Путевые машины, эксплуатируемые в настоящее время в ОАО «РЖД», обладают высокой степенью надежности, которая была достигнута в результате применения большого количества инновационных для своего времени технических и технологических решений. Кроме того, практически завершен процесс реорганизации системы технического обслуживания и ремонта машин, что свидетельствует о стабилизации периодичности регламентных технических воздействий и разграничении зон ответственности при выполнении ремонтно-восстановительных работ, оказывающих позитивное влияние на эксплуатационную надежность техники. В то же время остаются нерешенными вопросы, связанные с оценкой качества технического обслуживания и ремонта, а также прогнозирования наступления предотказного состояния путевой техники. Эффективным инструментом, позволяющим решить обозначенные проблемы, является система дистанционного контроля параметров функционирования путевой техники. На сегодняшний день не существует комплексного решения, которое способно удовлетворить растущие потребности эксплуатационных предприятий в контроле технического состояния узлов и агрегатов техники и одновременно не повлечь значительных затрат на оснащение машин соответствующим диагностическим оборудованием. Выходом из сложившейся ситуации может стать объединение функционала системы мониторинга технического состояния путевой техники, разработанной специалистами Сибирского государственного университета путей сообщения, и продукта НиАц АО «ВНИИЖТ» - системы контроля работы специального подвижного состава, которая сейчас активно внедряется на сети железных дорог России, но не позволяет производить контроль технического состояния машин и механизмов.

Техническое состояние автомобильных дорог страны в целом и большинства российских регионов не соответствует международным стандартам, несмотря на предпринимаемые усилия, в том числе по увеличению бюджетного финансирования на модернизацию, реконструкцию и содержание дорог. Для системного решения проблемы качества автомобильных дорог предложена концепция программы реконструкции инженерных сооружений (РЕИНСОР), призванная повысить эксплуатационную надежность инженерных сооружений автомобильных дорог до уровня, обеспечивающего безаварийность движения с заданными пороговыми параметрами эксплуатационных решений при переустройстве и на перспективу. Рассмотрены стратегия планирования реконструкции инженерных сооружений, находящихся в аварийном состоянии, без взаимной увязки надежности и сроков службы, а также стратегия планирования реконструкции как единая система с поддержанием требуемого уровня надежности и сроков службы сооружений. Обоснованы эксплуатационная и реконструктивная стратегии. Предложены программа РЕИНСОР и принципиальная схема ее решения. В основу создания программы РЕИНСОР положена теория жизненного цикла проекта применительно к проблеме реконструкции. Инвестиционный цикл выделяется и прорабатывается в связи с оценкой эффективности проекта реконструкции и его оптимизацией на стадиях научных исследований и проектирования. В качестве критерия эффективности (и оптимизации) программы РЕИН-СОР принят минимум инвестиционного цикла ти.ц в пределах возможностей, определяемых системой ограничений. Приведен пример реализации программы в рамках государственно-частного партнерства по модифицированной модели «Проектирование, строительство, финансирование, эксплуатация». Для оптимизации планирования инвестиций использована функция Перла, позволяющая оценивать риски срыва сроков реализации проектов. Она же применена для оценки эффективности бюджетного финансирования содержания сети автомобильных дорог одного из регионов Новосибирской области.

В настоящее время одним из приоритетных направлений развития железнодорожного транспорта является повышение его конкурентоспособности по сравнению с другими видами транспорта за счет улучшения качества логистических и транспортных услуг в сфере грузовых и пассажирских перевозок. В современный век технологий последнее невозможно без постоянной оптимизации технологических процессов с использованием информационных систем. Для повышения конкурентных качеств грузовых перевозок требуется, чтобы запросы клиентов (грузоотправителей и грузополучателей) отвечали современным стандартам качества и безопасности. С этой целью необходимо максимально освободить заказчика от оформления и согласования ряда документов на перевозку, переложив эти обязанности на компанию, осуществляющую перевозку. Перспективным направлением исследования является создание единой базы данных перевезенных по сети грузов с расчетами и схемами их размещения на подвижном составе, что позволит минимизировать временные и финансовые затраты клиентов по документальной подготовке груза к перевозке, тем самым повысив привлекательность железнодорожного транспорта по сравнению с конкурентными видами. В статье приведено обоснование необходимости создания системы управления качеством погрузки грузов на открытом подвижном составе (УКАП), перечислены и обоснованы ее составные части, сфера применения и рассчитан экономический эффект от ее внедрения. Выполненные авторами расчеты позволяют сделать вывод о том, что использование проектируемой системы приведет к сокращению времени нахождения вагонов на станциях погрузки за счет автоматизации ранее трудоемких процессов, внедрения безбумажных технологий и, как следствие, снижению себестоимости перевозки и повышению конкурентоспособности железнодорожного транспорта в целом.

Цифровая экономика в настоящее время уже не воспринимается как экзотика, и виртуальная реальность становится частью реального мира. Россия, согласно индексу сетевой готовности (NRI) Всемирного экономического форума, занимает 41-е место в мире по готовности к цифровой экономике. Экономика России развивается в контексте «Индустриальной революции 4.0», ключевой фактор которой специалисты обозначают словом «цифровизация». Суть формирования цифровой экономики заключается не просто в переходе от аналоговых данных к цифровым, а в полной трансформации принципов производства, появлении новых направлений его развития и возникновении новых рынков. При этом сами экономические системы, в том числе транспортные, приобретают новую форму, трансформируясь в экономику высоких скоростей. В настоящей работе рассмотрены вопросы, связанные с применением методов цифровой экономики к проблемам транспорта. В развитии цифровизации транспортных систем актуальными становятся исследования экономической оценки цифровизации и ее последствий. Разработаны предложения и описаны возможности цифровизации в качестве ключевого механизма организации современных технологий в организационных структурах транспортного производства России. Приводятся результаты апробации моделирования бизнес-процессов на транспорте и сравнение уровня использования методов цифровой экономики в транспортных системах различных стран. Некоторые выводы, полученные в работе, могут способствовать более активному внедрению на железнодорожном транспорте методов цифровизации, способствующей повышению конкурентоспособности бизнеса на транспорте.

В статье освещены проблемы организации железнодорожных перевозок в пригородном сообщении. В частности, рассмотрена одна из важнейших проблем, которая продолжает оставаться актуальной на железнодорожном транспорте, - обновление подвижного состава. Система взаимодействия участников пригородного пассажирского сообщения характеризуется сегодня высокой степенью неустойчивости, создающей угрозу социальной напряженности. Несмотря на внушительный комплекс мер, принятых на федеральном уровне, проблема пригородных пассажирских перевозок железнодорожным транспортом по-прежнему остается в центре внимания правительства и законодателей. В статье обозначены меры, принятые на федеральном уровне в целях нормализации работы пригородного комплекса и удовлетворения интересов населения регионов. Представлены способы приобретения подвижного состава, обозначены преимущества и недостатки каждого из вариантов. Проведен сравнительный анализ способов участия акционеров в обновлении парка подвижного состава по таким характеристикам, как инвестиции, сроки поставки подвижного состава, возможные риски, дополнительные расходы. В статье отмечено, что акционирование, как путь поиска финансовых средств для обновления, не исключает возможностей приобретения подвижного состава в лизинг, при котором балансодержателем может выступать как лизингодатель, или лизинговая компания, так и лизингополучатель, или пригородная компания. Выполненный анализ актуальных проблем пригородного железнодорожного сообщения позволяет сделать вывод, что обновление подвижного состава пригородного комплекса является неотъемлемой частью стратегического планирования на долгосрочную перспективу развития и совершенствования организации пригородных пассажирских перевозок, повышения качества предоставляемых услуг, а также улучшения технического состояния моторвагонного подвижного состава.

Статья посвящена изучению актуальных проблем повышения эффективности взаимодействия макрорегуляторов с применением возможностей моделирования и оптимизации организационно-технических и управленческих процессов в сфере транспорта. Актуальность исследования продиктована необходимостью разработки методических инструментов, обеспечивающих повышение управляемости организационных структур, функционирующих в условиях жесткой регламентации взаимодействующими регуляторами в сфере транспорта. Механизм институциональной организации рассматривается на примере процесса лицензирования деятельности предприятий транспортного комплекса и включает принятую систему планов, программ комплексного обеспечения целесообразного функционирования субъектов рынка транспортных услуг, реализуемых путем взаимодействия агрегированных регуляторов в сфере железнодорожного транспорта. В статье представлена модель управления эффективностью процесса взаимодействия государственных и рыночных регуляторов сферы транспорта, включающая компоненты смежных организационных структур, осуществляющих государственное регулирование железнодорожного транспорта. В частности, рассматриваются структурные компоненты разработанной концептуальной модели, системные показатели и их значения, параметры функционирования модели. В основе рассматриваемой модели лежит методология системного управления социально-экономическими объектами и процессами в сфере транспорта. Результаты исследования свидетельствуют о значительном потенциале применения моделирования и оптимизации организационных структур с учетом возможностей организации целесообразного взаимодействия отраслевых регуляторов. С учетом многофакторности процесса институциональной организации лицензирования целесообразно применение механизмов агрегации потенциалов административных ресурсов смежных заинтересованных регуляторов в сфере железнодорожного транспорта. Единые целевые ориентиры их взаимодействия, сформулированные с учетом результатов институционального анализа, открывают новые возможности формирования управленческого воздействия в транспортной сфере. Предложенные подходы позволяют формировать комплексные программы взаимодействия регуляторов, результатом реализации которых становится целенаправленная трансформация регулирующего воздействия института лицензирования деятельности субъектов рынка транспортных услуг. Реализация изложенных подходов предопределяет наборы структурных компонентов концептуальной модели, отражающей процесс институциональной организации лицензирования в сфере железнодорожного транспорта. Представление изложенных подходов в виде концептуальной модели открывает новые возможности в оптимизации организационных структур в условиях взаимодействия регуляторов транспортного комплекса.

Предметом исследования является процесс продвижения транспортных единиц на сети железных дорог и возникающие при этом задержки. Существующие решения подобной задачи для железнодорожных перевозок основаны, как правило, на составлении расписаний и построении вариантных графиков движения поездов. Это весьма трудоемкий метод, требующий использования большого объема дополнительных данных, что снижает его эффективность при исследовании вариантов технологии пропуска поездопотоков и развития транспортной инфраструктуры. Цель работы состоит в разработке метода определения величины задержек пропуска поездопотоков при различной величине загрузки инфраструктуры и соотношении различных категорий поездов в потоке. В предлагаемом методе заявки на перевозку формируются на основе моделирования пропуска случайного потока требований. Исследуется влияние пропорции поездов разных скоростных категорий (грузовых и пассажирских) в потоке и уровня загрузки инфраструктуры на задержки поездов. Для расчетов используется метод имитационного моделирования спроса на перевозки и продвижения транспортных единиц по сети. Подтверждается целесообразность разделения (при необходимости обеспечения высокой пропускной способности) потоков с различной скоростью движения за счет специализации отдельных линий сети. Результатом работы являются полученные зависимости величины задержек поездов на транспортной сети от загрузки и соотношения поездов различной скорости (грузовых и пассажирских). Предлагаемый метод направлен на формирование аналитических обобщений для дальнейшей оценки задержек в пропуске поездов по сети. Модели позволят упростить процедуру расчета и могут использоваться при принятии управленческих решений по совершенствованию инфраструктуры, а также системы организации пропуска поездопотоков.

Разработана математическая модель динамических процессов, протекающих в области взаимного контакта рабочих элементов дискового тормоза железнодорожных транспортных средств. В основу математической модели положены уравнения скоростей, сил и моментов относительного движения рабочих элементов дискового тормоза. Математическая модель включает в себя: компоненты векторов линейной скорости элементов контактной поверхности тормозного диска и тормозной колодки; компоненты векторов относительных скоростей элементов контактной поверхности тормозного диска и тормозной колодки; компоненты и моменты сил трения, приложенные к тормозному диску и тормозной колодке. Рассмотрены дисковые тормоза с элементами трения «тормозной диск - неподвижная тормозная колодка» и «тормозной диск - вращающаяся тормозная колодка», реализующие простое и сложное относительное движение контакта рабочих элементов дискового тормоза соответственно. Дана оценка адекватности полученной математической модели путем сравнения результатов математического моделирования с результатами стендовых испытаний, проведенных на натурной стендовой установке, основой которой является асинхронный тяговый двигатель, коробка передач автомобиля и дисковый тормоз трамвая. Приведены результаты сравнительного анализа дисковых тормозов, реализующих в процессе контакта рабочих элементов простое и сложное относительное движение. Установлено, что дисковый тормоз с вращающимися тормозными колодками оказывает меньшее деформирующее и перекашивающее действие на конструкцию клещевого механизма, в результате чего достигается лучшая равномерность распределения силы прижатия по поверхности вращающейся колодки, чем в случае неподвижной тормозной колодки. Дисковый тормоз с вращающимися тормозными колодками обладает лучшим распределением энерговыделения и износа по сравнению с дисковым тормозом стандартной конструкции, чем определяется практическая ценность разработанной математической модели, результатов моделирования и экспериментов.

Усталостные трещины в элементах конструкций металлических мостов являются достаточно частым и трудно предсказуемым на стадии проектирования явлением. Для обнаружения таких трещин на стадии эксплуатации используется, как правило, визуальный осмотр проблемных зон, реже применяются такие методы неразрушающего контроля, как ультразвуковая дефектоскопия и акустическая эмиссия. В последнее время активно развивается метод выявления усталостных трещин, основанный на регистрации и анализе тепла, рассеиваемого при деформировании материала. Подход к определению наиболее вероятных мест появления усталостных трещин в сварных конструкциях металлических мостов методом инфракрасной термографии рассматривается в настоящей статье. Физической основой служит явление саморазогрева металла при статическом и циклическом нагружении, которое возникает из-за развития в отдельных зонах конструкций местных микропластических деформаций, приводящих к существенному приросту выделения тепла. Приведены результаты экспериментальных лабораторных исследований образца с усталостными трещинами. В качестве образца использована изгибаемая балка на двух опорах с заранее выращенной трещиной при циклическом нагружении. В ходе эксперимента термограммы регистрировались и сохранялись с частотой 9 кадров в секунду, и тем самым формировались данные зависимости изменения температур исследуемой поверхности от времени. Для устранения шумов использовалась обработка полученных термограмм с помощью механизма кратномасштабного анализа Малла и функции Добеши-4 вейвлет-анализа. Для повышения точности выявления зон с интенсивным тепловыделением после удаления шумов предложено использовать сумму квадратов разностей значений температур по каждому пикселю каждой термограммы (кадра) из полной записи процесса циклического нагружения.

В статье рассматривается проблема определения характеристик балластных шлейфов на откосах длительно эксплуатируемого земляного полотна. Балластные шлейфы представляют собой насыпные техногенные грунты, зачастую выгружаемые на откос при проведении работ по ремонту пути. Развитые балластные шлейфы нередко вызывают сплывы откосов насыпей, однако их физико-механические характеристики в настоящее время изучены недостаточно. Выполненный комплекс полевых и лабораторных исследований с их дальнейшей камеральной обработкой позволил выделить три основных типа балластных шлейфов и определить их физико-механические характеристики. В качестве основных типов шлейфов на Западно-Сибирской железной дороге выделены следующие: загрязненный щебеночный балластный материал с песчано-глинистым заполнителем, загрязненный асбестовый балластный материал и щебеночный балластный материал, загрязненный песчаноглинистыми частицами и угольной пылью. По результатам проведенных исследований получены зависимости физических и прочностных характеристик от условного динамического сопротивления грунта. Полученные зависимости коэффициента пористости от динамического сопротивления описываются экспоненциальной функцией, зависимости прочностных характеристик от условного динамического сопротивления - линейной. Кроме того, в результате проведения экспериментальных исследований разработана методика определения характеристик балластных шлейфов динамическим зондированием в условиях Западно-Сибирской железной дороги. Разработанная методика позволяет определять характеристики соответствующих видов балластных шлейфов, необходимые для выполнения расчетов устойчивости. Предложенная методика была апробирована на железнодорожных объектах и показала высокую эффективность.