Применение оптимизационных алгоритмов для усовершенствования конструкции стрелочных переводов

Одной из важнейших задач по совершенствованию технических средств инфраструктуры железных дорог является их оптимизация. В статье рассмотрены постановки и алгоритмы решения задач по оптимизации элементов стрелочных переводов уже на стадии проектирования. Классифицированы четыре типа задач: оптимизация общих размеров узлов; оптимизация элементов, отказы которых определяются условиями контакта с колесами подвижного состава; оптимизация форм специальных элементов стрелочных переводов, изготавливаемых из прокатных спецпрофилей; оптимизация элементов в случае, когда конструктивные изменения, целесообразные с позиции подходов механики деформированного твердого тела, не могут быть реализованы по технологическим причинам и особенностям компоновки узлов. Даны рекомендации по математическому аппарату, который целесообразно использовать для решения задач каждого типа. Приведены примеры практического применения предлагаемых методик, позволившие получить значимый экономический эффект. Методики и реализующие их алгоритмы построены на принципах параметрической оптимизации. Они имеют общий характер. Аналогичные методики и алгоритмы могут быть использованы для решения большого числа задач по оптимизации технических средств железнодорожного транспорта.

стрелочные переводы, методы оптимизации, типы оптимизационных задач, способы поиска оптимумов, примеры реализации

1. Глюзберг Б. Э. Стратегия исследований и разработок в области стрелочного хозяйства // Путь и путевое хозяйство. 2011. № 2. С. 11 - 12.

2. Глюзберг Б. Э. Основные направления развития стрелочных переводов для ОАО «РЖД» // Железнодорожный транспорт. 2012. № 3. С. 18 - 23.

3. Половинкин А. И. Алгоритмы оптимизации проектных решений. М.: Энергия, 1976. 264 с.

4. Египко В. М., Акимов А. П., Горин Ф. Н. Процедуры и методы проектирования автоматизированных систем научных исследований. Киев: Наукова думка, 1982. 175 с.

5. Глюзберг Б. Э., Калачев А. М., Королев В. В. Повышение эксплуатационных качеств крестовин стрелочных переводов за счет изменения их геометрии в контакте «колесо - рельс» // Наука и техника транспорта. 2004. № 1. С. 70 - 81.

6. Окунь Я. Факторный анализ. М.: Статистика, 1974. 200 с.

7. Коллинз Д. Повреждение материалов в конструкциях. Анализ, предсказание, предотвращение. М.: Мир, 1984. 624 с.

8. Тимошенко С. П., Войновский-Кригер С. Пластинки и оболочки. М.: Физматгиз, 1963. 635 с.

9. Капур К., Ламберсон Л. Надежность и проектирование систем. М.: Мир, 1980. 604 с.