Выпуск 1 - Issue 1

Цель: реализовать метод диагностирования кабелей электроснабжения путем повышения точности определения составляющих электромагнитного поля на поверхности земли от тока в кабеле. Разработать структурную схему устройства; создать макетный образец устройства; провести испытания в лабораторных условиях; доработать образец устройства после испытаний. Методы: методология проведения работ включает в себя разработку структурной схемы, электрической принципиальной схемы, создание макета микропроцессорного устройства с комплексом алгоритмов и программ, лабораторные испытания полученного образца и получение метрологических характеристик. Результаты: выполнено проектирование электрической схемы и печатной платы; создан макетный образец прибора; разработано для него программное обеспечение; проведены лабораторные испытания, направленные на проверку его основных функций, в частности, определены метрологические характеристики прибора, от которых зависит эффективность применения разрабатываемого и исследуемого фазового метода. Практическая значимость: решается задача усовершенствования аппаратуры поиска мест повреждений кабеля с металлическими покровами на основе нового фазового метода за счет синхронизации генератора и приемника с использованием спутниковой системы ГЛОНАСС. Фазовый метод предоставляет возможность определить место повреждения кабеля с высокой точностью за счет резкого изменения фазы напряженности магнитного поля в окрестности повреждения кабеля, находящегося на глубине до нескольких метров. В результате проведенных работ получены результаты, подтверждающие возможность применения устройства для использования фазового метода диагностирования кабелей систем электроснабжения. Новизна заключается в применении нового фазового метода для решения задачи диагностирования, который позволяет работать в условиях сильных электромагнитных помех

Ключевые слова:прибор, контроль повреждения изоляции кабеля, программное обеспечение, лабораторные испытания, фазовый метод

Контакты: nekit-exe@mail.ru

The hardware and software approach to identify damaged cables in railway power supply systems N.N. Ilyukhin
DOI: 10.20295/1815-588X-2026-1-7-16

Objective: to implement a diagnostic method for power-supply cables by improving the accuracy of detecting the electromagnetic field components on the ground surface generated by cable currents. The project tasks included developing the device schematic, creating a prototype, conducting laboratory tests, and refining the prototype based on the test outcomes. Methods: the approach involved creating a structural diagram and electrical schematic, developing of a microprocessor-based prototype incorporating multiple algorithms and associated software, conducting laboratory experiments on the prototype, and assessing its metrological characteristics. Results: an electrical schematic and printed circuit board were developed; a prototype device was constructed and the accompanying software implemented; laboratory tests validated the device’s primary functions, in particular and qualified its metrological characteristics, which are critical to the effectiveness of the phase-based method under development depends. Practical significance: this research advances equipment for detecting faults in cables with metallic sheaths by synchronizing the signal generator and receiver via the GLONASS satellite system. The proposed phase-based method enables accurate localization of cable faults by abrupt perturbations in the magnetic field associated with discontinuities in buried cables at depths of several meters. Experimental studies corroborate the device’s applicability for implementing the phase-based diagnostic technique on power-supply system cables. The novelty lies in the introduction of a phase-based method that maintains reliable fault detection performance even in environments with substantial electromagnetic interference.

Keywords: cable insulation breakdown monitoring, software, laboratory testing, phase-based method

Contacts: nekit-exe@mail.ru

Цель: определить влияние воздействующих факторов на скорость электроосмотической сушки увлажненной изоляции обмоток тягового электрического двигателя постоянного тока. Методы: экспериментальный. Обработка результатов эксперимента осуществлялась методами математической статистики. Результаты: проведены две серии экспериментов электроосмотической сушки увлажненной изоляции тягового электрического двигателя постоянного тока при различных значениях факторов напряжения и емкости С-фильтра. Получена выборка из 60 значений сопротивлений изоляции главных полюсов ТЭД (по 30 в каждой серии). Проведен регрессионный анализ результатов. Величина достоверности аппроксимации составила 0,996 по напряжению и 0,804 по емкости С-фильтра. Подтверждена однородность экспериментальных данных критерием Вилкоксона. Проведен двухфакторный дисперсионный анализ для связанных выборок. Результат: факторы напряжения и емкости С-фильтра по отдельности оказывают значительное влияние на скорость электроосмотической сушки. Факторы индивидуального различия и различия выборок оказались незначимыми. Увеличение напряжения электроосмотической сушки от 500 до 2500 В повышает сопротивление изоляции главных полюсов в квадратичной зависимости на 210 %, а уменьшение коэффициента пульсаций от 0,2 до 0,04 снижает сопротивление изоляции на 45 %. Практическая значимость: полученные данные могут использоваться для разработки технологии электроосмотической сушки ТЭД в условиях сервисного депо в период отрицательных температур.

Ключевые слова: подвижной состав, тяговый электрический двигатель, обмотка, изоляция, увлажнение, сушка, электроосмос, регрессионный анализ, ранговый метод, критерий Вилкоксона, двухфакторный дисперсионный анализ, несвязанная выборка

Контакты: s.zhivushko@yandex.ru, eugentr@mail.ru, oleg.gatelyuk.61@mail.ru

Assessment of factors influencing electroosmotic drying of moistened insulation in locomotive traction electric motors S.V. Zhivushko, E.A. Tretiakov, O.V. Gatelyuk
DOI: 10.20295/1815-588X-2026-1-17-26

Objective: to assess the factors influencing the electroosmotic drying rate of moistened insulation of windings in a traction DC motor. Methods: experimental study with processing of results using mathematical statistics methods. Results: two series of experiments on electroosmotic drying of moistened insulation in a traction DC motor were carried out at different applied voltages and C-filter capacitances. A sample comprising 60 insulation resistance measurements of the TEM main poles, 30 per series, was obtained. Regression analysis was performed, yielding coefficients of determination of 0.996 with respect to voltage and 0.804 with respect to C-filter capacitance. The consistency of the experimental data was confirmed by the Wilcoxon test. A two-factor analysis of variance for related samples was also carried out. The applied voltage and the C-filter capacitance each exerted a significant effect on the electroosmotic drying rate. The individual-difference and the sample-difference factors were determined as insignificant. Increasing the electroosmotic drying voltage from 500 to 2500 V have produced a quadratic rise in the insulation resistance of the main poles amounting to 210%, whereas lowering the ripple coefficient from 0.2 to 0.04 yielded a 45% reduction in insulation resistance. Practical significance: the data obtained can be employed to develop an electroosmotic drying technology for TEM in depot service during subzero temperatures periods.

Keywords: rolling stock, traction electric motor, winding, insulation, moisture, drying, electroosmosis, regression analysis, rank method, Wilcoxon test, two-factor analysis of variance, unrelated sample

Contacts: s.zhivushko@yandex.ru, eugentr@mail.ru, oleg.gatelyuk.61@mail.ru

Цель: одно из основных направлений цифровой трансформации экономики — внедрение технологий, основанных на применении цифровых двойников объектов. В статье рассмотрен вариант использования этой технологии для анализа периода нахождения пассажирского вагона в неиспользуемом парке для проведения его планового ремонта, продолжительность которого влияет на общую величину непроизводительного простоя подвижного состава и эффективность работы пассажирского комплекса. Предложено использовать самонастраивающиеся технологии и математические модели временных составляющих процесса, связанного с отвлечением от перевозок пассажирского вагона для проведения планового ремонта крупного объема (капитального и деповского). Рассмотрены поэлементные периоды отвлечения от эксплуатационного процесса — от момента перевода пассажирского вагона в нерабочий парк (в информационной системе) с отцепкой от состава до возвращения его в поезд после выполненного планового ремонта. Определение законов распределения для каждой составляющей процесса позволяет обосновать планируемую загрузку ремонтных мощностей предприятий, объем наличного эксплуатационного парка вагонов с последующей привязкой к суточному плануграфику работы станции формирования поездов, а также планировать мощность вагоноремонтной базы для выполнения деповского и капитального ремонта. В работе приведен пример использования цифрового двойника процесса отвлечения пассажирского вагона в неиспользуемом (нерабочем) парке для проведения планового ремонта. В статье рассматриваются использование самонастраивающейся технологии и математические модели временных составляющих процесса, связанного с отвлечением от перевозок пассажирского вагона для проведения планового ремонта крупного объема. Метод: вероятностно-статистический анализ. Результаты: предложенный метод дает возможность в режиме реального времени планировать и корректировать эксплуатационные показатели эффективности использования вагонного парка по мере накопления статистической информации с учетом возможных возникновений форс-мажорных обстоятельств, а также моделировать случайное отклонение от нормируемых продолжительностей (при наличии последних). Практическая значимость: результаты работы имеют практическое значение для структурных предприятий вагоноремонтного комплекса, а также для собственников, перевозчиков и операторов нетягового подвижного состава.

Ключевые слова: пассажирский вагон, плановый ремонт крупного объема, организация процесса отвлечения вагона для планового ремонта, случайная величина, вероятностная модель, технология цифрового двойника

Контакты: wwx720@mail.ru, Shinkarukas@mail.ru, Dalisan5555@gmail.com

A probability-based analysis of passenger car removal from operation for scheduled maintenance using digital twin modelling A.A. Ivanov, A.S. Shinkaruk, I.A. Vishniakov
DOI: 10.20295/1815-588X-2026-1-27-40

Objective: one of the key areas of the economy’s digital transformation is the deployment of technologies built around digital twins. Within the context, the present study explores an application of this technology to analyze the time a passenger railcar remains in an out-of-service fleet for scheduled maintenance. The duration of this period affects the total amount of unproductive rolling stock downtime and, consequently, the operational efficiency of the passenger service segment. The use of adaptive, self-configuring technologies together with mathematical representations of the time components that shape the process of withdrawing a passenger railcar from service to perform large-scale scheduled maintenance, including overhauls and depot-level repairs. This makes it possible to examine the repair-related interruption not as a single event, but as a sequence of interrelated stages. The paper considers the full period of removal from operational service. It starts when a passenger railcar is officially recorded in the information system as transferred to the inactive fleet and physically uncoupled from the train. It ends when, after completion of the scheduled repair, the railcar is returned to service and attached to the train. An additional task of the research is to establish the probability-based distribution patterns that characterize each component of this process. Identifying these regularities creates a basis for more grounded decisions concerning the planned use of repair resources at the enterprise. It also supports the calculation of the required size of the operating passenger-car fleet in relation to the daily timetable of the train-formation station, while improving the planning of repair-facility capacity for major scheduled work. The study presents a case study of how a digital twin can be employed to model and analyze the process of sending a passenger railcar for scheduled repair. Method: probability-based and statistical analysis. Results: the proposed method enables real-time planning and adjustment operational performance indicators for the effective use of the railcar fleet as statistical information accumulates, taking into account the potential force majeure events; it also allows modelling of stochastic departures from prescribed time norms in cases where such norms are established. Practical significance: from a practical standpoint, the study offers benefits for entities within the railcar maintenance sector. Additionally, the insights derived are highly relevant for a broad spectrum of stakeholders, such as rolling stock owners, freight and passenger carriers, and operators managing non-traction fleets.

Keywords: passenger railcar, large-scale scheduled repairs/overhauls, organization of withdrawing railcars from the operational services for scheduled maintenance, random variable, probability-based model, digital twin technology

Contacts: wwx720@mail.ru, Shinkarukas@mail.ru, Dalisan5555@gmail.com

Цель: рассмотреть задачу повышения срока службы и надежности тяговых электродвигателей (ТЭД) локомотивов; выполнить оценку влияния термомеханических напряжений на срок службы их изоляционного материала. Методы: основным методом исследования и расчета температурных полей выбрана теория теплопередачи в многослойных материалах и метод конечных элементов, выполненный в программном пакете SolidWorks. Результаты: итоги исследования показывают, что термомеханические напряжения играют значительную роль в процессе динамического термического старения системы изоляции обмоток ТЭД. Была разработана методика для численного исследования напряженно-деформированного состояния материала изоляции ТЭД на различных этапах статического и циклического нагружения. Установлено, что основным фактором, определяющим интенсивность старения изоляции, является влияние знакопеременных циклических термомеханических напряжений, а не термохимическое разрушение пропиточного состава. Получены аналитические выражения для оценки напряженно-деформированного состояния изоляции ТЭД, которые отличаются тем, что они требуют сравнительно небольшого объема исходных данных и позволяют выполнить прочностные расчеты с учетом особенностей системы электропривода. Разработана приближенная прогнозирующая модель для оценки межфазных термических напряжений в сборке материалов паза обмотки ТЭД. Материал изоляции считается линейно-эластичным при уровне деформации ниже предела текучести. Соединяемые компоненты можно рассматривать с точки зрения структурного анализа как удлиненные прямоугольные пластины, испытывающие линейные упругие деформации. Практическая значимость: результаты анализа могут быть использованы для оценки термомеханических напряжений в пропиточных материалах ТЭД и аналогичных им. Разработанные методы определения напряженного состояния изоляции ТЭД рекомендуются к практическому использованию.

Ключевые слова: тяговый электродвигатель локомотива, тепловые процессы электрических машин, старение изоляции, термомеханические напряжения, надежность электрических машин локомотивов

Контакты: goshapti4ka@yandex.ru

A model of thermal-mechanical stresses in the insulation-conductor zone of locomotive traction electric motors M.A. Shrajber
DOI: 10.20295/1815-588X-2026-1-41-49

Objective: to investigate the issue of enhancing the service life and reliability of locomotives’ traction electric motors (TEM). To evaluate the effect of thermomechanical stress on lifespan of their insulation materials. Methods: the main methods of studying and calculating temperature fields are the theory of heat transfer in multilayer materials and the finite element method, implemented in the SolidWorks software package. Results: the research results have demonstrated that thermal-mechanical stresses play a significant role in the dynamic thermal aging of the TEM winding insulation system. A methodology for numerical investigation of the stress-strain state of the TEM insulation material at various stages of static and cyclic loading has been developed. The study has established that the main factor determining the intensity of insulation aging is the influence of alternating cyclic thermomechanical stresses, rather than thermochemical degradation of the impregnation composition. Analytical expressions have been obtained to assess the stress-strain state of TEM insulation. These expressions vary in that they require comparatively less initial data and enable strength calculations that account for specific features of the electric drive system. An approximate predictive model has been developed to assess interfacial thermal stresses in the assembly of TEM slot-winding materials. The insulating material is assumed to behave as a linear-elastic medium at strain levels below the yield point. From a structural-analysis perspective, the bonded components can be modelled as elongated rectangular plates subjected to linear elastic deformations. Practical significance: the results of the analysis can be used to evaluate thermomechanical stresses in impregnation materials of traction motors and analogous systems. The developed techniques for assessing the stress state of TEM insulation can be recommended for practical application.

Keywords: locomotive’s traction electric motor, thermal processes in electric machines, insulation aging, thermal-mechanical stresses, reliability of locomotive electric machines

Contacts: goshapti4ka@yandex.ru

Цель: разработка гибридной многокритериально-имитационной модели зеленой цепи поставок для выбора рациональной комбинации инструментов зеленой логистики. Методы: выполнен анализ существующих подходов к комбинированию многокритериальных методов принятия решений с имитационным моделированием и линейным программированием. Изучена возможность использования многокритериально-имитационных моделей для описания динамических зависимостей между индикаторами зеленой цепи поставок, параметрами и показателями материальных потоков, инструментами зеленой логистики. Основным недостатком существующих комбинированных моделей является выбор инструментов зеленой логистики без комплексной оценки как индикаторов устойчивости, специфичных для каждого структурного элемента зеленых цепей поставок, так и ограничений на логистические ресурсы. Разработка единого подхода к комбинированию методов многокритериального анализа, оптимизации и имитационных моделей является актуальной задачей, решение которой позволит повысить устойчивость зеленых цепей поставок. Результаты: предложен подход к комбинированию методов многокритериального анализа, линейного программирования и имитационного моделирования. Практическая значимость: использование предложенной в работе модели позволяет реализовать многокритериальное принятие решений по выбору и реализации эффективных инструментов зеленой логистики в цепи поставок.

Ключевые слова: устойчивое развитие, зеленая логистика, цепь поставок, гибридная модель, многокритериальный анализ, имитационная модель, оптимизация

Контакты: p.mishkurov@magtu.ru, osintsev@magtu.ru, ran@magtu.ru, kornilov_sn@mail.ru

A hybrid multi-criteria simulation model of green supply chain components P.N. Mishkurov, N.A. Osintsev, A.N. Rakhmangulov, S.N. Kornilov
DOI: 10.20295/1815-588X-2026-1-50-61

Objective: to develop a hybrid multi-criteria simulation model for a green supply chain aimed at identifying an optimal combination of green logistics tools. Methods: an analysis of current approaches that integrate multi-criteria decision-making methods with simulation modelling and linear programming was performed. The research explored the application of multi-criteria simulation models to represent the dynamic interactions among green supply chain indicators, material flow parameters, and green logistics tools. Amajor drawback of current integrated models lies in the selection of green logistics instruments: they often omit comprehensive assessments of sustainability indicators specific to each supply chain component and inadequately incorporate constraints arising from logistics resources. Consequently, creating a unified framework that combines multi-criteria analysis, optimization techniques, and simulation modelling is essential to advance the sustainability of green supply chains. Results: a method for integrating multi- criteria analysis, linear programming, and simulation modelling techniques has been proposed. Practical significance: the model developed in this research facilitates multi-criteria decision-making regarding the selection and application of effective green logistics tools within the supply chain.

Keywords: ustainable development, green logistics, supply chain, hybrid model, multi-criteria model, simulation model, optimization

Contacts: p.mishkurov@magtu.ru, osintsev@magtu.ru, ran@magtu.ru, kornilov_sn@mail.ru

Цель: разработка цифровой модели электропоезда «Ласточка» в универсальной среде общетехнического моделирования SimInTech для комплексного анализа его энергопотребления и динамики. Цифровая модель электропоезда позволяет исследовать влияния различных эксплуатационных факторов на тягово-энергетические характеристики подвижного состава. Методы: исследование проводилось методом математического и имитационного моделирования в программной среде SimInTech. Результаты: разработана модель, алгоритмы которой позволяют варьировать основные факторы, оказывающие влияние на энергетику движения поезда: параметры тягового подвижного состава, характеристики пути (профиль, план, движение в тоннеле), состояние системы энерго- снабжения, массу поезда в зависимости от населенности поезда, а также внешние климатические условия (скорость и направление ветра). Практическая значимость: результаты работы имеют значение для инженерной практики в области железнодорожного транспорта. Разработанная модель служит эффективным инструментом для виртуальных испытаний, анализа энергоэффективности и оптимизации режимов ведения поезда с целью снижения эксплуатационных затрат. Модель может быть интегрирована в более сложные имитационные системы и использована для решения нестандартных исследовательских задач, включая разработку систем оптимального управления и прогнозирование энергопотребления на новых маршрутах.

Ключевые слова: цифровая модель электропоезда, тяговые расчеты, энергетические характеристики электропоезда, моделирование тягового подвижного состава в SimInTech

Контакты: sychugov@pgups.ru

Development of a “Lastochka” electric train digital model to analyze its traction and energy characteristics in the SimInTech environment A. N. Sychugov
DOI: 10.20295/1815-588X-2026-1-62-70

Objective: to develop a digital model of the “Lastochka” electric train within the SimInTech universal general-purpose modelling environment for a comprehensive analysis of its energy consumption and dynamic behaviour. The digital model enables examination of the influence of various operational factors on the train traction and energy characteristics. Methods: the study employed mathematical and simulation modelling implemented in the SimInTech software environment. Results: a model has been developed, with its algorithms allowing variation of the main factors affecting the train’s energy performance. These factors include traction train parameters; track characteristics such as vertical profile, horizontal alignment, and operation in tunnels; the condition of the power supply system; train mass as a function of passenger load; and external climatic conditions, such as wind speed and direction. Practical significance: the findings of this study are relevant to engineering practice in the railway transport sector. The developed model provides an effective tool for virtual testing, energy-efficiency analysis, and optimization of train operational modes aimed at reducing operational costs. The model can be integrated into more comprehensive simulation frameworks. It can be employed to address non-standard research challenges, including the development of optimal control systems and the forecasting of energy consumption on new routes.

Keywords: electric train digital model, traction calculations, electric train energy performance, traction rolling stock modeling in SimInTech

Contacts: sychugov@pgups.ru

В данной статье идет описание компьютерной модели, созданной в программном комплексе SimInTech. Модель сформирована с целью считывания токовой тяговой нагрузки из программных комплексов Fazanord и КОРТЭС, преобразования ее в эквивалентные значения сопротивления нагрузки и потребляемой мощности, а также статистического анализа полученного временного графика нагрузки. Необходимость создания модели, выполняющей такое преобразование, обусловлена возможностью моделировать в SimInTech систему тягового электроснабжения в режимах с не учитываемыми ранее факторами, влияющими на ее работу. Например, регулирование напряжения системы в автоматическом режиме посредством устройства РПН. Однако моделирование тяговой нагрузки является трудоемким и сложным процессом, поэтому, чтобы смоделировать тяговую нагрузку, было принято решение воспользоваться программами Fazanord и КОРТЭС, которые уже давно прошли апробацию. Данные программы позволяют делать выгрузку тяговых расчетов в файл формата .txt, из которого данные считываются программой SimInTech. Также во время расчета проводится статистический анализ на равномерность графиков нагрузки. Модель создана на базе типовых блоков SimInTech, а также программируемых блоков, в которых посредством собственного языка программы написаны условия и формулы для выполнения необходимых расчетов. В модели проведено несколько расчетов, в том числе пробный, благодаря которому оценивалась корректность вычислений, выполняемых программой. Созданная модель является промежуточным звеном для решения задач, направленных на исследование возможностей совершенствования работы и повышения периода эксплуатации устройств РПН при его работе в автоматическом режиме в системах тягового электроснабжения. Цель: создать модель в программном комплексе SimInTech, способную преобразовывать токовые значения тяговой нагрузки из программных комплексов КОРТЭС и Fazanord в эквивалентные значения сопротивления и мощности для их применения в дальнейшем при моделировании, а также статистического анализа. Результаты: в программном комплексе SimInTech была создана компьютерная модель, которая считывает значения токовой нагрузки из файлов формата .txt и преобразует в эквивалентные значения сопротивления. Модель также рассчитывает ключевые показатели, по которым можно охарактеризовать равномерность графика нагрузки. Практическая значимость: компьютерная модель позволяет преобразовывать токовую нагрузку в сопротивление для дальнейшего применения в моделировании динамических систем тягового электроснабжения, а также проводит статистический анализ графика нагрузки.

Ключевые слова: статистический анализ, график нагрузки, тяговое электроснабжение, компьютерное моделирование, SimInTech, КОРТЭС, тяговый расчет

Контакты: galkov16@gmail.com, hudonogovi@mail.ru

An integral model for reading and statistical analysis of traction rolling stock load graphs A.A. Galkov, I.A. Khudonogov
DOI: 10.20295/1815-588X-2026-1-71-80

This paper describes a computer model implemented within the SimInTech software package. The model imports traction current load data from the Fazanord and KORTES software packages, converts these signals into equivalent load resistances and consumed power values, and performs a statistical analysis of the resulting time-series load profiles. It was developed to enable simulation of the traction power supply system in SimlnTech in operational modes that include factors not previously modelled, such as automatic voltage regulation via an on-load voltage regulator (OLVR). However, traction load modelling is a labor-intensive and complex process. Therefore, validated outputs from Fazanord and KORTES were used to supply traction load inputs. The described programmes export traction calculation results to a .txt file, which is subsequently imported into SimInTech. During these computations, a statistical analysis of load-curve uniformity was also performed. The model was constructed using standard SimInTech blocks alongside programmable blocks, where the conditions and formulas required for the computations were implemented in a proprietary scripting language. Mulitple computational scenarios were performed within the model, including a trial run to assess the accuracy of its calculations. The created model functions as an intermediate tool for addressing issues related to improving the performance and extending the service life of on-load voltage regulators operating automatically in traction-power supply systems. Objective: to develop a model in the SimInTech software package capable of converting traction load-current values from the KORTES and Fazanord software packages into equivalent resistance and power values for subsequent use in modelling and statistical analysis. Results: a computer model was created in the SimInTech software package that receives current load values from .txt files and converts them into equivalent resistance values. The model also computes key performance metrics that can be utilized to describe the load curve’s homogeneity. Practical significance: the computer model provides statistical analysis of the load curve and allows current load to be converted into resistance for further use in modelling dynamic traction power supply systems.

Keywords: statistical analysis, load curve, traction power supply, computer modelling, SimInTech, KORTES, traction calculation

Contacts: galkov16@gmail.com, hudonogovi@mail.ru

Цель: решение актуальной проблемы выбора оптимальных мест размещения пунктов удаленного технического обслуживания (ПТОЛ) маневровых локомотивов на железнодорожном транспорте с применением метода бинарной оптимизации. Обосновывается необходимость внедрения технологии мобильного сервиса в условиях обширной железнодорожной сети России, характеризующейся наличием большого числа станций, сервисных депо и парков тепловозов. Рассматриваются существующие подходы к размещению объектов локомотивного хозяйства, отмечается сложность ручного подбора решений при наличии значительной инфраструктуры и разнородности эксплуатационного парка. Методы: математическое моделирование задачи, основанное на методе бинарной оптимизации, позволяющее минимизировать общие затраты на техническое обслуживание и ремонт маневровых локомотивов путем оптимального распределения полевых ПТОЛ. Приведены алгоритм расчета и результаты численного эксперимента на примере сети Горьковской железной дороги, включающего построение графов пересылки тепловозов, определение оптимальных наборов станций для размещения ПТОЛ и оценку изменения затрат при варьировании количества полевых сервисов. Результаты: практическое значение результатов заключается в разработке методики, позволяющей повысить эффективность эксплуатации маневровых локомотивов за счет сокращения непроизводственных простоев и расходов на передвижение техники. Полученные выводы имеют важное прикладное значение для предприятий железнодорожного транспорта, занимающихся организацией и управлением ремонтом подвижного состава. Практическая значимость: в статье также рассмотрены особенности организации технического обслуживания маневровых локомотивов, включая необходимость учета специфики их эксплуатации на различных участках сети. Приводятся данные о распределении тепловозов по станциям и анализируются возможные сценарии размещения полевых ПТОЛ. Особое внимание уделяется оценке экономической эффективности различных вариантов размещения, что позволяет выбрать оптимальный подход с учетом конкретных условий эксплуатации.

Ключевые слова: система ремонта локомотивов, организация технического обслуживания, организация производства, задача размещения пунктов обслуживания, бинарная оптимизация

Контакты: SmirnovVA@bk.ru, almsemenov@mail.ru, stan34915@yandex.ru

Binary optimization method to choose locations for remote maintenance of shunting locomotives V. A. Smirnov, A. M. Semenov, S. O. Bezborodov
DOI: 10.20295/1815-588X-2026-1-81-91

Objective: this research addresses the pressing task of determining optimal sites for remote maintenance of shunting locomotives within railway transport framework by applying a binary optimization method. The rationale for adopting mobile maintenance technologies is justified in the context of Russia's extensive railway network, which comprises a large number of stations and service depots, as well as diverse fleets of diesel locomotives. This research reviews existing approaches to locating locomotive facilities and highlights the complexity of manually selecting solutions in the presence of substantial infrastructure and the diversity of the operational fleet. Methods: a mathematical model employing binary optimization method is developed to minimize the total costs of maintenance and repair through efficient distribution of locomotive field maintenance centres. The findings of a numerical experiment conducted on the Gorky Railway network are presented in this study along with a calculation algorithm. The study also includes the construction of transfer graphs for diesel locomotives, identifying the optimal stations for locomotive field maintenance placement and an assessment of cost dynamics associated with varied field services. Results: a methodology has been developed to improve the efficiency of shunting locomotive operations by reducing non-productive downtime and the costs associated with transportation of machines. The conclusions obtained have significant practical implications for railway transport companies engaged in the planning and management of rolling stock repair and maintenance. Practical significance: this paper also discusses the organization of maintenance for shunting locomotives, highlighting the need to account for their operational specificities across sections of the network. Data on the distribution of diesel locomotives across stations are presented and potential scenarios for field maintenance placement of locomotives are analyzed. Particular attention is devoted to the assessment of the economic efficiency of alternative placement options, which enables selection of the optimal approach given specific operating conditions.

Keywords: locomotive repair system, organization of maintenance, production management, service point placement, binary optimization

Contacts: SmirnovVA@bk.ru, almsemenov@mail.ru, stan34915@yandex.ru

Цель: в 2025 году началась регулярная эксплуатация скоростных электропоездов серии ЭС104 с асинхронным тяговым приводом на участках обслуживания Октябрьской железной дороги. В ходе эксплуатации был выявлен ряд отказов тягового электрооборудования, а именно асинхронных тяговых электродвигателей и тяговых преобразователей. В статье рассматриваются виды и причины возникновения отказов асинхронного тягового привода, выявленных в течение шести месяцев эксплуатации электропоездов серии ЭС104 на Октябрьской железной дороге на основании данных их технического обслуживания и ремонта. Методы: проведенное исследование включает в себя анализ неисправностей асинхронного тягового привода электропоездов серии ЭС104, которые, в свою очередь, привели к отказам асинхронных тяговых двигателей и тяговых преобразователей. Результаты: было установлено, что отказы асинхронных тяговых двигателей обусловлены пробоями изоляции их статорной обмотки, что приводило к неисправностям, таким как снижение сопротивления статорной обмотки относительно корпуса тягового двигателя, межфазное замыкание статорной обмотки тягового двигателя, обрыв фазы статорной обмотки тягового двигателя. Отказы тяговых преобразователей главным образом связаны с неисправностями тягового контроллера или контроллера тормозного регулятора. Данные факты свидетельствуют о необходимости повышения качества при производстве данного электрооборудования с целью повышения его надежности. В результате исследования разработаны рекомендации по устранению выявленных неисправ ностей. Практическая значимость: результаты работы имеют значение для совершенствования технологии производства и ремонта силового электрооборудования электрического подвижного состава, так как затрагивают основную проблему, возникающую при эксплуатации современных скоростных электропоездов серии ЭС104, связанную с систематическими отказами асинхронных тяговых двигателей и тяговых преобразователей.

Ключевые слова: электропоезд ЭС104, отказ, тяговое электрооборудование, тяговый электродвигатель, статорная обмотка, тяговый преобразователь, система управления электропоездом, тяговый контроллер, тормозной регулятор

Контакты: vio1313@mail.ru, sasha-shell2014@yandex.ru

Analysis of traction electrical equipment failures in ES104 “Finist” DC high-speed trains V. O. Ivaschenko, A. V. Shelagurov
DOI: 10.20295/1815-588X-2026-1-92-100

Objective: in 2025, ES104-series high-speed electric trains equipped with asynchronous traction drives commenced regular service on routes operated by the Oktyabrskaya Railway. During this period, a multiple malfunctions of traction electrical equipment – primarily asynchronous traction motors and traction converters – were recorded. This paper analyses the types and underlying causes of asynchronous traction drive failures identified over a six-month monitoring period of ES104 electric train operation on the Oktyabrskaya Railway using maintenance and repair records. Methods: this study examines faults in the asynchronous traction-drive system of ES104 trains that precipitated failures of the asynchronous traction motors and traction converters. Results: analysis showed that asynchronous traction motor failures originate from insulation breakdowns in their stator windings, leading to reduced insulation resistance between the stator winding and motor housing, interphase short circuits within the winding, and open circuit (phase-break) faults of the stator winding. Failures of traction converters were primarily associated with malfunctions of the traction controller or the brake regulator controller. These observations highlight the imperative to improve the manufacturing quality of the electrical equipment in order to enhance its reliability. The study produced a set of recommendations for eliminating the identified defects. Practical significance: these findings are relevant for the advancement of manufacturing technologies for powerelectrical systems in electric rolling stock, as they address the primary operational problem facing contemporary high-speed ES104 series trains — recurrent failures of asynchronous traction motors and traction converters.

Keywords: ES104 electric train, failure, traction electrical equipment, traction motor, stator winding, traction converter, electric train control system, traction controller, brake regulator

Contacts: vio1313@mail.ru, sasha-shell2014@yandex.ru

Цель: оптимизация порожних вагонопотоков для обеспечения необходимым подвижным составом требуемых объемов государственных перевозок путем решения задачи многокритериальной оптимизации. Методы: моделирование вариантов отбора вагонов для выполнения всех заявок на государственные перевозки. Результаты: разработан метод оптимизации порожних вагонопотоков, который позволяет сократить время и затраты на государственные перевозки, а также учитывает риски невыполнения нормативных сроков. Практическая значимость: состоит в использовании нового подхода при выборе вариантов подбора порожних вагонов для обеспечения государственных перевозок и возможностях его применения для организации других видов перевозок, а также в работе частных компаний операторов на рынке транспортных услуг.

Ключевые слова: железнодорожные перевозки, оптимальные варианты подсыла вагонов, государственные перевозки, эффективность, порожние вагонопотоки

Контакты: nonakobozeva@yandex.ru, novitchihin@bk.ru

The choice of the rolling stock for public transportation: problem statement and solution approaches N.G. Kobozeva, A.V. Novichikhin
DOI: 10.20295/1815-588X-2026-1-101-107

Objective: the study addresses the optimization of empty-wagon fl to ensure the provision of required public-transport volumes with an adequate fl by solving a multi-criteria optimization issue. Methods: the approach is based on modelling alternative schemes for railcar allocation aimed at satisfying all public transportation requests. Results: a method for optimizing empty railcar movements has been developed, which reduces the time and cost of public transportation while explicitly accounting for the risk of failing to meet regulatory deadlines. Practical signifi the proposed approach off a novel framework for selecting empty-wagon allocation options to support public transportation It has potential applications in organizing other transport modalities, and can be employed by private operators competing in the transport services market.

Keywords: railway transportation, optimal wagon-loading options, public transportation, efficiency, empty-wagon flows

Contacts: nonakobozeva@yandex.ru, novitchihin@bk.ru

Цель: рассмотрение вопроса ускорения грузовых транспортных потоков на железнодорожном транспорте. Для достижения поставленной цели выделены ключевые причины, негативно влияющие на скорость доставки. Методы: сбор, сравнение и систематизация данных по скорости движения грузовых поездов. Результаты: сделан вывод о необходимости дифференцированного подхода к выработке мер по ускорению транспортных потоков и комплексного подхода к решению задачи по повагонным отправкам. Предложена классификация факторов, влияющих на скорость доставки грузовых отправок, обоснованы ключевые направления развития мер по повышению скорости движения. Подчеркнуто, что на ускорение потоков непосредственно влияют организация, технология, культура данных, масштабирование цифровых технологий и квалификация персонала. Практическая значимость: показана необходимость пересмотра существующих подходов к разработке графиков движения и создания адаптивных цифровых моделей, опирающихся на прогноз. Комплексный научный подход к оптимизации логистики и управлению перевозками и внедрение интеллектуальных ИИ-решений в перевозках позволят существенно повысить скорость железнодорожной доставки грузов.

Ключевые слова: скорость доставки, ключевые причины, объективные факторы, изменяемые факторы, цифровизация, электронные сервисы

Контакты: lapidusbm@mail.ru, at@osminin.com, osminina@inbox.ru, malakhova2004@yandex.ru

On the issue of increasing the speed of freight shipments B.M. Lapidus, А.Т. Osminin, I.I. Osminina, Т.А. Malakhova
DOI: 10.20295/1815-588X-2026-1-108-116

Objective: to examine the issue of accelerating freight shipping fl by rail. To achieve this objective, key factors that negatively aff delivery speed were identifi. Methods: collection, comparison, and systematization of data on the operating speeds of freight trains. Results: the research concluded that a differentiated approach is required for the development of measures to accelerate freight transport fl as well as a comprehensive strategy is necessary to address the specifi challenges of per-wagon load consignments. A classifi of factors aff freight delivery speed has been proposed, and the principal directions for measures to increase train speeds have been substantiated. It is emphasized that acceleration of fl is directly infl by organizational arrangements, technology, data culture, the scaling of digital technologies, and personnel qualif. Practical importance: the study demonstrates the necessity to revise existing approaches to train scheduling and to develop adaptive, forecast-driven digital models. A comprehensive scientifi approach to logistics optimization and transport management, together with the deployment of intelligent AI-based solutions in transportation, can signifi improve rail-freight delivery speed.

Keywords: delivery speed, key reasons, objective factors, changeable factors, digitalization, electronic services

Contacts: lapidusbm@mail.ru, at@osminin.com, osminina@inbox.ru, malakhova2004@yandex.ru

Цель: выбор вида статистического распределения вертикальных сил воздействия колеса на рельс при движении грузовых поездов с осевой нагрузкой 230,5–245,0 кН. Методы: по результатам эксперимента были определены вертикальные динамические силы воздействия колеса на рельс, возникающие при движении грузовых поездов с осевой нагрузкой 230,5–245,0 кН. В зависимости от условий эксплуатации результаты эксперимента распределены по группам (массивам данных). Для каждого из них была выполнена статистическая обработка. Результаты: по итогам статистической обработки определено, что на вид распределения вертикальных сил воздействия колеса на рельс существенное влияние оказывает тип грузового вагона (цистерна, хоппер-дозатор, полувагон). В ряде случаев фактическое распределение вертикальных сил не соответствует нормальному закону распределения случайной величины (закону Гаусса), в соответствии с которым осуществляется определение показателей напряженно-деформированного состояния пути, что, в свою очередь, может приводить к ошибкам в расчете напряжений и, как следствие, принятию нерациональных решений при организации технического обслуживания железнодорожного пути. Поэтому в соответствии с распределением Вейбулла была выведена аналитическая зависимость максимальной динамической силы воздействия колеса на рельс Pдин max (кН) от коэффициентов (параметров) функций распределения Вейбулла, позволяющая наиболее точно определять площадь графика плотности вероятности распределения вертикальных сил. Практическая значимость: результаты исследования могут быть применены при определении показателей напряженно-деформированного состояния пути в соответствии с методикой оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения его надежности.

Ключевые слова: вертикальные силы воздействия колеса на рельс, расчет пути на прочность, нормальное распределение случайной величины, распределение Вейбулла

Контакты: antonov@pgups.ru, blazhko@pgups.ru

Accounting for the type of freight wagons in determining the statistical distribution of vertical track forces generated by rolling stock with axial loads of 230.5–245.0 kN A.Yu. Antonov, L.S. Blazhko
DOI: 10.20295/1815-588X-2026-1-117-125

Objective: when determining the statistical distribution of vertical forces acting on the track for heavy-haul rolling stock (230.5–245.0 kN axial load), it is essential to account for the specific type of freight wagons. Methods: vertical dynamic wheel-rail forces generated by freight trains with axial loads of 230.5–245.0 kN were measured experimentally. Subsets of the observed data were separated based on wagon type and operational conditions. Separate statistical analysis was performed on each subset. Results: statistical analysis indicated that wagon type (tank, hopper dispenser, or gondola) significantly affects the statistical form of vertical wheel-rail forces. In a number of cases, the actual distribution of vertical forces does not follow the normal probability distribution law (Gaussian distribution), which is traditionally assumed when estimating track stress-strain indicators. Thus, this mismatch may induce errors in stress calculations and, consequently, lead to inefficient decision-making in railway track maintenance planning. To address this, an analytical relation was derived – based on Weibull distribution – linking the maximum dynamic wheel-rail force Pmax (kN) to the parameters of the Weibull distribution functions. This dependence enables a more accurate determination of the area under the probability density curve of vertical forces. Practical significance: the findings of the study can be applied to improve the precision of stress assessments and to inform indicators of the stress-strain state of the track in accordance with the Methodology for assessing the impact of rolling stock on the track to ensure its reliability.

Keywords: vertical forces of the wheel on the rail, calculation of the strength path, normal random variable distribution, Weibull distribution

Contacts: antonov@pgups.ru, blazhko@pgups.ru

Цель: учет работы бесстыкового пути на эстакадах высокоскоростных железнодорожных магистралей на сейсмические воздействия вдоль оси пути. Методы: разработка методики расчета пролетных эстакад с бесстыковым путем на продольные сейсмические воздействия с анализом поведения системы «мост — бесстыковой путь». Результаты: методики расчета эстакады с бесстыковым путем на продольные сейсмические силы. Практическая значимость: получение методики расчета эстакад с бесстыковым путем на продольные сейсмические воздействия.

Ключевые слова: эстакада, бесстыковой путь, сейсмические воздействия

Контакты: alexeigolubev111@gmail.com, svn193921@rambler.ru

Response of high-speed railway viaducts to longitudinal seismic loading V. N. Smirnov, A. A. Golubev
DOI: 10.20295/1815-588X-2026-1-126-131

Objective: to account for the behavior of continuous welded rail (CWR) on high-speed railway viaducts under seismic actions along the track axis. Methods: development of a calculation methodology that includes a behavior analysis of the “bridge — CWR” system for span-type viaducts with continuous welded rails under longitudinal seismic actions. Results: calculation procedures for viaducts with continuous welded rails under longitudinal seismic forces. Practical significance: provision of a framework for the design and analysis of viaducts with continuous welded rails under longitudinal seismic actions.

Keywords: viaduct, continuous welded rail track, seismic actions

Contacts: alexeigolubev111@gmail.com, svn193921@rambler.ru

Цель: исследование зависимости затухания ультразвуковых колебаний от температуры рельсовой стали, определение влияния температуры на процесс затухания ультразвуковых колебаний. Разработка метода определения температурных напряжений рельсовых плетей бесстыкового пути при помощи анализа амплитуды ультразвукового сигнала, прошедшего через рельс. Методы: проведен анализ теоретических основ распространения ультразвука и влияния температуры рельса на изменение амплитуды ультразвукового сигнала, прошедшего через рельс. Проведены натурные измерения с целью проверки теоретических данных. Результаты: определена зависимость затухания ультразвуковых колебаний, прошедших через рельс, от температуры рельса. Получена математическая формула, отражающая зависимость амплитуды ультразвука от температуры рельсовой стали. Определены факторы, влияющие на точность полученных результатов. Показано, что учет зависимости амплитуды ультразвука от температуры рельса важен для повышения точности метода оценки температурных напряжений рельсовых плетей бесстыкового пути. Практическая значимость: результаты исследования позволят разработать более точные и надежные методы мониторинга температурных напряжений в бесстыковом пути, а также могут быть использованы для совершенствования метода определения температурных напряжений рельсовых плетей бесстыкового пути.

Ключевые слова: путевое хозяйство, железнодорожный путь, бесстыковой путь, температурно-напряженное состояние, контроль напряжений

Контакты: boris120799@inbox.ru, beltukov@pgups.ru

An investigation into the thermal dependency of ultrasonic vibration attenuation in steel rail Khodak B.I., Beltiukov V.P.
DOI: 10.20295/1815-588X-2026-1-132-138

Objective: to explore how temperature variations influence ultrasonic vibration attenuation in rail steel. To propose a methodology for evaluating thermal stresses in continuous welded rails by analyzing the amplitude variations of ultrasonic signals transmitted through the rail structure. Methods: the theoretical fundamental principles governing the propagation of ultrasonic waves were examined, with a specific focus on how rail temperature conditions impact on the ultrasonic signal amplitude. Field measurements were carried out to verify the theoretical data. Results: a distinct correlation has been established between the rail temperature and the attenuation of ultrasonic vibrations transmitted through the rail. A mathematical expression describing the dependence of ultrasound amplitude on the temperature of the rail steel has been obtained. The study has identified specific variables that could compromise measurement precision. The data demonstrates that integrating temperature-dependent variables into ultrasonic amplitude analysis is crucial for enhancing the precision of current methods used to estimate thermal stresses in continuous welded rail systems. Practical significance: the findings of the study will allow the development of more accurate and reliable methods for monitoring thermal stresses in continuous welded rail tracks, and can be used to improve existing techniques for detecting thermal stresses in continuous welded rails.

Keywords: track facilities, railway track, continuous welded track, temperature-stress state, stress control

Contacts: boris120799@inbox.ru, beltukov@pgups.ru

При длительном использовании металлических сетей водоснабжения на их стенках образуется слой отложений, который со временем увеличивается, что пагубно влияет на основные параметры данной системы. Цель: усовершенствовать методику оперативного автоматизированного расчета значений характеристик гидравлического потенциала изношенных водопроводных труб, характеризуемых разными значениями коэффициента эффективности их эксплуатации, а также разработать программное обеспечение для ускорения расчетов. Методы: при разработке программного обеспечения использованы расчетные зависимости, принятые для гидравлических расчетов в проектной практике. Результаты: на конкретном примере показана усовершенствованная методика проведения универсального автоматизированного гидравлического расчета труб определенного диаметра, позволяющая получить полную картину значений гидравлических и энергетических характеристик изношенного водопровода по толщине слоя отложений, измеренной с помощью рентгеноскопии. Практическая значимость: разработано ПО, предназначенное для определения параметров водопроводных труб. Данное ПО учитывает варьирующуюся толщину внутренних отложений, что обеспечивает более точный прогноз периода их дальнейшей эксплуатации и своевременной замены. Описана усовершенствованная методика проведения гидравлического расчета изношенных металлических сетей с внутренними отложениями с использованием автоматизированного программного обеспечения «ГРИТ» — «Гидравлический расчет изношенных трубопроводов».

Ключевые слова: металлические сети водоснабжения, внутренние отложения, гидравлический расчет, программное обеспечение

Контакты: p.jakub@mail.ru, pro@enco.su, 6761034@gmail.com

Enhancement of hydraulic calculations for metallic water pipelines within the GRIT software A. Prodous, P.P. Yakubchik, C.C. Balashov
DOI: 10.20295/1815-588X-2026-1-139-145

During long-term operation of metallic water supply networks, a deposit layer forms on the inner pipeline walls and progressively increases in thickness, which adversely affects the key performance parameters of the system. Objective: to improve the methodology for rapid automated estimation of the hydraulic potential characteristics of aging water pipelines with different values of their operational efficiency coefficient. To develop software to accelerate these computational procedures. Research Methods: the software was developed using computational relationships adopted in standard hydraulic design practice. Results: drawing on a particular case study, an improved methodology for the automated hydraulic analysis of pipes of a specified diameter has been introduced. This methodology provides a comprehensive profile of the hydraulic and energy characteristics of an aging water main, with the analysis linked directly to the thickness of internal scale and sediment layers identified through X-ray inspection. Practical significance: software has been developed to determine the operational parameters of water-supply pipelines. This software accounts for variations in the thickness of deposits formed on the pipe inner surface, enabling a more accurate prediction of remaining service life and supporting timely replacement planning. An updated method is proposed for hydraulic calculations of deteriorated metal pipeline networks with internal deposits using the automated GRIT software, whose name refers to the Hydraulic Calculation of Deteriorated Pipelines (Gidravlicheskiy Raschet Iznoshennykh Truboprovodov).

Keywords: metallic water supply networks, internal deposits, hydraulic calculatio

Contacts: p.jakub@mail.ru, pro@enco.su, 6761034@gmail.com

Цель: рассмотрение механизмов формирования коэффициента бокового давления грунта в состоянии покоя K0 на уровне его элементарной структуры — микроструктуры грунта. Его базовыми элементами являются частицы твердой фазы. Объектом исследования являлась дискретная среда — чистый кварцевый песок средней крупности. Методы: в качестве модели рассмотрена монодисперсная среда с периодической укладкой зерен — дискретная среда с одинаковым размером, формой частиц и регулярной их укладкой. Очевидно, что такого рода среда является значительным упрощением, так как реальный грунт — это набор зерен различных размеров, которые могут отличаться на несколько порядков. Моделирование с учетом реального распределения частиц по крупности существенно усложняет процесс исследования. Только в условиях монодисперсной среды становится возможным однозначно определять предельные плотности сложения и получать аналитические выражения для коэффициента бокового давления. Обобщены имеющиеся теоретические решения, применяемые при определении коэффициента бокового давления для сред такого рода. При численном моделировании для описания зернистых сред использован инструментарий механики дискретных сред, в котором элементарный объем грунта рассматривается как механизм, состоящий из некоторого количества взаимодействующих зерен и подчиняющийся основным постулатам динамики. Произведено численное моделирование среды в условиях формирования K0 с использованием метода дискретных элементов. Результаты: показано, что теоретические зависимости действительны только до определенных значений пористости и плотности сложения. При пористости, близкой к предельной, наблюдается резкий рост коэффициента бокового давления в сравнении с теоретическими результатами. Сравнение с лабораторными экспериментами по определению K0 показывает существенное отличие. Так, рассматриваемая упрощенная модель прогнозирует большее значение K0 для рыхлого песка в сравнении с более плотной его укладкой. В лабораторных экспериментах наблюдалась обратная зависимость. Практическая значимость: результаты работы имеют теоретическое значение для механики грунтов, так как процессы формирования коэффициента бокового давления рассматриваются с точки зрения механики дискретных сред. Подобный подход позволяет рассмотреть грунтовый объем как механизм и детально проследить вклад каждой из его характеристик в рассматриваемый процесс.

Ключевые слова: зернистые среды, песок, коэффициент, трение, микроструктура песка, моделирование

Контакты: soiltech@yandex.ru, pasha.sky@gmail.com

Mechanisms for generating lateral earth pressure at rest based on a simplified discrete sand model K. V. Slivetz, P. A. Kravchenko
DOI: 10.20295/1815-588X-2026-1-146-153

Objective: to investigate the mechanisms governing the coefficient of earth pressure at rest, K0, at the level of soil elementary structure, i.e., its microstructure. The fundamental components of soil microstructure are solid-phase particles. The study focused on a discrete medium represented by clean medium-sized quartz sand. Methods: this paper considers aa idealized monodisperse medium with periodic grain packing, i.e., a discrete medium composed of particles identical in size and shape and arranged in a regular pattern. Apparently, this type of medium is a major simplification, as natural soils consist of grains of varied sizes, which may differ by several orders of magnitude. Modelling that accounts for the actual particle-size distribution significantly complicates the research process. At the same time, only monodisperse granular assemblies allow the limiting states of packing densities to be identified without ambiguity and make it possible to derive analytical expressions for the coefficient of lateral earth pressure. For this reason, this study reviews and summarizes available theoretical approaches developed for evaluating this coefficient in media of that type. In the numerical simulations, the granular media was described within the framework of discrete media mechanics. Under this approach, an elementary soil volume is treated as a mechanical system composed of a finite number of interacting grains, governed by the fundamental laws of dynamics. Numerical modelling of the medium during the formation of K0 was simulated using the discrete element method. Results: the results indicate that the available theoretical relationships remain valid only within a limited range of porosity and packing density. When porosity approaches its limiting value, the coefficient of lateral earth pressure rises sharply relative to the values of the theoretical predictions. A comparison with laboratory measurements of K0 reveals a substantial discrepancy between the simplified model and experimental evidence. In particular, the model suggests that loose sand should exhibit a greater K0 than densely packed sand, whereas laboratory experiments demonstrate the reverse relationship. Practical significance: the results of this study have theoretical significance for soil mechanics. By interpreting the development of the lateral earth pressure coefficient through the principles of discrete media mechanics the study makes it possible to examine, in detail, how each characteristic of the granular system contributes to the emergence of K0.

Keywords: granular media, sand, coefficient, friction, sand microstructure, modelling

Contacts: soiltech@yandex.ru, pasha.sky@gmail.com

Цель: исследовать напряженно-деформированное состояние тонкой однородной изотропной полубесконечной прямоугольной пластины, защемленной по двум параллельным кромкам и как угодно закрепленной или свободной на третьей кромке. Показать возможность использования полученного решения для полубесконечной пластины при исследовании напряженно-деформированного состояния прямоугольных пластин конечных размеров. Методы: для решения поставленной задачи используется метод Л. В. Канторовича с базисными функциями, построенными на основе полиномов Якоби и удовлетворяющими граничным условиям на параллельных кромках полубесконечной пластины. Указанные базисные функции обладают свойством квазиортогональности своих первых и вторых производных, что приводит к расщеплению системы обыкновенных дифференциальных уравнений метода Л. В. Канторовича на отдельные обыкновенные дифференциальные уравнения, которые легко решаются аналитически. Результаты: получено приближенное аналитическое решение задачи изгиба полубесконечной прямоугольной пластины для различных случаев закрепления пластины. Показано, что полученное решение быстро сходится как для прогиба, так и для изгибающих моментов. Продемонстрирована эффективность использования решения задачи изгиба полубесконечной пластины для исследования напряженно-деформированного состояния прямоугольных пластин конечных размеров. Для этого построены решения задачи изгиба прямоугольных пластин конечных размеров при разных случаях закрепления. Использовалось решение Бубнова — Галеркина для защемленной по контуру пластины и решение М. Леви для пластины, защемленной по двум параллельным кромкам и шарнирно опертой по двум другим кромкам. Практическая значимость: получено решение задачи изгиба полубесконечной пластины при разных граничных условиях. Данное решение может использоваться при расчете прямоугольных пластин конечных размеров.

Ключевые слова: полубесконечная прямоугольная пластина, изгиб пластины, метод Л. В. Канторовича, метод Бубнова — Галеркина, решение М. Леви, полиномы Якоби

Контакты: dpg1954@mail.ru, avmatrosov@mail.ru

A polynomial solution for bending a semi-infinite rectangular plate D. P. Goloskokov, A. V. Matrosov
DOI: 10.20295/1815-588X-2026-1-154-162

Objective: to investigate the stress-strain state of a thin, homogeneous, isotropic, semi-infinite rectangular plate that is clamped along two parallel edges, with the third edge considered either fixed or free. The study also aims to demonstrate that the derived semi-infinite plate solution can be applied to assess stress-strain fields in finite-size rectangular plates. Methods: the issue is tackled using L. V. Kantorovich's method with trial (basis) functions constructed from Jacobi polynomials that satisfy the boundary conditions on the parallel clamped edges of the semi-infinite plate. These basis functions exhibit quasi-orthogonality properties for their first and second derivatives, which permits separation of the coupled ordinary differential equations produced by Kantorovich's procedure into independent ordinary differential equations that admit analytical solutions. Results: an approximate analytical solution for the bending of the semi-infinite rectangular plate has been obtained various clamping configurations of the plate. The derived solution demonstrates rapid convergence for both deflections and bending moments. It is shown that the stress-strain state of finite-size rectangular plates can be effectively investigated by applying the solution of the semi-infinite plate bending. To facilitate this approach, solutions for several boundary-condition configurations of the finite-size rectangular platebending issues have been developed. Namely, the Bubnov-Galerkin solution was used for a plate clamped along its contour, and M. Levy's solution was employed for a plate clamped along two parallel edges and pinned along the remaining two. Practical importance: the algorithm proposed herein for solving semiinfinite plate bending issues is recommended for practical application in determining the stress-strain state of finite-size rectangular plates.

Keywords: Semi-infinite rectangular plate, plate bending, L. V. Kantorovich method, Bubnov — Galerkin method, M. Levy solution, Jacobi polynomials

Contacts: dpg1954@mail.ru, avmatrosov@mail.ru

Цель: выявить основные направления технологии обработки осадка городских сточных вод, позволяющие получать товарный продукт и экономическую выгоду. Представить методы обработки осадка, которые наряду с получением товарного продукта обеспечивают охрану окружающей среды от загрязняющих веществ. Обосновать выбор технологических схем обработки осадка в соответствии с существующим законодательством и с учетом влияния образующихся при этом иловых вод на эффективность работы станций очистки городских канализационных стоков. Методы: проведены всесторонний анализ и систематизация существующих нормативных документов в области обработки, утилизации и ликвидации осадков, образующихся в процессе очистки городских сточных вод. Выполнены сравнение и анализ воздействия различных технологий обработки осадка на сооружения механической и биологической очистки городской канализационной станции. Результаты: рассмотрены современные критерии оценки эффективности технологий обработки и утилизации осадков городских сточных вод. Представлен необходимый минимум стадий обработки осадка, позволяющий предотвращать негативное воздействие на окружающую среду как при обработке, так и при утилизации осадка. Показаны основные современные сооружения и устройства обработки осадка, которые как сразу при внедрении, так и в долгосрочной перспективе способствуют повышению экологической эффективности городской канализационной станции. Выявлены устройства и сооружения, модернизация и/или реконструкция которых позволяет производить в конце технологической цепочки обработки осадка товарный продукт, востребованный на рынке. Практическая значимость: результаты демонстрируют превалирующие современные тенденции в подходе к обработке осадка и переход от обязательности простого обезвоживания осадка к возможности и необходимости получения прибыли при его утилизации. Предлагаемые пути повышения эффективности утилизации осадка от городских канализационных станций с применением наилучших доступных технологий позволяют минимизировать негативное влияние на окружающую среду. Представленные технологические схемы обработки осадков, образующихся на городских очистных сооружениях, позволяют достигать как экологической безопасности, соответствующей современным требованиям, так и экономической эффективности.

Ключевые слова: осадок, городские сточные воды, обезвоживание, утилизация, ликвидация, экологическая безопасность, экономическая эффективность

Контакты: olk1975@mail.ru, tvardovskaya@pgups.ru

Methods for urban wastewater sludge treatment O. G. Kapinos, N. V. Tvardovskaya
DOI: 10.20295/1815-588X-2026-1-163-171

Objective: to identify the main technological approaches for treating urban wastewater sludge that will enable production of marketable products and generation of economic benefits. To present sludge treatment methods that, in addition to producing marketable outputs, will prevent environmental contamination. To justify the selection of technological schemes for sludge treatment in accordance with current legislation, taking into account the impact of liquid effluents released during treatment on the operational efficiency of municipal sewage treatment plants. Methods: a comprehensive analysis and systematization of existing regulatory documents concerning the treatment, disposal and elimination of sediments generated during urban wastewater treatment were undertaken. A comparative assessment was conducted of the effects that various sludge treatment technologies exert on the mechanical and biological treatment facilities of municipal sewage plants. Results: contemporary criteria for evaluating the effectiveness of technologies for treating and disposing of urban wastewater sludge were considered. A minimal required sequence of sludge treatment stages has been proposed to prevent adverse environmental impacts during both sludge treatment and disposal. The principal modern structures and devices for sediment processing, have been identified, which, both immediately upon implementation and over the long term, will contribute to improving the environmental performance of municipal sewage plants. Devices and structures suitable for modernization and/or reconstruction have been identified. Their upgrade will permit the production of market-demanded products at the final stages of the sludge-processing chain. Practical significance: the findings reflect current trends in sludge management, evidencing a shift from the obligatory basic dewatering toward opportunities and imperatives for generating revenue from sludge disposal. The proposed measures to improve sludge disposal efficiency at municipal sewage treatment facilities, based on best available technologies, will minimize adverse environmental impacts. The proposed technological schemes for processing sediments from urban treatment facilities will ensure compliance with contemporary environmental safety requirements while maintaining economic efficiency.

Keywords: sediment, municipal wastewater, dewatering, disposal, elimination, environmental safety, economic efficiency

Contacts: olk1975@mail.ru, tvardovskaya@pgups.ru

Цель: определение и анализ основных передаточных характеристик типовой схемы рычажного механизма захватного устройства робота-манипулятора. Методы: проведен кинематический анализ аналитическим и графоаналитическим методами, а также динамический анализ с использованием принципа возможных скоростей в статическом режиме, составлено общее уравнение динамики механизма в режиме вращения вокруг главной центральной оси инерции. Результаты: установлены зависимости передаточных характеристик механизма от его геометрических параметров и зависимость допустимого угла давления в поступательной кинематической паре механизма от геометрических параметров схемы механизма. Получена зависимость усилия на зажиме захватного устройства от силы на штоке гидроцилиндра. Практическая значимость: результаты кинематического анализа могут быть применены для синтеза более совершенного механизма по условию допустимых углов давления, а также для более углубленного расчета параметров взаимодействия захватного устройства с объектом манипулирования. Результаты силового расчета применимы для расчета параметров силового гидроцилиндра, отвечающего заданной грузоподъемности робота.

Ключевые слова: манипуляционный робот, захватное устройство, кинематический анализ, схват, динамический анализ, силовое передаточное отношение, кинематическое передаточное отношение

Контакты: Oparina-ekaterina@inbox.ru

Dynamic analysis of a robotic manipulator gripper E.V. Oparina
DOI: 10.20295/1815-588X-2026-1-172-179

Objective: to identify and analyze the main transmission characteristics of a typical linkage mechanism used in the gripper of a robotic manipulator. Methods: the mechanism was investigated kinematically through both analytical and combined graphical-analytical analysis. Its dynamic behaviour was also evaluated under static conditions based on the principle of virtual velocities. In addition, a general equation of the mechanism’s dynamics was derived for motion involving rotation around the principal central axis of inertia. Results: relationships between the mechanism's transmission characteristics and its geometric parameters have been determined. The dependence of the permissible pressure angle in the mechanism's translational kinematic pair on the geometric parameters of the mechanism's configuration has been established. A functional relationship has also been obtained between the gripping force of the gripper and the force exerted on the hydraulic cylinder rod. Practical significance: the results of the kinematic analysis may be applied to synthesize a more advanced mechanism based on the criterion of permissible pressure angles. The findings can likewise support a more precise evaluation of the interaction between the gripper and the object being manipulated. The results of the force calculation are applicable to determining the parameters of the hydraulic power cylinder required to satisfy the robot’s specified load-carrying capacity.

Keywords: robotic manipulator, gripper, kinematic analysis, grip, dynamic analysis, force transmission ratio, kinematic transmission ratio

Contacts: Oparina-ekaterina@inbox.ru

Цель: привести дополнительные примеры проведения поверочных расчетов каменных бескосоурных лестниц в процессе обследований их технического состояния. Материалы и методы: в примерах использованы математический аппарат и данные, отобранные в рамках предыдущих исследований. Результаты: проиллюстрированы отличительные аспекты выбранных примеров. Выполнены анализ и интерпретация полученных результатов с учетом последующего применения на реальных объектах. Практическая значимость: предоставление практикующим инженерам расчетных инструментов для оценки технического состояния ценных исторических конструкций.

Ключевые слова: каменные конструкции, бескосоурные лестницы, висячие лестницы, обследование, реконструкция, реставрация, поверочные расчеты, примеры расчета

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

Reconstruction of cantilever stone staircases in the architecture of St. Petersburg. Part 3: how to calculate a straight flight staircase with plane treads M. D. Veber, A. V. Kuznetsov
DOI: 10.20295/1815-588X-2026-1-180-189

Objective: to provide additional case studies of verification analysis for cantilever stone staircases in the context of structural surveys. Materials and methods: the case studies employ mathematical modelling techniques and draw on empirical data obtained from prior investigations. Results: the selected examples highlighted distinctive aspects of these structures. The analyses and interpretation of the findings have been carried out with consideration of their future implementation in practical projects. Practical significance: this paper aims to furnish practicing engineers with methodological guidance to support the conservation of historically valuable structures.

Keywords: stone structures, cantilever staircases, hanging stairs, inspection, reconstruction, restoration, verification calculations, calculation examples

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

Цель: разработка технологической схемы изготовления битумполимерной композиции на эффективном модификаторе, так как существующий в России дефицит нефтяного битума, его недостаточная стойкость к климатическим условиям страны, а также отсутствие поставок зарубежного производственного оборудования подталкивают к поиску новых технологий производства битумных вяжущих. Традиционное окисление нефти не всегда позволяет получить битум с необходимым набором свойств. Одним из наиболее перспективных решений является модификация битума полимерами. Методы: использованы методы оптической микроскопии и ядерного магнитного резонанса при исследовании структуры и свойств вяжущего, а также реологический, термомеханический методы и стандартные методы испытаний битумов. Результаты: в качестве модификатора битума при проведении исследований рассматривается смесевой эластомерный термоэластопласт. Исследовано влияние на время растворения полимера таких факторов, как дисперсность, температура и концентрация предварительно растворенного полимера в пластификаторе (мазуте). В зависимости от этих факторов формируется технологическая схема с привязкой соответствующего оборудования. Практическая значимость: на лабораторной установке продемонстрирована эффективность применения битумного модификатора в соответствии с предложенной технологической схемой. Промышленное изготовление битумно-полимерных материалов должно включать в свой состав, кроме модифицированного вяжущего, и минеральный наполнитель в виде каолина, доломитовой муки или талька в качестве добавки. Данный прием позволяет повысить эксплуатационную стабильность и удешевить композицию.

Ключевые слова: битумно-полимерное вяжущее, модификация, технологическая схема, изготовление, модифицирующая добавка, диспергирование

Контакты: sds-m7lab@mail.ru, akhmetov_fril@mail.ru, yalifa@inbox.ru

Development of a method for producing a modified bitumen-polymer binder E.V. Muruzina, F.M. Akhmetov, L.F. Kazanskaya
DOI: 10.20295/1815-588X-2026-1-190-197

Objective: to develop a technological scheme that uses an efficient modifier to produce a bitumen-polymer mixture. This research is motivated by the lack of petroleum bitumen available domestically, poor resilience of available bitumen to Russia’s climate, and limited access to foreign production equipment, all of which necessitate new technologies for the production of bituminous binders. Polymer modification is regarded as one of the most promising alternatives to traditional oil oxidation techniques that do not consistently produce bitumen with the necessary property set. Methods: optical microscopy and nuclear magnetic resonance spectroscopy were used to study the structure and properties of the binder. In addition to standard bitumen testing protocols, rheological and thermal mechanical analyses were employed to assess the binder’s performance. Results: the research employed a mixed elastomeric thermoplastic as a bitumen modifier. It has been investigated how polymer-dissolving time affects variables including dispersion, temperature, and pre-dissolved polymer concentration in the plasticizer (fuel oil). Based on these parameters, a process flow diagram specifying the required equipment has been developed. Practical significance: a laboratory setup validates the effectiveness of the bitumen modifier when implemented in accordance with the proposed process diagram. For industrial production of bitumen-polymer, the modified binder should be complemented with a mineral filler as an additive, such as kaolin, dolomite flour, or talc. This technique allows for increased operational stability and reduced costs.

Keywords: bitumen-polymer binder, modification, technological scheme, production, modifying additive, dispersion

Contacts: sds-m7lab@mail.ru, akhmetov_fril@mail.ru, yalifa@inbox.ru

Цель: провести расчеты и анализ напряжений и усилий в сечениях простейших статически неопределимых стержней при циклическом изменении температуры. Методы: рассмотрено два типа стержней, образующих основную систему, принятую в методе перемещений. Стержень первого типа имеет жесткую заделку на одном из концов и шарнирно-подвижную опору на другом. Полным аналогом такого элемента является стержень с продольноскользящей заделкой и неподвижным шарниром на концах. Стержень второго типа имеет на концах жесткую заделку и продольноскользящую заделку. Названные типы стержней исследовались при отнулевом цикле изменения температуры. При этом, помимо напряжений, определялись также максимальные усилия — изгибающие моменты, чего не было в статически определимом стержне. Результаты: было установлено, что значения максимальных напряжений и максимальных моментов стремятся к стационарным значениям при увеличении времени цикла и уменьшении высоты сечения стержня. Максимальные сжимающие напряжения при циклических тепловых воздействиях заметно превышают их величины при установившейся температуре и достигают 35 %. Практическая значимость: полученные аппроксимирующие функции kσ(tc, h), kM(tc, h) для напряжений, моментов могут применяться для дальнейшего использования при расчете стержневых систем. Для большей точности можно воспользоваться полученными табличными значениями функции, kM и линейной интерполяцией между этими значениями.

Ключевые слова: стержень, усилия, напряжения, температура, цикл, статика, эксперимент

Контакты: ppavel.khv@gmail.com, aleksejshulgin@gmail.com, alin_pavlovec2@mail.ru

Determination of maximum support moments and their dependences in statically indeterminate rods subjected to a zero-cycle temperature change P. A. Pegin, A. A. Shulgin, A. V. Pavlovets
DOI: 10.20295/1815-588X-2026-1-198-208

Objective: to calculate and analyze sectional stresses and internal forces in the simplest statically indeterminate rods under cyclic temperature changes. Methods: two confi of rod comprising the basic system employed in the displacement method were considered. The fi confi featured one rigidly fi end and a hinged, movable support at the opposite end; its direct analogue was a rod with a longitudinally sliding fastening at one end and a fi hinge at the other. The second confi involved a rigid fi end combined with a sliding fastening at the opposite end. Both confi were investigated under a non-zero temperature change cycle. In addition to stresses, the study determined the peak internal forces – particularly bending moments – an outcome not observed for a statically determined rod. Results: the magnitudes of the maximum stresses and maximum moments converge to steady-state values as cycle time increases and the rod section height decreases. Maximum compressive stresses under cyclic thermal loading substantially exceed their steady-temperature values, reaching up to 35 % above them. Practical signifi the derived approximation functions for moment stresses can be employed in subsequent calculations of core systems. For improved accuracy, the obtained tabulated function values and linear interpolation between them should be used.

Keywords: rod, forces, stresses, temperature, cycle, statics, experiment

Contacts: ppavel.khv@gmail.com, aleksejshulgin@gmail.com, alin_pavlovec2@mail.ru

Цель: анализ пространственно-временной динамики ледовых явлений на реке Пур с учетом различий между верховьями (район Тарко-Сале) и нижним течением (район Самбурга) для выявления закономерностей и тенденций в условиях меняющегося климата. Методы: основаны на обработке многолетних данных (за 1937–2024 годы) о датах начала и окончания ледовых явлений с применением статистического анализа. Использованы географические и гидрологические параметры для объяснения различий между пунктами наблюдения. Результаты: продолжительность ледового периода в нижнем течении (Самбург) в среднем на 15–20 дней больше, чем в верховьях (Тарко-Сале), из-за более мощного водного потока и влияния арктического климата. Выявлена устойчивая тенденция к сокращению ледового периода на всей протяженности реки, особенно выраженная после 2000 года. При этом пространственный градиент между верховьями и нижним течением сохраняется, несмотря на общее потепление. Практическая значимость: возможность использования полученных данных для прогнозирования ледового режима, что важно для планирования судоходства, инфраструктурных проектов и оценки экологических рисков в Арктической зоне. Результаты также вносят вклад в понимание реакции северных рек на климатические изменения.

Ключевые слова: внутренние водные пути, ледовый режим, климатические изменения, река Пур

Контакты: navolkova@aari.ru

Assessing the Pur River freeze-thaw cycles to determine the length of its navigation season N. A. Volkova
DOI: 10.20295/1815-588X-2026-1-209-220

Objective: to analyze the spatiotemporal dynamics of ice-thaw cycles on the Pur River, contrasting the upper reach (Tarko-Sale) with the lower reach (Samburg), in order to identify patterns and trends relevant to climate change. Methods: long-term records of 1937-2024 of ice onset and breakup dates were analyzed using statistical techniques. Geographical and hydrological parameters of the observation sites were incorporated to account for intersite observation points. Results: On average, the ice period in the lower reach (Samburg) is 15-20 days longer than that in the upper reach (Tarko-Sale), a difference linked to stronger river flow and greater Arctic climate influence. A persistent shortening of the river ice season has been detected, with the trend becoming particularly pronounced since 2000. At the same time, a spatial gradient between the upper and lower reaches persists despite the overall warming. Practical significance: the study’s practical value lies in the potential application of the obtained data to predict the ice season, which is important for planning shipping, infrastructure projects and assessing environmental risks in the Arctic zone. The findings also advance the understanding of how northern rivers react to climate change.

Keywords: inland waterways, ice season, climate change, Pur River

Contacts: navolkova@aari.ru

Цель: исследование механизмов инъекционного упрочнения грунтов зон разломов с точки зрения происходящих при этом физико-химических процессов в условиях, характеризующихся высокой дезинтегрированностью грунтов, их обводненностью, высокими значениями гидростатического давления. Методы: рассмотрены теоретические модели инъекционного упрочнения неустойчивых, раздробленных до дресвы, песка и глины грунтов методом инъекции в режиме фильтрации, а также инъекционным упрочнением грунтов при консолидированном уплотнении (метод гидроразрыва). Результаты: закрепление грунтов позволяет обеспечить прогнозируемое поведение массива грунта по трассе тоннеля, получить новые улучшенные характеристики грунта и использовать их в дальнейших расчетах армогрунтовых конструкций. Рассмотрен механизм инъекционного упрочнения грунтов, представляющий собой комплексное воздействие твердеющих во времени инъекционных растворов на пути своего движения под действием избыточного давления по схеме «инъекционная скважина => естественные трещины и крупные поры => искусственные трещины и каналы => мелкие поры». Практическое применение: указанные в статье методы являются основными разработками и получили широкое применение для эффективного искусственного воздействия на дезинтегрированные неустойчивые грунты путем обработки инъекционными растворами с целью улучшения свойств. Способы инъекционного упрочнения грунтов (в различных вариантах) применены на тоннелях БАМа более чем на 150 разломах различной мощности и протяженности.

Ключевые слова: инъекция, фильтрация, закрепление, грунты, деформации

Контакты: transport-stroy@mail.ru

Improvement of soil properties in tunnel construction, as demonstrated by the Severomuya Tunnel construction S.L. Filippov
DOI: 10.20295/1815-588X-2026-1-221-228

Objective: to research the mechanisms of injection strengthening of soils in fault zones by investigating the physical and chemical processes that take place under conditions of severe soil disintegration, high moisture content, and elevated hydrostatic pressures. Methods: theoretical models for injection strengthening of unstable, highly fragmented soils, including gravel, sand and clay, were examined, covering filtration mode injection and injection by consolidated compaction (the hydro-fracturing method). Results: ground consolidation yields predictable behavior of the treated soil mass along the tunnel alignment, and improves soil properties that can be incorporated into subsequent design calculations for reinforced soil structures. The mechanism of injection strengthening is interpreted as a complex interaction between the time- dependent hardening of injected solutions and their migration under the influence of hydrostatic pressure and filtration flow, following the sequence: injection well => natural cracks and large pores => artificial cracks and channels => small pores. Practical importance: the techniques described in this paper represent major developments and have been extensively employed as effective methods for artificially stabilizing disintegrated, unstable soils by treating them with injection solutions to enhance their properties. Injection strengthening methods, in various forms, have been applied to more than 150 faults of varying depths and lengths within the BAM tunnels.

Keywords: injection, filtration, strengthening/stabilization, soils, deformations

Contacts: transport-stroy@mail.ru

Цель: разработать направления концептуализации развития инфокоммуникационных систем для водного транспорта с внешним экипажем в Арктике с учетом необходимости обеспечения информационной безопасности создаваемых на современном этапе проектов. Методы: применены методы аналогий и абстрагирования, форсайт-технологии, а также технологии сканирования открытых источников (OSINT-технологии). Результаты: разработаны направления концептуализации перспективного развития инфокоммуникационных систем для водного транспорта с внешним экипажем в Арктике с использованием систем обеспечения ретрансляции сигналов связи между судами с внешним экипажем и удаленными центрами дистанционного управления в условиях информационных угроз с учетом требований информационной безопасности. Практическая значимость: рекомендации по использованию различных схем ретрансляции сигналов связи.

Ключевые слова: инфокоммуникационные системы, суда с внешним экипажем, морская радиосвязь, информационная безопасность, Арктика

Контакты: atombyfreund@mail.ru, sikarev@yandex.ru, 9402015@mail.ru, y.kozlov@rshu.ru, val.abramov@mail.ru

Conceptualization of information and communication system development for remotely operated maritime transport in Arctic region K.S. Prostakevich, I.A. Sikarev, I.V. Yurin, Yu. V. Kozlov, V.M. Abramov
DOI: 10.20295/1815-588X-2026-1-229-238

Objective: to develop strategic directions for conceptualizing information and communication systems for remotely operated Arctic maritime transport, with particular emphasis on ensuring information security within contemporary project designs. Methods: analogy and abstraction methods, foresight-technologies, and open-source scanning techniques (OSINT) were applied. Results: prospective directions for information and communication system development tailored to remotely operated Arctic maritime transport have been outlined. The proposals advocate deploying communication signal-relay architectures that sustain connectivity between vessels with external crews and remote control centers under conditions of information threat, while concurrently satisfying information security requirements. Practical significance: the research offers recommendations on applying diverse signal-relay communication architectures.

Keywords: information and communication systems, vessels with an external crew, maritime radio communication, information security, Arctic

Contacts: atombyfreund@mail.ru, sikarev@yandex.ru, 9402015@mail.ru, y.kozlov@rshu.ru, val.abramov@mail.ru