Изложена методика оценки эквивалентной конусности ободьев колес вагонов с изношенной поверхностью катания. Она основана на вычислении коэффициентов полинома по четным степеням амплитуд боковых колебаний одиночной свободно движущейся колесной пары в прямом участке пути. Коэффициенты полинома содержат множители, определяемые функцией разности радиусов изношенного колеса в сечениях, равноудаленных от вертикальной оси, проходящей через среднее положение точки контакта колеса и рельса на ободе колеса.

Проанализирована возможность использования при разработке плана формирования одногруппных поездов дополнительного параметра, позволяющего учитывать расходы, связанные с нахождением подвижного состава в движении. При разработке плана формирования поездов предложен для использования новый дополнительный параметр экономии затрат при следовании вагонов и локомотивов в сквозных поездах. Разработаны формулы для вычисления значения предлагаемого параметра. Выполнен анализ влияния таких факторов, как состав и масса поезда, длина участка, мощность струи вагонопотока, на экономию затрат при использовании предлагаемого параметра в расчетах. Применение параметра экономии затрат при следовании вагонов и локомотивов в сквозных поездах позволяет обосновать выделение в самостоятельные назначения отдельных струй вагонопотока, которые при использовании традиционных методов расчета плана формирования были бы признаны экономически невыгодными.

Представлены результаты исследования состояния поверхности рельсов различных производителей, полученные при их полигонных испытаниях на Экспериментальном кольце АО «ВНИИЖТ». Выполнен сравнительный анализ изменения размеров головки рельсов по основным контролируемым показателям: соответствие фактических размеров новых рельсов номинальным, интенсивность образования вертикального и бокового износа, изменение продольных вертикальных волнообразных неровностей, образование трещин и выкрашивания на поверхности катания при различной величине пропущенного тоннажа.

Анализ эксплуатационных данных, касающихся выхода из строя рельсов, показал, что устойчиво из года в год одно из лидирующих мест среди повреждений занимают дефекты контактно-усталостного характера. В связи с развитием на железных дорогах Российской Федерации тяжеловесного движения специалисты АО «ВНИКТИ» разработали модель расчета срока службы рельсов до образования контактно-усталостной трещины на поверхности катания в зависимости от величин осевой нагрузки. Для определения накопления контактно-усталостных повреждений на поверхности катания рельсов выбрана модель многоосной усталости. С учетом вариативности вертикальной нагрузки исследовались спектры вертикальных сил, полученные путем проведения ходовых испытаний по воздействию на путь грузовых поездов, сформированных из инновационных вагонов 12-9853 с тележками 18-9855 и осевой нагрузкой 25 тс, вагонов 12-9548-01 на тележках 18-6863 с осевыми нагрузками 27 тс и серийных вагонов на тележках 18-100 с осевыми нагрузками 23,5 тс.

В условиях высокой загрузки линий неиспользование по каким-либо причинам ниток графика движения с отменой поездов при наличии готовых составов вызывает осложнения в эксплуатационной работе и дополнительные расходы. С внедрением полигонных технологий, удлинением участков обращения локомотивов повысилась сложность решения задач регулирования парка локомотивов. Влияние различных внутренних и внешних факторов на регулирование парка локомотивов не позволяет обеспечить полное соответствие планового и фактического составообразования и графика оборота локомотивов. С целью исключения потерь ниток графика движения требуется создать рациональный неснижаемый резерв локомотивов на станциях их оборота. Для решения этой задачи разработана математическая модель поездной работы, учитывающая посуточные колебания поездопотоков, возможные отклонения при прогнозировании составообразования и другие факторы. Модель позволяет определить рациональные размеры неснижаемого резерва локомотивов на станциях их оборота.

Обоснована необходимость внедрения в практику перевозочного процесса механизма прогнозируемого технического обслуживания объектов инфраструктуры железнодорожного транспорта. Функции мониторинга объектов, диагностики их состояния и динамики изменения предлагается реализовывать в рамках специально созданной системы поддержки принятия решений. В рамках этого инструментария построена и проанализирована математическая модель синтеза систем технического обслуживания объектов инфраструктуры железнодорожного транспорта. Методика анализа объектов инфраструктуры содержит процедуру структурирования исследуемого объекта железнодорожного транспорта в виде совокупности систем и сетей массового обслуживания. Рассмотрены особенности применения разрабатываемой модели для решения трех практических задач: технического и коммерческого осмотра составов в парке приема сортировочной станции, выявления и исправления дефектов колесных пар по тепловым аномалиям, разработки системы диагностирования отрицательной динамики грузовых вагонов.

Представлен анализ выхода неупрочненных и термоупрочненных рельсов типа Р65 в условиях работы в прямых участках пути с учетом влияния важнейшего эксплуатационного фактора - средних статических осевых нагрузок подвижного состава. Рассмотрены и оценены сравнительные показатели эксплуатационных возможностей неупрочненных и термоупрочненных рельсов.

Рассмотрена возможность применения модульной концепции для размещения и крепления различных видов грузов с помощью инновационного метода использования фитинговых упоров при перевозках железнодорожными фитинговыми платформами. Отмечено, что повышению эффективности работы железнодорожного транспорта способствует расширение номенклатуры грузов, перевозимых на специализированном подвижном составе. Проанализированы условия использования фитингов при транспортировке длинномерных рельсов, а также выявлены недостатки существующей технологии размещения и крепления грузов. Предложен метод, применение которого позволит расширить номенклатуру грузов, перевозимых на одном из видов подвижного состава - фитинговых платформах. Проведенные исследования подтверждают технологичность и экономическую привлекательность модульной концепции использования фитинговых платформ. Придание специализированному подвижному составу свойств универсальности поможет расширить сферу использования парка вагонов данного типа.

При прогнозировании технического состояния деталей и узлов подвижного состава железных дорог в эксплуатации важной задачей является определение формы несплошности при ультразвуковом неразрушающем контроле, с этой целью применяются методы и средства ультразвуковой дефектометрии. Разработаны математический аппарат и на его основе метод определения коэффициента формы несплошности. Предлагаемый способ позволяет определить форму как точечной, так и протяженной несплошности. Для автоматизации расчетов при определении формы несплошности двухчастотным методом был разработан программный продукт NDTRT-07.03.01.18. Его высокая достоверность была подтверждена экспериментальными исследованиями с применением двухчастотного метода дефектометрии и радиационного неразрушающего контроля.