Методы: Использованы методы сравнительного анализа нормативных документов и научных публикаций в различных странах, методы математической статистики, прямые разрушающие методы испытания бетонных образцов на прочность. Результаты: Установлено, что увеличение класса бетона сопровождается ростом влияния коэффициента вариации на точность идентификации, что может привести к ошибкам в классификации высокопрочных бетонов. Проведен анализ существующих методов контроля прочности, выявлены их ограничения. Различия в нормативных подходах между европейскими и российскими стандартами требуют адаптации методик контроля к современным требованиям. Показано, что повышение однородности бетонной смеси способствует увеличению точности проектных расчетов и улучшению эксплуатационных характеристик строительных объектов. Практическая значимость: Полученные результаты могут быть использованы для совершенствования методов контроля прочности бетона, разработки новых нормативных требований и повышения надежности бетонных конструкций.

Ключевые слова: Высокопрочный бетон, однородность бетона, прочность на сжатие, контроль качества, коэффициент вариации, методы испытаний

Контакты: belents@mail.ru, yalifa@inbox.ru, dokshinalisa15@gmail.com

Influence of Material Homogeneity on the Accuracy of Strength Definition for High Performance Concretes Yu. A. Belentsov, L. F. Kazanskaya, E. A. Dokshina
DOI: 10.20295/1815-588X-2025-2-499-508

Purpose: To investigate the effect of concrete uniformity requirements on the accuracy of its strength characteristics; to identify the limitations of traditional strength control methods when working with high performance concretes. The particularities of the European and Russian regulatory approaches, the influence of the coefficient of variation on the reliability of the material classification and possible ways to improve the accuracy of control are considered. Methods: Methods of comparative analysis of regulatory documents and scientific publications in different countries, methods of mathematical statistics, and direct destructive tests of concrete samples for strength were used. Results: It has been found that as the concrete class increases, the influence of the coefficient of variation on the accuracy of classification, which can lead to errors in the classification of high strength concretes. The analysis of existing strength control methods has been carried out and their limitations have been identified. Differences in regulatory approaches between the European and Russian standards require the adaptation of control methods to modern requirements. It has been demonstrated that increasing the uniformity of concrete mixtures helps to increase the accuracy of design calculations and improve the operational characteristics of construction facilities. Practical significance: The results obtained can be used to improve concrete strength control methods, develop new regulatory requirements, and improve the reliability of concrete structures.

Keywords: High-strength concrete, concrete homogeneity, compressive strength, quality control, coefficient of variation, test methods

Contacts: belents@mail.ru, yalifa@inbox.ru, dokshinalisa15@gmail.com

Цель: Осветить имеющийся инструментарий для обследований технического состояния бескосоурных каменных лестниц. Материалы и методы: Проведены архивные исследования. Выполнен анализ и сравнение проведенных ранее научных и практических исследований в данной области. Результаты: Собраны актуальные данные для проведения поверочных расчетов существующих конструкций. Даны рекомендации по учету опыта проектирования, строительства и эксплуатации объектов исследования. Сформулированы направления дальнейших исследований. Практическая значимость: Предоставление практикующим инженерам основания для сбережения ценных исторических конструкций, восстановление которых с сохранением их первоначальной схемы работы в настоящее время усложнено.

Ключевые слова: Каменные конструкции, бескосоурные лестницы, висячие лестницы, обследование, реконструкция, реставрация

Контакты: mischaweber@mail.ru, akuznetsov@pgups.ru

On Restoring Cantilever Stone Staircases in the Architecture of St. Petersburg. Part 1 M. D. Veber, A. V. Kuznetsov
DOI: 10.20295/1815-588X-2025-2-509-530

Purpose: To provide a comprehensive overview of the available tools for structural inspection of cantilever stone staircases. Materials and methods: Extensive archival research has been conducted. A thorough analysis and comparison of previously conducted scientific and practical research in this field has been carried out. Results: All the necessary information has been collected for the purpose of performing a structural analysis of existing structures. The recommendations have been given considering the experience in design, construction and maintenance of the objects of research. Further research aspects have been formulated. Practical significance: The research will provide civil engineers with a tool to facilitate the preservation of valuable historical structures. This is particularly relevant in cases where the restoration and maintenance of the original design is currently complicated.

Keywords: Stone structures, cantilever staircases, hanging staircases, inspection, reconstruction, restoration

Contacts: mischaweber@mail.ru, akuznetsov@pgups.ru

Цель: Рассмотреть возможность применения стальных тонкостенных холодногнутых профилей в мостовых конструкциях. Произвести аналитический обзор существующих подходов к расчету тонкостенных конструкций в отечественных и зарубежных нормативных документах. Выполнить анализ прочностных и деформационных характеристик разработанной конструкции. Рассмотреть вопрос о необходимости корректировки общепринятой методики расчета и требований нормативных документов. Обосновать целесообразность применения конструкций из тонкостенных холодногнутых профилей в мостостроении. Методы: Использованы математическое и конечно-элементное моделирование, методы строительной механики, метод конструктивно-технологического проектирования. Результаты: Предложена конструкция пролетного строения с главными балками из стальных холодногнутых тонкостенных профилей, выполнен анализ напряженно-деформированного состояния. Расчеты показали достаточную несущую способность и жесткость конструкции на действие пешеходной нагрузки в качестве временной. Выявлены недостатки существующей методики расчета тонкостенных стержней и пробелы в нормативной базе. Практическая значимость: Обозначена необходимость в пересмотре требований нормативных документов по проектированию и расчету мостовых конструкций, корректировке общепринятой методики расчета конструкций из холодногнутых стальных тонкостенных профилей и ее адаптация к расчету мостовых конструкций для возможности их использования.

Ключевые слова: Холодногнутый стальной тонкостенный профиль, ЛСТК, теория Власова, теория закритической несущей способности, коробление, местная устойчивость, пешеходный путепровод, металлический мост

Контакты: sergchizh@yandex.ru, nikolai_solovev@yahoo.com, avdej_yuliya@yandex.ru

The Performance of the Span Main Beam Made of Thin-Walled Steel Sections Subjected to Pedestrian Load S. V. Chizhov, N. A. Solovev, Yu. V. Avdey
DOI: 10.20295/1815-588X-2025-2-531-544

Purpose: To investigate the potential application of cold-formed thin-walled steel sections in bridge construction. To review the existing calculation methods for thin-walled structures in national and international regulatory documents. To analyse the strength and deformation characteristics of the designed structure. To consider the possibility of adjusting the generally accepted calculation methodology and regulatory requirements. To provide substantiated evidence regarding the feasibility of using cold-formed thin-walled sections in the construction of bridges. Methods: Mathematical and finite element modelling, methods of structural mechanics, and the structural engineering design method were used. Results: The design of the bridge span structure, with the main beams made of cold-formed thin-walled steel sections, has been proposed, and the stress-strain state analysis has been performed. The calculations have demonstrated that the structure is capable of supporting pedestrian traffic loads without compromising its load-bearing capacity or rigidity. The research has shown that the current calculation method for thin-walled rods and the regulatory framework itself are both flawed. Practical significance: It is necessary to revise the requirements of regulatory documents on the design and calculation of bridge structures. The generally accepted methodology for calculating structures from coldformed thin-walled steel sections also needs to be adjusted so that it can be used for the calculation of bridge structures.

Keywords: Cold-formed thin-walled steel profile, LTSS (Lightweight Thin-Walled Steel Structure), Vlasov theory, theory of supercritical bearing capacity, buckling, local stability, pedestrian overpass, metal bridge

Contacts: sergchizh@yandex.ru, nikolai_solovev@yahoo.com, avdej_yuliya@yandex.ru

Цель: Разработка имитационной модели управления инцидентами и конфигурацией телекоммуникационной сети (ТКС) с последующим сравнительным анализом различных сценариев функционирования. Методы: Разработка имитационной модели проводилась в программе AnyLogic, также использовался вероятностный подход для моделирования различных событий. Результаты: Разработано 3 сценария: работа двух алгоритмов вместе, работа алгоритма управления инцидентами, работа алгоритма управления конфигурацией. Выявлено, что комплексное применение алгоритмов обеспечивает наименьшее среднее время реализации цикла управления. Также исследовано влияние изменения вероятности Pw на поведение модели и эффективность работы алгоритмов. Практическая значимость: Разработанная модель может быть применена в реальных условиях при проектировании систем автоматизированного управления ТКС. Она позволяет прогнозировать эффективность работы различных подходов к управлению, оптимизировать процессы реагирования на инциденты, а также обосновать внедрение алгоритмов на объектах связи.

Ключевые слова: Имитационное моделирование, управление, инцидент, конфигурация, алгоритм, телекоммуникационная сеть, среда AnyLogic, модель, сценарий, вероятностный параметр

Контакты: 15.annna.0@gmail.com, elinabeneta@yandex.ru, Mashgleb00@yandex.ru

teleInvestigation of Incident and Configuration Management Algorithms Using Simulation Modelling A. O. Kazarova, E. V. Login, G. A. Mashkovtsev
DOI: 10.20295/1815-588X-2025-2-545-552

Purpose: To develop a simulation model for the management of incidents and configurations of a telecommunication network (TNC), followed by a comparative analysis of different operational scenarios. Methods: The simulation model was developed using the AnyLogic software, with a probabilistic approach employed for modelling various events. Results: Three scenarios have been developed: the operation of two algorithms together, the operation of the incident management algorithm, and the operation of the configuration management algorithm. The integrated use of the algorithms has been found to provide the shortest average cycle time for management. The impact of varying the Pw probability on the model’s behaviour and algorithm performance has also been examined. Practical significance: The developed model can be applied in realworld conditions when designing automated TNC management systems. It allows forecasting the effectiveness of different management approaches, optimising incident response processes, and justifying the implementation of algorithms in telecommunications facilities.

Keywords: Simulation modelling, management, incident, configuration, algorithm, telecommunications network, AnyLogic environment, model, scenario, probabilistic parameter

Contacts: 15.annna.0@gmail.com, elinabeneta@yandex.ru, Mashgleb00@yandex.ru

Современные технологии диагностики и мониторинга железнодорожной инфраструктуры играют важную роль в обеспечении безопасности, сопутствуют повышению эффективности грузовых и пассажирских перевозок. Цель: Анализ отечественного и зарубежного опыта разработки мобильных рабочих мест для оценки возможности его применения в области диагностики железнодорожной инфраструктуры и проведения реинжиниринга существующих программно-аппаратных решений, не отвечающих современным требованиям по эргономичности, обслуживаемости и масштабируемости. Методы: Выполнены формализованное описание информационного обеспечения разработки, реинжиниринг существующего программного обеспечения для диагностики железнодорожной инфраструктуры, отмечены его преимущества и недостатки, составлена диаграмма потоков данных в нотации Гейна — Сарсона для описания технологического процесса работы мобильного рабочего места. Результаты: Создан прототип мобильного рабочего места оператора-контролера, диагностирующего состояние железнодорожных путей и стрелочных переводов; выполнено описание функционирования созданного прототипа, запущенного на типовом смартфоне с предустановленной на нем операционной системой Android; сделаны выводы по результатам работы прототипа. Практическая значимость: Мобильное рабочее место контролера состояния железнодорожных путей и стрелочных переводов реализовано на базе стека современных информационных технологий — кроссплатформенного фреймворка .NET MAUI, предоставляющего возможности запуска программного обеспечения под управлением различных операционных систем.

Ключевые слова: Диагностика железнодорожной инфраструктуры, мобильное рабочее место, мас- штабируемость технических систем, применение фреймворка, .NET MAUI, контроль состояния путей, контроль состояния стрелочных переводов

Контакты: 14bea20@mail.ru, safronov-ai@mail.ru, starovoytova@tvema.ru

A Mobile Application for Railway Infrastructure Diagnostics E. A. Belykh, A. I. Safronov, U. A. Starovoitova
DOI: 10.20295/1815-588X-2025-2-553-565

Modern diagnostic and monitoring technologies for railway infrastructure play an important role in ensuring safety and contribute to improved efficiency of freight and passenger transportation. Purpose: To analyse national and international experience in the development of mobile workstations in order to assess the possibility of their application in the field of railway infrastructure diagnostics and of the reengineering of existing software and hardware solutions that do not meet modern requirements in terms of ergonomics, maintainability and scalability. Methods: A formal description of the project’s information support was carried out, the existing software for railway infrastructure diagnosis was re-engineered with its advantages and disadvantages demonstrated, and a data flow diagramme in Gein-Sarson notation was created to describe the technological process of a mobile workplace. Results: A prototype of an operator’s mobile workplace for diagnosing the condition of railway tracks and switches has been created. The created prototype has been launched on a standard smartphone with the Android operating system pre-installed, and its operation has been described. The conclusions have been drawn on the basis of the prototype results. Practical significance: The mobile workplace of the operator-controller monitoring the condition of railway tracks and switches is implemented on the basis of a stack of modern information technologies such as a cross-platform framework NET MAUI, which provides the ability to run software in various operating systems.

Keywords: Railway infrastructure diagnostics, mobile workplace, technical system scalability, .NET MAUI framework application, track condition monitoring, switches’ condition monitoring

Contacts: 14bea20@mail.ru, safronov-ai@mail.ru, starovoytova@tvema.ru