veststuВестник Сибирского государственного университета путей сообщенияBulletin of Siberian State University of Transport1815-9265Сибирский государственный университет путей сообщения10.52170/1815-9265_2023_64_52veststu-53Research ArticleТРАНСПОРТTRANSPORTРаспределения вероятностей удельного сопротивления движению отцепов на сортировочных горкахProbability distributions of specific resistance to the movement of cuts on gravity humpsБессоненкоС. А.BessonenkoS. A.

Сергей Анатольевич Бессоненко – профессор кафедры «Управление эксплуатационной работой», доктор технических наук

Новосибирск

Sergey A. Bessonenko – Professor of the Operational Operations Management Department, Doctor of Engineering

Novosibirsk

bessonenko@stu.ruГунбинА. А.GunbinA. A.

Антон Андреевич Гунбин – доцент кафедры «Железнодорожные станции и узлы», кандидат технических наук

Новосибирск

Anton A. Gunbin – Associate Professor of the Railway Stations and Junctions Department, Candidate of Engineering

Novosibirsk

gunbin_gdsu@mail.ruКлимовА. А.KlimovA. A.

Александр Александрович Климов – доцент кафедры «Железнодорожные станции и узлы», кандидат технических наук

Новосибирск

Aleksandr A. Klimov  – Associate Professor of the Railway Stations and Junctions Department, Candidate of Engineering

Novosibirsk

aklimov@ngs.ruКорниенкоК. И.KornienkoK. I.

Константин Ильич Корниенко – старший научный сотрудник отделения инновационных и интеллектуальных технологий цифровой станции, кандидат технических наук

Ростов-на-Дону

Konstantin I. Kornienko – Senior Researcher of Innovative and Intelligent Technologies of the Digital Station Department, Candidate of Engineering

Rostov-on-Don

kkonstantini@mail.ruОльгейзерИ. А.OlgeyzerI. A.

Иван Александрович Ольгейзер – начальник отделения инновационных и интеллектуальных технологий цифровой станции, кандидат технических наук, доцент

Ростов-на-Дону

Ivan A. Olgeyzer  – Head of Innovative and Intelligent Technologies of the Digital Station Department, Associate Professor, Candidate of Engineering

Rostov-on-Don

ivanolgezer@yandex.ruСухановА. В.SukhanovA. V.

Андрей Валерьевич Суханов – заместитель начальника Отделения инновационных и интеллектуальных технологий цифровой станции, кандидат технических наук

Ростов-на-Дону

Andrey V. Sukhanov – Deputy Head of Innovative and Intelligent Technologies of the Digital Station Department, Candidate of Engineering

Rostov-on-Don

a.suhanov@vniias.ruСибирский государственный университет путей сообщенияРоссияSiberian Transport UniversityRussian FederationРостовский филиал акционерного общества «Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте»РоссияRostov Branch of AO NIIASRussian Federation202330032023015261Copyright © Бессоненко С.А., Гунбин А.А., Климов А.А., Корниенко К.И., Ольгейзер И.А., Суханов А.В., 20232023Бессоненко С.А., Гунбин А.А., Климов А.А., Корниенко К.И., Ольгейзер И.А., Суханов А.В.Bessonenko S.A., Gunbin A.A., Klimov A.A., Kornienko K.I., Olgeyzer I.A., Sukhanov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnikstu.ru/jour/article/view/53

   Рассмотрены действующие нормативы для расчета сил сопротивления движению вагонов при скатывании с сортировочной горки, установлены причины необходимости актуализации числовых характеристик сил сопротивления движению вагонов для использования при проведении конструктивных и технологических расчетов сортировочных устройств. Приведены результаты статистической обработки данных о скатывании 5 000 отцепов с четной сортировочной горки станции И в 2022 г. с использованием комплекса компьютерного зрения для контроля занятости сортировочных путей. Представлены плотности распределения вероятностей удельного сопротивления движению отцепов по результатам обработки статистических данных о скатывании отцепов с сортировочной горки. Выполнено сопоставление числовых характеристик плотностей распределения сопротивлению движению вагона, используемых в существующей методике расчета и полученных по результатам обработки статистических данных о скатывании отцепов на эксплуатируемой сортировочной горке.   Установлено, что параметры распределения вероятностей суммарного удельного сопротивления движению отцепов (математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение) имеют значительно меньшие значения, чем используемые при расчете сортировочных горок в настоящее время. Кроме того, установлено, что ходовые свойства отцепов стали меньше зависеть от их массы.   Причиной этого является то, что за прошедший период, со времени выполнения последних измерений сил сопротивления движению вагонов при скатывании с горки, значительно изменился подвижной состав. При изготовлении вагонов используются более качественные материалы, изменилась конструкция подвижного состава, появились «инновационные» вагоны, доля которых на сети железных дорог постоянно увеличивается.   Изменение ходовых свойств отцепов необходимо учитывать при расчете сортировочных устройств. Даны рекомендации по дальнейшему использованию полученных результатов и совершенствованию правил и норм проектирования сортировочных устройств.

   The current standards for calculating the forces of resistance to the movement of cars when rolling down a gravity hump are considered; the reasons for the need to update the numerical characteristics of the resistance forces to the movement of cars for use in carrying out structural and technological calculations of sorting devices are established. The results of processing statistical data on the rolling of 5000 cuts from the marshalling yard of station I in 2022 using the automated system Computer Vision are presented. The probability distribution densities of the specific resistance to the movement of cuts are given based on the results of processing statistical data on the rolling of cuts from a gravity hump. Comparison of the numerical characteristics of the distribution densities to the resistance to the movement of the car, used in the existing calculation method and obtained from the results of processing statistical data on the rolling of cuts on an operating gravity hump, was made.   It has been established that the parameters of the probability distribution of the total specific resistance to the movement of cuts (mathematical expectation and standard deviation) have significantly lower values than those currently used in the calculation of hump yards. In addition, it was found that the running properties of cuts began to depend less on their weight.   The reason for this is that over the past period since the last measurements of the resistance forces to the movement of cars when rolling down the hill, the rolling stock has changed significantly. In the manufacture of cars, better materials are used, the design of the rolling stock has changed, innovative cars have appeared, the share of which in the railway network is constantly increasing.   Changes in the running properties of cuts must be taken into account when calculating sorting devices. Recommendations are given for the further use of the results obtained and the improvement of the rules and norms for the design of sorting devices.

сортировочная горкараспределение вероятностей удельного сопротивления движению отцеповстатистические данные о скатывании отцеповчисловые характеристики распределения удельного сопротивления движению отцепаgravity humpprobability distribution of the specific resistance to the movement of cutsstatistical data on the rolling of cutsnumerical characteristics of the distribution of the specific resistance to the movement of cutsReferencesКомпьютерное зрение для контроля занятости сортировочных путей / А. Е. Хатламаджиян, В. В. Борисов, И. А. Ольгейзер, А. В. Суханов // Автоматика, связь и информатика. 2021. № 3. С. 8–11.Khatlamadzhiyan A. E., Borisov V. V., Olgeyzer I. A., Sukhanov A. V. Computer vision for monitoring the occupancy of marshalling lanes. Automation, communication and informatics. 2021;(3):8–11. (In Russ.).Компьютерное зрение как способ интеллектуализации систем горочной автоматизации / Д. В. Глазунов [и др.] // Проблемы машиностроения и автоматизации. 2022. № 1. C. 46–53. DOI 10.52261/02346206_2022_1_46.Glazunov D. V. [et al.]. Computer vision as a way to intellectualize hump automation systems. Problems of mechanical engineering and automation. 2022;(1):46–53. (In Russ.). DOI 10.52261/02346206_2022_1_46.Сортировочная станция – из прошлого в будущее / А. Н. Шабельников, В. А. Кобзев, И. А. Ольгейзер, С. А. Рогов // Железнодорожный транспорт. 2020. № 9. С. 18–21.Shabelnikov A. N., Shabelnikov A. N., Kobzev V. A., Olgeyzer I. A., Rogov S. A. Marshalling yard – from the past to the future. Railroad transport. 2020;(9):18–21. (In Russ.).Бессоненко С. А. Теория расчета сортировочных горок для различных климатических зон : диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук : 05.22.08 / Бессоненко Сергей Анатольевич. Москва, 2010. 419 c.Bessonenko S. A. The theory of calculation of marshalling yards for various climatic zones: dissertation for a degree of a Doctor of Engineering: 05.22.08 / Bessonenko Sergey Anatolevich. Moscow; 2010. 419 p. (In Russ.).Гунбин А. А. Исследование интервалов на разделительных элементах сортировочной горки при скатывании отцепов дифференцированной длины // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. 2017. № 3 (35). C. 108–117.Gunbin A. A. Investigation of intervals on the separating elements of a hump when rolling cuts of differentiated length. Bulletin of the Ural State University of Railway Transport. 2017;(35):108–117. (In Russ.).Климов А. А. Метод определения сопротивлений движению отцепов при скатывании с сортировочной горки на основе натурных наблюдений и цифровых баз данных // Цифровые технологии транспорта: проблемы и перспективы : материалы Международной научно-практической конференции «Цифровые технологии транспорта и логистики» (28 сентября 2022 г.) / Российский университет транспорта. Москва, 2022. С. 300–305.Klimov A. A. Method for determining the resistance to the movement of uncouples when rolling down a gravity hump on field observations and digital databases. Digital transport technologies: problems and prospects. Materials of the International Scientific and Practical Conference Digital technologies of Transport and Logistics, September 28, 2022. Russian University of Transport. Moscow; 2022. P. 300–305. (In Russ.).Корниенко К. И. Построение кривой распределения основного удельного сопротивления движению вагонов в сортировочном парке с учетом перерабатываемого вагонопотока и отцепопотока // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2019. № 1 (48). С. 20–28.Kornienko K. I. Construction of the distribution curve of the main specific resistance to the movement of cars in the marshalling yard, taking into account the processed car traffic and uncoupling traffic. The Bulletin of the Siberian Transport University. 2019;(48):20–28. (In Russ.).Осипов Д. В. Метод расчета координат точек отрыва одновагонных отцепов на перевальной части сортировочных горок // Транспорт: наука, техника, управление. 2016. № 3. С. 62–66.Osipov D. V. Method for calculating the single-car cuts points of separation coordinates on the saddle part of marshalling humps. Transport: science, technology, management. 2016;(3):62–66. (In Russ.).Осипов Д. В., Климов А. А. Особенности расчета удельных сил сопротивления движению отцепа при имитационном моделировании процесса расформирования составов // Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании : материалы Международной научно-практической конференции. Одесса, 2010. С. 69–75.Osipov D. V., Klimov A. A. Calculating features of the resistance specific forces to the movement of the cut in the process of disbanding trains simulation. Modern problems and ways of their solution in science, transport, production and education: materials of the International scientific-practical conference. Odessa; 2010. P. 69–75. (In Russ.).Орлов А. П., Волков В. П. Новые нормы удельных сопротивлений для расчета сортировочных горок // Железнодорожный транспорт. 1964. № 6. С. 50–52.Orlov A. P., Volkov V. P. New norms of resistivity for the calculation of marshalling humps. Railway transport. 1964;(6):50–52. (In Russ.).Правила и нормы проектирования сортировочных устройств на железных дорогах колеи 1520 мм : утверждены Министерством путей сообщения Российской Федерации 10.10.2003. Москва : Техинформ, 2003. 168 с.Rules and norms for the design of marshalling devices on 1520 mm gauge railways: approved by the Ministry of Railways of the Russian Federation 10.10.2003. Moscow: Tekhinform; 2003. 168. p. (In Russ.).Пособие по применению правил и норм проектирования сортировочных устройств / Ю. А. Муха, Л. Б. Тишков, В. П. Шейкин [и др.]. Москва : Транспорт, 1994. 220 с.Mukha Yu. A., Tishkov L. B., Sheikin V. P. [et al.]. A manual on the application of rules and norms for the design of sorting devices. Moscow: Transport; 1994. 220 p. (In Russ.).К вопросу о движении вагона по уклону железнодорожного пути / Ю. О. Пазойский, В. А. Кобзев, И. П. Старшов, В. М. Рудановский // Бюллетень транспортной инфраструктуры. 2018. № 2 (272). С. 35–37.Pazoisky Yu. O., Kobzev V. A., Starshov I. P., Rudanovsky V. M. On the question of the movement of the car on the slope of the railway track. Bulletin of transport infrastructure. 2018;(272):35–37. (In Russ.).Страковский И. И. Сопротивление вагонов при скатывании с горок в зимнее время // Труды Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. Москва : Трансжелдориздат, 1952. Выпуск 63. 132 с.Strakovsky I. I. Resistance of wagons when rolling down hills in winter. Proceedings of All-Russian Scientific Research Institute of Railway Transport. Moscow: Transzheldorizdat; 1952. Issue 63. 132 p. (In Russ.).Сопротивление движению грузовых вагонов при скатывании с горок / под ред. Е. А. Сотникова // Труды Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. Москва : Транспорт, 1975. Выпуск 545. 104 с.Sotnikova E. A., ed. Resistance to the movement of freight cars when rolling down hills. Proceedings of All-Russian Scientific Research Institute of Railway Transport. Moscow: Transport; 1975. Issue 545. 104 p. (In Russ.).Кондрашов В. М. Единые принципы исследования динамики железнодорожных экипажей в теории и эксперименте // Труды Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. Москва : Интекст, 2001. 189 с.Kondrashov V. M. Uniform principles for studying the dynamics of railway vehicles in theory and experiment. Proceedings of All-Russian Scientific Research Institute of Railway Transport. Moscow: Intekst; 2001. 189 p. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.