Обоснование необходимости дополнительных критериев назначения планово-предупредительной выправки пути на основе спектрального анализа вертикальных неровностей рельсовой колеи

В данной статье обоснована необходимость использования спектральных показателей вертикальных неровностей рельсовой колеи в качестве дополнительных диагностических признаков при назначении планово-предупредительной выправки пути на особо грузонапряженных линиях. Выполнен анализ действующих критериев выправки, установленных правилами назначения ремонтов.

Предложены авторские спектральные показатели: энергия коротких волн (диапазоны D0–D1 по классификации EN 13848), индекс системной деградации и доминирующая длина волны. Для верификации использованы модельные данные, генерированные суперпозицией гармоник с заданным распределением энергии по диапазонам. Восстановление натурного профиля выполнено с помощью быстрого преобразования Фурье и обратной передаточной функции хордальной системы.

Показано, что действующий критерий (количество отступлений 2-й степени за три весенних месяца) имеет реактивный характер и не учитывает пространственную структуру неровностей. Статистический анализ 3205 км Транссибирской магистрали подтвердил, что лишь 25,6 % отступлений фиксируется весной.

Предложенные показатели позволили надежно дифференцировать модельные сценарии: для сценария с преобладанием коротких волн (балластные дефекты) энергия коротких волн составила 77 % от общей, доминирующая длина волны 2,78 м; для сценария с длинными волнами (системные деформации земляного полотна) 20 % и 125 м соответственно. При условно одинаковом числе отступлений (25 шт./км) традиционный подход назначает выправку обоим участкам, тогда как спектральный анализ рекомендует дополнительную диагностику для сценария с системными деформациями, что позволит избежать неэффективных затрат. Результаты могут быть использованы в системах диагностики и планирования ремонтов железнодорожного пути, особенно в условиях сокращения инвестиционных программ ОАО «РЖД».

Полученные результаты обосновывают необходимость включения спектрального анализа вертикальных неровностей в систему дополнительных критериев при планировании планово-предупредительной выправки. Дальнейшие исследования направлены на выявление критических скоростей роста энергии коротких волн для упреждающего назначения выправки.

1. Аналитический материал сектора по организации безопасности движения Западно-Сибирской дирекции инфраструктуры от 30 января 2026 года. Новосибирск, 2026. 38 с.

2. Ланис А. Л., Усов Д. А., Тархов В. А. К вопросу обоснования увеличения срока эксплуатации рельсов в метрополитене // Вестник Сибирского государственного университета путей сообщения. 2025. № 3 (75). С. 78–87. DOI 10.52170/1815-9265_2025_75_78.

3. О необходимости актуализации нормативов оценки геометрии рельсовой колеи / В. А. Гапанович [и др.] // Вестник Института проблем естественных монополий : Техника железных дорог. 2019. № 4. С. 22–27.

4. Влияние геометрии рельсовой колеи на характеристики движения – результаты исследований в рамках проекта EC DYNOTRAIN : материалы конференции SFT, Грац, 2013. Грац, 2013. 8 с.

5. Певзнер В. О., Шапетько К. В. Влияние параметров натурных неровностей на конструкцию железнодорожного пути // Внедрение современных конструкций и передовых технологий в путевое хозяйство. 2015. Т. 8, № 8. С. 188–192.

6. Певзнер В. О., Белоцветова О. Ю., Шапетько К. В. Совершенствование нормативных документов по оценке состояния пути при скоростном движении // Внедрение современных конструкций и передовых технологий в путевое хозяйство. 2014. Т. 7, № 7. С. 14–22.

7. Малинский С. В., Шарова В. О. Перспективные методы анализа периодических неровностей пути в задачах оценки безопасности движения // Путь и путевое хозяйство. 2024. № 4. С. 9–11.

8. Об утверждении правил назначения ремонтов железнодорожного пути : распоряжение ОАО «РЖД» от 17.12.2021 № 2888/р : (ред. 03.02.2023). Доступ из справ.-правовой системы «АСПИЖТ». Режим доступа: для авторизир. пользователей.

9. Об утверждении и введении в действие инструкции по текущему содержанию железнодорожного пути : распоряжение ОАО «РЖД» от 16.11.2016 № 2288р : (ред. 02.11.2022). Доступ из справ.-правовой системы «АСПИЖТ». Режим доступа: для авторизир. пользователей.

10. Певзнер В. О. Деформативность и стабильность пути // Путь и путевое хозяйство. 2005. № 2. С. 23–26.

11. Утвержден финансовый план и инвестиционная программа ОАО «РЖД» на 2024 год // ОАО «РЖД» : [сайт]. URL: https://company.rzd.ru/ru/9351/page/2452802?id=289837 (дата обращения: 23.02.2026).

12. EN 13848-1:2019. Railway applications – Track – Track geometry quality. Part 1. Characterization of track geometry. Brussels : CEN, 2019. 32 p.

13. Совет директоров ОАО «РЖД» утвердил инвестиционную программу компании на 2025 год // ОАО «РЖД» : [сайт]. URL: https://company.rzd.ru/ru/9351/page/2452802?id=310504 (дата обращения: 23.02.2026).

14. Совет директоров ОАО «РЖД» утвердил инвестиционную программу и финансовый план на 2026 год // ОАО «РЖД» : [сайт]. URL: https://company.rzd.ru/ru/9351/page/2452802?id=320609 (дата обращения: 23.02.2026).

15. Pevzner V., Shapetko K., Slastenin A. Needed additions to the diagnostic system of high-speed lines // Energy Management of Municipal Transportation Facilities and Transport. Cham : Springer International Publishing, 2019. P. 496–505.

16. Mauer L. Determination of track irregularities and stiffness parameters with inverse transfer functions of track recording vehicles // Interaction of Railway Vehicles with the Track and its Substructure. London : Routledge, 2018. P. 117–132.