Правительство Российской Федерации поставило задачу расширения области применения газообразного топлива в народном хозяйстве. В соответствии с этой задачей разработано соглашение от 17 июня 2016 г. о сотрудничестве между ПАО «Газпром», ОАО «РЖД», АО «Группа Синара», АО «Трансмашхолдинг» в области использования природного газа в качестве моторного топлива, в котором предусмотрено производство маневровых газотепловозов и магистральных тепловозов и газотурбовозов. Эта работа является продолжением начатых в 1990-х гг. опытно-конструкторских работ по созданию, доводке и испытаниям тепловозов, использующих в качестве моторного топлива природный газ. Перевод тепловозов на газообразное топливо может осуществляться двумя путями: создание тепловозов с газопоршневыми двигателями и модернизация тепловозов существующего парка путем переоборудования дизельных двигателей этих тепловозов под использование газодизельного цикла. Приведено сравнение этих вариантов и предложены решения, позволяющие применить на тепловозах газодизельный цикл. Представлены математические модели расчета показателей работы газодизельгенераторной установки на режимах эксплуатации и отдельно процесса топливоподачи, приведены их особенности и некоторые результаты расчета. Теоретически обоснованы экспериментально определенные причины невозможности работы силовой установки по газодизельному циклу маневрового тепловоза на базе ТЭМ18 ниже четвертой позиции контроллера машиниста. Определены минимальные конструкционные изменения штатной топливной аппаратуры, необходимые для обеспечения устойчивой работы тепловоза на газообразном топливе. Проведена сравнительная оценка эффективности перевода тепловозов на газообразное топливо и определена стоимость топлива, израсходованного за час работы, в зависимости от степени замещения топлива газом при работе тепловоза в среднестатистических режимах эксплуатации.

Термоупрочненные рельсы типа Р65 — основной тип рельсов, применяемый на сети железных дорог ОАО «РЖД». Снижение количества дефектных и остродефектных рельсов возможно за счет рационального использования особенностей конструкций промежуточных рельсовых скреплений и их текущего содержания.

В статье приведены результаты исследования влияния жесткости промежуточных скреплений на эксплуатационную стойкость рельсов. Рассмотрена общая статистика применения различных типов промежуточных рельсовых скреплений на сети российских железных дорог. Кратко приведены основные результаты ранее опубликованных исследований о влиянии жесткости промежуточных рельсовых скреплений на накопление контактно-усталостных повреждений в рельсах.

В основе проведенных авторами расчетов накопления контактно-усталостных повреждений в рельсах лежат данные о вертикальной и горизонтальной поперечной жесткости промежуточных рельсовых скреплений, полученные по результатам стендовых испытаний. Расчеты накопления контактноусталостных повреждений производились с применением программного комплекса «Универсальный механизм». В процессе моделирования рассматривались четыре типа промежуточных рельсовых скреплений: АРС-4, ЖБР-65Ш, ЖБР-65ПШМ и W-30. Результаты расчетов были получены для кривой радиусом 650 м на бесстыковом участке пути.

Потребление дизельного топлива специальным подвижным составом ОАО «РЖД» в год составляет десятки тысяч тонн, и вопрос достоверного учета и контроля его расхода является достаточно актуальным. В настоящее время часть специального самоходного подвижного состава оборудована бортовыми системами измерения расхода топлива, однако на многих единицах данной техники контроль и учет топлива производится в ручном режиме. Массовое внедрение бортовых систем измерения расхода топлива на специальном самоходном подвижном составе сдерживает, с одной стороны, достаточно высокая стоимость топливных датчиков, используемых на локомотивах, с другой — повышенная погрешность относительно недорогих автомобильных емкостных датчиков уровня топлива. В рамках проведенных лабораторных испытаний таких датчиков было определено, что при их работе на топливе одного сорта погрешность соответствует паспортной и находится на уровне 1 %, а при работе на топливе разных сортов без дополнительной повторной калибровки погрешность может достигать 4 % и более. Это во многом связано с упрощенной технологией измерения количества топлива в единицах объема и недостаточной компенсацией изменения плотности дизельного топлива. Для решения указанной проблемы предложена альтернативная штатной технология определения количества топлива с использованием автомобильных емкостных датчиков уровня топлива, при которой задействована однократно полученная в лабораторных условиях зависимость показаний этих датчиков от плотности топлива при стандартной температуре. Предлагаемая технология использования автомобильных емкостных датчиков уровня топлива на специальном самоходном подвижном составе позволит сохранить их относительную приведенную погрешность на уровне 1 % и обеспечит измерение количества топлива в единицах массы.

Рассматриваются вопросы применения системы накопления электроэнергии в тяговом электроснабжении постоянного тока однопутного участка. Приведен обзор основных направлений отечественных и зарубежных исследований в области применения этих систем для повышения пропускной способности и энергетической эффективности систем электроснабжения. Моделирование работы системы накопления электроэнергии в тяговом электроснабжении основано на расчете графиков нагрузки в границах межподстанционных зон, формируемых в зависимости от условий пропуска поездов и тяговой нагрузки на участке железной дороги. Рассмотрены основные положения метода выбора мест размещения и определения параметров системы накопления электроэнергии в тяговом электроснабжении. На примере одной из межподстанционных зон Свердловской железной дороги показано влияние мощности активного поста секционирования на повышение минимального уровня напряжения на токоприемнике электроподвижного состава. Приведены графики степени заряженности и соответствующие им частотные распределения, позволяющие оценить условия работы системы накопления электроэнергии в зависимости от условий формирования тяговой нагрузки, а также графики нагрузки системы накопления электроэнергии и соответствующие им зарядные характеристики для условий работы на посту секционирования. На примере рассматриваемого участка показана зависимость глубины разряда системы накопления электроэнергии от номинальной энергоемкости. По результатам расчетов выполнена оценка вариантов пропуска пакетов поездов в четном и нечетном направлении в сравнении с графиком исполненного движения. Получен диапазон изменения номинальных значений мощности и энергоемкости системы накопления электроэнергии. Выполнено сравнение параметров системы накопления для однопутных и двухпутных участков железных дорог, в том числе с преобладанием пассажирского движения.

Устойчивая работа железнодорожного транспорта имеет определяющее значение в развитии экономики страны. Железнодорожные станции сети ОАО «РЖД» выполняют значительный объем работы по обработке и пропуску поездопотока.

Крупные технические станции на сети ОАО «РЖД» в большинстве случаев располагаются на стыке железных дорог (железнодорожных полигонов), где происходит смена локомотивных бригад, локомотивов, стыкование различных видов тяги (линий, электрифицированных на постоянном и переменном токе).

С развитием полигонных технологий на сети ОАО «РЖД» возникает необходимость в оптимизации процесса управления тяговыми ресурсами для обеспечения стабильного продвижения поездопотока от места его зарождения до места погашения. На технических станциях, имеющих пункты оборота локомотивов, происходит их смена, а также техническое обслуживание (ТО-2) и экипировка.

В статье более подробно рассматривается один из элементов суточного бюджета использования локомотивов — нахождение локомотивов в одном из видов простоя — в пункте технического обслуживания локомотивов. В качестве примера массового обслуживания тяговых ресурсов приводится пункт технического обслуживания локомотивов станции Карымская, где стойла для выполнения ТО-2 являются одним из видов устройств локомотивного хозяйства, по которым определяется наличная пропускная способность участка обращения локомотивов. На основе анализа результатов работы пункта технического обслуживания локомотивов этой станции за 2017 г. разработана методика, которая позволяет, применяя в расчетах минимальный интервал подвода поездов к станции, определять рациональное количество стойл m_ст, необходимое для освоения перспективных объемов грузоперевозок и повышения пропускной способности железнодорожных линий.

Важнейшим бизнесом отечественной железнодорожной отрасли являются грузовые перевозки, которые решающим образом влияют на финансово‑экономическую устойчивость и эффективность работы российских железных дорог. Успешная деятельность в сфере грузовых железнодорожных перевозок определяется как объемами, так и структурой этих перевозок. В долгосрочной перспективе существует риск сокращения грузовой базы железных дорог в связи с глобальной парадигмой декарбонизации экономики, а также реализации «экономики замкнутого цикла», предполагающей непрерывный цикл переработки материалов с близкой к 100%‑му уровню утилизацией завершившей свой жизненный цикл продукции и использованием соответствующих материалов для производства новых изделий. Сокращение потребления угля, нефти и нефтепродуктов в ходе декарбонизации приведет и к соответствующему сокращению объемов их транспортировки железнодорожным транспортом, а реализация «экономики замкнутого цикла» — к сокращению транспортировки неуглеводородного сырья, также занимающего весомую долю в железнодорожных перевозках. С учетом отмеченных тенденций в статье проведено экспертное категорирование перевозимых железнодорожным транспортом грузов по уровню долгосрочной перспективности. Все грузы разделены на четыре категории: неперспективные, низкоперспективные, перспективные и высокоперспективные. Исходя из предложенного категорирования с использованием ретроспективных данных о породовой погрузке грузов на железнодорожном транспорте выявлено существенное изменение структуры погрузки с точки зрения ее долгосрочной перспективности. Для обобщенной оценки уровня долгосрочной перспективности структуры погрузки предложен новый показатель — индикатор долгосрочной перспективности погрузки. Выполнен его ретроспективный анализ. Результатам анализа дана качественная оценка на основе разработанной шкалы зональных значений этого индикатора. Обоснована необходимость решения задачи своевременного замещения грузов, объемы перевозок которых будут в перспективе снижаться вследствие структурных изменений, грузами, обладающими более высоким уровнем долгосрочной перспективности. Предложена целевая структура погрузки грузов на сети железных дорог и обоснован временной горизонт, на котором желательно ее достижение. Определены направления развития исследований по данной тематике.

В статье отражены важнейшие направления работы ученых и сотрудников научного центра «Экспресс» и их вклад в становление и развитие информационных технологий начиная со времени основания в 1959 г. отделения вычислительной техники Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта и до настоящего времени.

Теоретические основы применения транспортной кибернетики в народном хозяйстве страны были созданы членом-корреспондентом Академии наук СССР А. П. Петровым, который одним из первых начал применять математические методы и вычислительную технику при решении транспортных задач и возглавил в институте разработки по данному направлению. Практическую работу по созданию первой отечественной автоматизированной системы продажи билетов на поезда, получившей название «Экспресс», возглавил Б. Е. Марчук.

За прошедшее время система «Экспресс» из локальной системы продажи билетов Киевского вокзала Москвы трансформировалась в мощную многофункциональную международную систему управления пассажирскими перевозками, взаимодействующую с системами резервирования билетов европейских стран.

Теоретические и практические разработки, осуществляемые научным центром, имеют своим результатом внедрение новых информационных технологий в холдинге «РЖД» и в железнодорожных администрациях государств — участников Содружества.

В настоящее время основными направлениями деятельности сотрудников научного центра является создание автоматизированной системы управления «Экспресс» нового поколения» (АСУ «Экспресс» НП») и системы международной интеграции пассажирских перевозок Express International.