Preview

Вестник Научно-исследовательского института железнодорожного транспорта (Вестник ВНИИЖТ)

Расширенный поиск
Том 80, № 1 (2021)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.21780/2223-9731-2021-80-1

4-12 48
Аннотация

Разработана целевая функция решения задачи повышения провозной способности загруженных линий за счет организации движения соединенных (сдвоенных) поездов на постоянной основе, предусматривающая минимизацию инвестиционных и текущих расходов. Рассмотрены условия постоянного обращения соединенных поездов на линии Сковородино — Смоляниново Транссибирской магистрали, где перспективные грузопотоки превышают наличную пропускную способность. Все решения разработаны для этой линии. Учитывается, что основные инвестиции на реализацию нового метода связаны с развитием станций для работы с соединенными поездами, а также с усилением системы электроснабжения для вождения соединенных поездов двойной массы. Дополнительные текущие расходы определяются необходимостью выполнения различных технологических операций с соединенными поездами. Установлено расчетное количество соединенных поездов N расчсп для обеспечения потребной перспективной провозной способности. Величина N расчсп в целях экономии расходов минимизируется на основе сравнения значений максимально возможного количества соединенных, а также одинарных поездов с потребной провозной способностью на различных участках линии. Рассмотрена методика размещения станций соединения/разъединения поездов, максимально совмещенных со станциями смены локомотивных бригад, обеспечивающая экономию инвестиций и текущих расходов. Из трех возможных вариантов размещения таких станций выбран оптимальный. Рассмотрены две принципиальные схемы станций для соединения/разъединения поездов — с последовательным и параллельным выполнением операций. Показано, что минимизацию расходов обеспечивает последовательное (поточное) выполнение этих операций. В целях экономии инвестиций разработка технического проекта для реализации нового метода должна предусматривать возможность использования для выполнения операций соединения/разъединения поездов и смены локомотивных бригад вспомогательных станций, имеющих более благоприятные топографические условия и расположение пристанционной застройки для их развития. Даны конкретные предложения по данному вопросу для рассматриваемой линии Транссибирской магистрали. С учетом действующих положений разработана методика расчета эксплуатируемого парка локомотивов, обслуживающих соединенные поезда, размеры которого минимизируются. Организация вождения соединенных поездов на постоянной основе обеспечивает эффективное освоение перспективного грузопотока.

13-19 48
Аннотация

В статье рассмотрена современная методология выполнения синтеза субоптимального регулятора движения поезда с целью энергосбережения. Существующие методы оптимального управления тягой обладают рядом недостатков, главный из которых — отсутствие непосредственного использования в программе управления данных, полученных во время движения поезда. Математические модели, применяемые для решения оптимальной задачи, могут быть использованы корректно только в случае достаточной адекватности. Проверка на адекватность не является частью известных методов теории оптимального управления. Для устранения такого недостатка предлагается использовать метод оптимальных (субоптимальных) тяговых расчетов на основе искусственных нейронных сетей. Он позволяет повысить точность тяговых расчетов, что особенно важно в аспекте рассмотрения экономии энергозатрат, при этом сократив потребность в вычислительных мощностях. При использовании данного метода можно не только достичь результатов, близких к классическому методу Беллмана, но и проводить обучение или верификацию сети на основе зарегистрированных данных. В статье рассматривается процесс создания и обучения искусственной нейронной сети на модельных данных для решения задачи субоптимального управления. В качестве эталонных данных для обучения нейронной сети использовались режимы движения поезда, полученные методом Беллмана. Приведенные сравнительные результаты работы двух методов показывают применимость искусственных нейронных сетей для решения прикладных задач тяги поездов с возможностью непрерывного обучения, в том числе с использованием данных поездок, которые могут быть напрямую включены в обучающую или тестирующую выборку.

20-29 50
Аннотация

Дизельные двигатели снабжают механической энергией почти половину локомотивов российских железных дорог. Для обеспечения паспортных характеристик тепловозного дизеля в течение всего периода эксплуатации требуется периодическая настройка топливоподающей аппаратуры. При ее настройке необходимо обеспечить баланс мощности между цилиндрами дизеля, при этом не превышать заградительные параметры по максимальному давлению сгорания и температуре отработавших газов. Это достигается за счет идентичности цикловых подач топлива по цилиндрам дизеля и близкого соответствия углов опережения подачи топлива между разными цилиндрами. Существующие методы настройки топливоподающей аппаратуры не позволяют выполнить регулировку с требуемой точностью или слишком сложны и трудоемки при реализации. В настоящей статье предложен теоретически обоснованный и экспериментально проверенный метод настройки цикловой подачи и угла опережения подачи топлива по результатам измерения давления в цилиндре через штатный индикаторный канал в условиях эксплуатации. Для вычисления характеристик активного тепловыделения, по которым определяются относительные параметры, характеризующие состояние топливоподающей аппаратуры, использована индикаторная диаграмма. Расчетное исследование показало, что предлагаемые параметры эквивалентны относительной цикловой подаче топлива и относительному углу опережения подачи топлива. Экспериментальная проверка, выполненная на одноцилиндровом отсеке двигателя ОЧ18/22 с гидромеханической топливной аппаратурой, показала возможность настройки топливоподающей аппаратуры предлагаемым методом с удовлетворительной точностью.

30-34 37
Аннотация

Поддержание оптимальных параметров микроклимата в вагоне в пути следования является важнейшим требованием при перевозке пассажиров. В пассажирских вагонах повышенной комфортности поддержание оптимальных параметров микроклимата достигается путем функционирования системы кондиционирования воздуха, обеспечивающей индивидуальное регулирование температуры воздуха в каждом купе. Системы индивидуального регулирования температуры воздуха, применяемые в системах кондиционирования воздуха, разделяют на две группы: активные и пассивные.
В статье предлагается к рассмотрению комбинированная активно-пассивная система с раздельной подачей воздуха с более низкой и более высокой по сравнению с поддерживаемой в купе температурой и установкой индивидуальных эжекционных доводчиков, позволяющая повысить эффективность индивидуального регулирования параметров воздуха в купе.
Для оценки равномерности распределения температуры и скорости потока воздуха по объему вагона при предлагаемой схеме регулирования проведено трехмерное моделирование распределения этих параметров в купе на базе программного обеспечения Autodesk CFD.
Приведенные результаты моделирования свидетельствуют о равномерности распределения температуры и скорости потока воздуха по объему купе, что позволяет охарактеризовать предлагаемую систему как достаточно энергоэффективную, простую в управлении и надежную в эксплуатации.

35-44 31
Аннотация

Рассмотрены существующие регулируемые установки поперечной емкостной компенсации для повышения пропускной способности участков тяговой сети 25 и 2×25 кВ железных дорог России. Приведены характеристики статического генератора реактивной мощности на биполярных IGBT-транзисторах (изготовитель ООО НПП «РУ-Инжиниринг», Набережные Челны), переключаемой фильтрокомпенсирующей установки (изготовитель Горьковская железная дорога и Нижегородский филиал СамГУПС), трехступенчатой переключаемой фильтрокомпенсирующей установки. Для повышения пропускной способности все установки включаются на постах секционирования тяговой сети. Многолетняя работа статического генератора реактивной мощности и переключаемой фильтрокомпенсирующей установки показала их эксплуатационную эффективность. При этом предложены следующие модернизации: в статическом генераторе реактивной мощности рекомендуется уменьшить установленную мощность, заменяя ее на нерегулируемую компенсацию, а в переключаемой фильтрокомпенсирующей установке переключение ступеней осуществить ступенями по 400–500 В для нормализации режима тяги электроподвижного состава.
Показано, что по техническим характеристикам переключаемая фильтрокомпенсирующая установка с тиристорным ключом не уступает статическому генератору реактивной мощности в части повышения пропускной способности, а по некоторым показателям превосходит его. В целом по сроку окупаемости переключаемая фильтрокомпенсирующая установка превосходит статический генератор реактивной мощности в связи с большой себестоимостью последнего. Предлагаются следующие варианты использования рассматриваемых установок. При необходимой мощности установок поперечной емкостной компенсации до 5–6 Мвар для повышения пропускной способности следует устанавливать переключаемые фильтрокомпенсирующие установки. С учетом реальных нагрузок такое решение будет реализовано на большинстве постов секционирования. Для мощности установок более 5–6 Мвар следует рассмотреть вариант использования статического генератора реактивной мощности пониженной мощности: при больших нагрузках его эффективность увеличится.

45-52 29
Аннотация

В связи с тем, что автокорреляция временных рядов пассажирского спроса в обычных условиях является, как правило, практически непроявленной, традиционные методы прогнозирования, основанные на учете автокорреляционных зависимостей, оказываются недостаточно эффективными. В статье предлагается непосредственный учет основного фактора, влияющего на точность прогнозирования, а именно фактора сезонной неоднородности спроса. Этот учет производится на основе полиномиальной регрессии для временной зависимости спроса. На конкретном расчетном примере демонстрируются сравнительные преимущества такого подхода к оценке прогноза спроса на железнодорожном транспорте.
Регрессионный подход применяется к недельно-усредненным показателям спроса для временной области, где эти показатели считаются известными по истории продаж. При наличии в зоне прогноза недельной неоднородности спроса предлагается алгоритм восстановления такой неоднородности по исходным данным.
Точность прогноза на основе предлагаемого метода сравнивается с результатами, достигаемыми на базе модели ARIMA, обнаруживающей, согласно проведенным предварительным оценкам, достаточно высокие точностные параметры. На расчетных примерах показано, что для рядов спроса, которые могут считаться характерными для сферы пассажирского сообщения, регрессионный подход дает точность прогноза более высокую, чем модель ARIMA. Рассмотрены причины, в силу которых для типичных рядов пассажирского спроса регрессионный подход может рассматриваться как более перспективный, чем методы, включающие учет автокорреляционности.

53-58 35
Аннотация

Внедрение мероприятий, направленных на повышение производительности труда, должно обеспечить рост эффективности производственных процессов в части затрат, связанных в первую очередь с трудовыми ресурсами. Оптимизация их численности отражается на характеристиках производственного процесса, и прежде всего на его устойчивости. Под устойчивостью подразумевается способность процесса возвращаться в свое первоначальное состояние вопреки действию внешних и внутренних факторов. Устойчивость характеризуется показателями надежности, безопасности и стабильности производственного процесса и определяется комплексным индексным индикатором, включающим в себя перечисленные характеристики. Необоснованная рекомендация и реализация мероприятий по росту производительности труда с высвобождением работников без учета достигнутого уровня устойчивости может привести к снижению эффективности функционирования производства, росту эксплуатационных расходов и нарушению основных производственных процессов. В связи с этим возникает задача определения допустимого резерва высвобождения работников при планировании организационно-управленческих мероприятий с учетом обеспечения устойчивости производственных процессов, связанных с перевозочной деятельностью.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2223-9731 (Print)
ISSN 2713-2560 (Online)