В условиях экономической интеграции важным фактором является повышение эффективности железнодорожного транспорта. Это зависит как от качества перевозочного процесса в целом, так и от качества отдельных его элементов. Особенно следует выделить подвижной состав, и в частности грузовые вагоны, так как именно с вагоном в пути следования производятся трудоемкие технологические операции, включая маневровые работы, техническое и коммерческое обслуживание, неплановый ремонт, а также стартовые и финишные операции — погрузка и выгрузка. Поэтому от качества вагонов не в малой степени зависит эффективность грузовых перевозок.

В этой связи в статье освещены результаты разработки целостной модели формирования требований к грузовым вагонам, повышающих эффективность перевозочного процесса с учетом особенностей конкретных условий перевозок. В данном случае целостная модель применена к условиям вывоза грузов с месторождений Западной Сибири по маршрутам магистрального проекта «Северный широтный ход».

Целостная модель формирования требований к вагонам Северного широтного хода включает:

• эксплуатационно-функциональную модель, содержащую обоснование технико-экономических параметров вагонов и модели полигонов их эксплуатации с учетом производимых технологических операций;

• модель надежности, содержащую обоснование показателей надежности вагонов и параметров системы их технического обслуживания и ремонта;

• модель оценки и подтверждения эффективности, основанную на результатах расчета комплекса технических и экономических показателей вагонов.

Целостная модель позволяет формировать рациональные требования к вагонам разного уровня специализации для конкретных условий эксплуатации. Модель позволяет также прогнозировать эффекты для участников перевозочного процесса при использовании вагонов с заданными характеристиками в конкретных условиях перевозок. Это способствует использованию принципов динамического ценообразования тарифов в зависимости не только от вида груза и региона, но и от маршрута следования, дальности перевозок и других параметров. В результате будут обеспечены преимущества и конкурентоспособность железнодорожного транспорта.

Основной задачей, стоящей перед государством, является решение публично значимых вопросов для достижения общественных интересов. При этом не каждая страна обладает необходимыми ресурсами, особенно в условиях нестабильной экономической ситуации. В этом случае повышение эффективности естественных монополий в конъюнктуре транспортного рынка становится наиболее актуальным направлением в государственной деятельности.

Статья посвящена вопросам государственно-частного партнерства на железнодорожном транспорте. В первую очередь реализуемые проекты с частным капиталом должны устранить лимитирующие участки на сети железных дорог России и обеспечить развитие крупных промышленных районов за счет создания разветвленной транспортной сети, формирование которой невозможно без участия государства.

Для повышения привлекательности проектов государственно-частного партнерства авторами с учетом основ управления человеческим капиталом рассмотрены аспекты дополнительного эффекта для партнеров, который определен понятием «реляционный эффект». Положительная динамика социально ориентированных и неучтенных в соглашении сторон показателей свидетельствует о наличии преимуществ от совместной деятельности и положительном реляционном эффекте, а негативное изменение — об отсутствии данного эффекта.

На основании выполненных исследований предложен базирующийся на интегральной оценке механизм контроля эксплуатационных затрат, позволяющий анализировать фактические прямые расходы партнеров и сравнивать отклонения от установленных нормативов. Данный механизм используется в государственной вертикально интегрированной процедуре централизованного обучения органов власти государственночастному партнерству. Формализован общий алгоритм реляционной модели взаимодействия сторон инвестиций, проиллюстрированный на примере реализации проекта строительства инфраструктуры железнодорожного транспорта.

Математическое обеспечение процесса рассмотрения информации по проекту и принятия решения по заключению соглашения о государственно-частном партнерстве выполнено в программе «Автоматизированная система консолидации, подбора и контроля реализации инновационных проектов концессионных форм управления на железнодорожном транспорте». Получаемые результаты интегрированы в программный комплекс инновационного развития объектов и настроены на трансформацию, эффективное использование потенциала партнеров, инвесторов, исполнителей и предприятий отрасли.

Описаны ключевые направления интенсификации перевозочного процесса и обозначено их влияние на инфраструктуру. Определено понятие длинных неровностей продольного профиля и предложен способ, позволяющий изучать геометрические параметры и интенсивность роста длинных неровностей. Дана оценка влияния длинных неровностей на расход энергии на тягу поездов.

В статье большое внимание уделено влиянию длинных неровностей продольного профиля на безопасность движения. Представлены результаты анализа состояния участка железнодорожного пути, где произошел сход вагонов грузового поезда. Приведены результаты расчетов уровня сил, возникающих в автосцепке, и коэффициентов вертикальной динамики первой ступени подвешивания для вагонов в составе поезда при движении на подъем по длинным неровностям. По результатам проведенных исследований сформулированы основные выводы и предложено направление дальнейших исследований.

В статье идеи развития беспилотного грузового автотранспорта и строительства высокоскоростных магистралей трансформированы в инновационное ресурсоэкономное и высокотехнологичное решение — создание Интеллектуальной мультимодальной транспортной системы России, а разработки проектов и конструкций для беспилотного автомобильного грузового движения — в проект «Интеллектуальный контейнерный конвейер». Выдвинутые предложения основаны на анализе потенциала российских железных дорог и его значения для пространственного развития Российской Федерации. Проанализированы тренды развития беспилотного автотранспорта и сделан вывод, что его внедрение в России потребует строительства специализированной дорожной, энергетической и цифровой инфраструктуры с соответствующим выделением землеотводов и подводом энергетических, связевых и других технологических коммуникаций. Показана необходимость поиска новых научно-технологических и организационных решений для достижения синергии между спросом на автоперевозки контейнеров и инфраструктурными и технологическими возможностями, имеющимися в системе железнодорожного транспорта. В качестве такого решения обоснована целесообразность проработки под эгидой ОАО «РЖД» создания новой Интеллектуальной мультимодальной транспортной системы. Определены приоритетные направления развития этой системы, а также технические и инвестиционные решения и научно-технологические задачи, необходимые для ее реализации. При этом сформулированы вопросы, требующие научной проработки. Раскрыты преимущества предлагаемой системы для повышения эффективности использования транспортного пространства и развития прорывного конкурентного инфраструктурного бизнеса ОАО «РЖД». Показана перспектива формирования на этой основе уникального высокотехнологичного задела, позволяющего реализовать возможности российской науки и транспортного комплекса и имеющего высокий экспортный потенциал.

Одним из направлений деятельности АО «ФПК» является создание конкурентных преимуществ пассажирского железнодорожного транспорта путем формирования предложений по предоставлению новых услуг в поездах дальнего следования. В настоящее время возникла потребность междугородней и даже международной перевозки легковых автомобилей пассажиров, путешествующих в поездах дальнего следования.

Для решения этого вопроса АО «ФПК» разработало техническое задание, в соответствии с которым ПКТБ Л ОАО «РЖД» спроектировало специализированный вагон для перевозки легковых автомобилей в составе поездов дальнего следования. Он создан на базе вагона модели 47Д постройки Германии, который был модернизирован при проведении его капитальновосстановительного ремонта.

Головной образец нового вагона прошел полный комплекс испытаний в соответствии с требованиями технического регламента Таможенного союза (ТР ТС) 001/2011 в испытательном центре ЗАО НО «ТИВ». На основании положительных результатов проведенных динамико-прочностных, противопожарных, электротехнических и других испытаний Воронежский вагоноремонтный завод получил от Федерального агентства железнодорожного транспорта сертификат соответствия требованиям ТР ТС и право изготовления установочной партии вагонов.

В ходе испытаний на соударения была установлена низкая надежность штатного упорно-винтового крепления колес автомобилей. С целью устранения отмеченного недостатка было разработано замково-тросовое крепление. Повторные испытания на соударения подтвердили эффективность новой конструкции крепления колес.

Эксплуатация первых партий вагонов (8 и 5 шт.) показала большую востребованность данного вида услуг, особенно на направлениях Москва — Санкт-Петербург — Москва, Москва Хельсинки — Москва, Москва — Адлер — Москва. В связи с этим прорабатывается вопрос разработки и изготовления новых вагонов с повышенными эксплуатационными показателями (увеличение числа перевозимых автомобилей до 8 – 10 шт. вместо 4 – 5 шт. в эксплуатируемых вагонах).

Альтернативные источники энергии, относящиеся в большинстве своем к «зеленой» энергетике, — один из перспективных трендов развития энергогенерации в том числе для мирового железнодорожного сектора. Это обусловлено, во-первых, его стремлением сохранить свои экологические преимущества за счет снижения выбросов углекислого газа в окружающую среду и повышения энергоэффективности, во-вторых, сокращением в ближайшие десятилетия использования в качестве топливных ресурсов таких источников, как нефть и уголь.

В мире, где 95 % моторизованной техники использует в качестве топлива нефть, выбросы парниковых газов на пассажирокилометр для железнодорожного транспорта в пять раз меньше, чем для автомобильного транспорта, и в 20 раз меньше, чем для воздушного транспорта. Поэтому одна из ключевых задач развития железнодорожного транспорта — это создание высокоскоростных магистралей, которые будут служить альтернативой автомобильным и авиасообщениям на короткие расстояния.

Помимо известных технологий альтернативной энергетики, на железнодорожном транспорте традиционно проводятся научные исследования по совершенствованию энергосберегающих технологий, к которым относится использование избыточной энергии рекуперации при торможении подвижного состава.

Также подтвердили свою эффективность на железнодорожном транспорте проекты применения возобновляемых источников энергии — теплонасосных установок: обогрев стрелочных переводов от грунта, использование тепла от компрессоров горочных комплексов для обогрева постов электрической централизации и тепла трансформаторов тяговых подстанций для собственных нужд.

В статье показано, что при выборе типа альтернативных источников энергии, которые обеспечат оптимальные режимы работы в производственной деятельности железнодорожного транспорта, необходимо научно обосновать их применение.

В связи с увеличением стоимости дизельного топлива вопросу применения на тепловозах альтернативных видов топлива уделяется большое внимание. Рассматриваются варианты применения топлива, полученного из угля, растений, газовых месторождений и водорода. Сегодня самым дешевым и доступным является природный газ. Применение на тепловозах специально созданных газопоршневых двигателей, работающих при зажигании газовоздушной смеси от постороннего источника, является наиболее привлекательным вариантом. Однако такой подход имеет определенные недостатки:

• необходимо создание нового двигателя, так как при модернизации существующих требуются серьезные конструктивные изменения;

• газопоршневой двигатель работает по существу по циклу «Отто» и имеет более низкие показатели по КПД и мощности по сравнению с дизелем;

• при модернизации существующих тепловозов перевод на работу по циклу «Отто» исключает возможность использования дизельного топлива.

Перевод тепловозов на газовое топливо необходимо осуществлять, применяя газодизельный цикл. Такой подход наиболее приемлем при модернизации тепловозов существующего парка, поскольку сохраняет теплотехнические показатели двигателя и позволяет перевести тепловозы обратно на работу на дизельном топливе. Основным препятствием перевода тепловозных дизелей на газодизельный цикл является низкая степень замещения дизельного топлива газовым. Это обстоятельство определяется значительными трудностями обеспечения работы двигателя по газодизельному циклу на малых нагрузках и холостом ходу. Необходимо обеспечить устойчивую подачу запального топлива на этих режимах и гарантированное воспламенение от нее газовоздушной смеси. Решение данной задачи обеспечивается поддержанием заданного стехиометрического соотношения в газовоздушной смеси и температуры, достаточной для воспламенения запальной порции топлива. Основным способом регулирования стехиометрического соотношения является уменьшение количества поступающего в цилиндры воздуха за счет его дросселирования на входе в двигатель. В данной статье рассматривается методика расчета показателей работы двигателя при дросселировании воздуха на входе.

Высокая загруженность электрифицированных линий заставляет повышать требования к надежности и ремонтопригодности устройств энергоснабжения. Изоляторы являются ответственным элементом контактной сети, повышению их характеристик — электрической и механической прочности уделяется большое внимание. Общепризнаны достоинства полимерных изоляторов по сравнению с традиционными из фарфора и стекла: технологичность, малая масса, компактность, простота монтажа и транспортировки, высокая механическая прочность, стойкость к ударным воздействиям.

В статье приведены результаты комплексных исследований, выполненных МИИТ, электрофизических характеристик стеклопластиковых стержней и брусков из АГ-4С, которые использовались в разработанных полимерных конструкциях контактной сети. Даны рекомендации по обслуживанию стеклопластиковых стержней и брусков из АГ-4С и их инженерному сопровождению. Вопросы механической прочности полимерных изоляторов контактной сети освещены достаточно полно, поэтому в этой статье предложены основные принципы расчета их электрической прочности. Кратко представлены основные требования к современным полимерным изоляторам и особенности их конструкций: подвесных, натяжных, консольных, фиксаторных и опорных.