Use of Kinetic Acceleration and Deceleration Railroad Sections in Very High-Speed and High-Speed Railway Lines

One of the main obstacles in the way toward the development of high-speed railways is the high cost of construction and use of the infrastructure of specialized railway lines as this high cost exerts a negative impact on the payback period. A common feature of all countries in which high-speed railways are used is their high population density that permits paying back considerable investments in infrastructure due to the intense very high-speed and high-speed traffic. In the case of a low population density, insignificant passenger traffic, and/or a long railway-line length (all these factors are typical of the most part of Russia’s territory), the need for reducing necessary investments comes to the forefront, in particular, through justifying the rational route parameters. In the present article, an idea to design an energy-efficient longitudinal profile of a high-speed railway line involving acceleration and deceleration railroad sections provided near stopping points and, also, route elements with train speed limitations, is reported. An approximate analytical method for calculating the energy saving of very high-speed (high-speed) trains due to the proper design of kinetic railroad sections is proposed. Calculations aimed at evaluation of the change of train’s kinetic energy and speed due to the transformation of train’s kinetic into potential energy over the properly designed longitudinal profile of the railroad route are performed. Dependences of energy saving and speed losses versus the length and grade of kinetic railroad sections were obtained.

высокоскоростные магистрали, энергоэффективность, кинетическая энергия, энергия движения поезда, участки разгона и замедления, кинетические участки, продольный профиль

1. Калидова А.Д. Особенности организации скоростного (высокоскоростного) движения с использованием существующей инфраструктуры // Научные исследования: от теории к практике. 2015. № 5 (6). С. 229-231.

2. КанторИ.И. Продольный профиль пути и тяга поездов. М.: Транспорт, 1984. 207 с.

3. Карасёва А.А., Васильева М.А. Анализ мирового опыта развития высокоскоростного железнодорожного транспорта // Молодой ученый. 2016. № 6 (110). С. 114-117.

4. СТН Ц-01-95. Железные дороги колеи 1 520 мм. Утв. МПС РФ 25.09.95. М.: МПС РФ, 1995. 86 с.

5. Карасёв С.В., Зарубина Т.Д. Особенности организации скоростного движения с учетом использования имеющейся железнодорожной инфраструктуры // Политранспортные системы: Материалы VIII Меж-дунар. науч.-техн. конф. в рамках года науки Россия - ЕС «Научные проблемы реализации транспортных проектов в Сибири и на Дальнем Востоке». Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2015. С. 61-67.

6. Скоростной и высокоскоростной железнодорожный транспорт. Сооружения и устройства. Подвижной состав. Организация перевозок. (Обобщение отечественного и зарубежного опыта) / А.Ф. Алимов, B.Г. Ананьев, Т.А. Белаш и др.; Под общ. ред. В.И. Ковалева. СПб., 2003. Т. 2. 447 с.

7. Калидова А.Д. Особенности определения эффективности организации высокоскоростного движения // Наука XXI века: теория, практика и перспективы: Сб. науч. тр. Междунар. науч.-практ. конф. Уфа, 2015. C. 40-43.

8. Киселев И.П., Сотников Е. А., Суходоев В. С. Высокоскоростные железные дороги. СПб., 2001. 60 с.

9. Кузьмич В.Д., Руднев B.C., Френкель С.Я. Теория локомотивной тяги: Учеб. для вузов ж.-д. транспорта / Под ред. В.Д. Кузьмича. М., 2005. 448 с.

10. Калидова А.Д. Варианты организации скоростного и высокоскоростного движения поездов на территориях с низкой плотностью населения // Транспортная инфраструктура Сибирского региона. 2016. Т. 2. С. 260-263.