1. 3
СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Новосибирск 2008
НАУКА И МОЛОДЕЖЬ XXI ВЕКА
Материалы VI научно-технической конференции
студентов и аспирантов, посвященной
75-летию СГУПСа
29 октября – 2 ноября 2007 г.
г. Новосибирск
3. 5
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
П.С. Бурдяк
(факультет «Управление процессами перевозок»)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ ОТЦЕПОВ
ПРИ РАСФОРМИРОВАНИИ СОСТАВОВ ТОЛЧКАМИ
При расформировании составов толчками на движение отцепов влияет большое количество факторов: коли-
чество вагонов в отцепе, масса вагонов, длина вагонов, план и профиль путей, на которых производится сортиро-
вочная работа, а также внешние условия (температура воздуха, скорость и направление ветра).
Для более точного определения количественных характеристик движения отцепов был использован аналити-
ческий и имитационный метод расчета расстояния, проходимого отцепом после отрыва от состава. Имитацион-
ный метод расчета был принят за основу, так как аналитический метод имеет некоторую погрешность вычисле-
ния, связанную с использованием средневзвешенного значения уклона на маршруте движения отцепов. Для ими-
тационного моделирования движения отцепов после отрыва от состава была использована собственная про-
граммная разработка «Динамика-1», моделирующая движение отцепа после отрыва от состава при расформиро-
вании на вытяжном пути. Моделирование выполняется на основе решения численными методами дифференци-
ального уравнения движения вагона (метод Эйлера).
Для обеспечения сопоставимости получаемых результатов такие факторы, как температура воздуха, ско-
рость и направление ветра были приняты постоянными.
Анализ полученных данных показал, что дальность пробега вагонов после отрыва от состава не сильно
отличается для разных типов вагонов и составляет порядка 1–3 %.
Также анализ данных показал, что при изменении количества вагонов в отцепе от 1 до 3, состоящих из ОП и
П бегунов, при скатывании отцепа по пути, расположенному на площадке для скорости отрыва 5 км/ч, дальность
пробега практически не изменяется. Для скорости отрыва 10, 15 км/ч дальность увеличивается на 1–3,5 %, а для
скоростей 20 и 25 км/ч — на 5,3–8 %. При изменении количества вагонов в отцепе от 3 до 5 дальность пробега
вагонов увеличивается незначительно — увеличение составляет порядка 1,5 %.
При изменении количества вагонов в отцепе, состоящем из Х и ОХ бегунов, от 1 до 5 вагонов разница
дальности пробега после отрыва от состава не превышает 5,4 %.
На путях, расположенных на спуске 2,5 ‰, отцепы, состоящие из Х и ОХ бегунов, при скорости отрыва
от состава 5 и более км/ч двигаются ускоренно и не останавливаются в конце расчетного участка.
Научный руководитель канд. техн. наук, доц. А.А. Климов
Н.Н. Вяжева
(факультет «Управление процессами перевозок на транспорте»)
ИССЛЕДОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ МЕТОДОМ
РЕГРЕССИОННОГО АНАЛИЗА
Для решения различных транспортных задач все чаще используются различные методы анализа транс-
портных процессов, среди которых важное место занимают методы статистического анализа и моделирования
и, в том числе, методы многофакторного статистического анализа.
На величину продольного ускорения груза, возникающего при соударении вагонов, оказывают влияние
многие факторы, большинство из которых являются случайными величинами. Целью статистического ис-
следования является построение математической модели прогноза значений некоторых результирующих,
целевых показателей на основе замеряемых (регистрируемых) значений некоторой совокупности косвен-
ных, легко определяемых факторов.
Для расчета продольного ускорения груза практически невозможно вывести точную формулу, справедливую
при всех возможных условиях соударений вагонов. Поэтому значения ускорений грузов определяют эксперимен-
тальным путем с обработкой результатов испытаний методами математической статистики. Данный способ
определения ускорений характеризуется значительными материальными, временными и трудовыми затратами на
организацию и проведение эксперимента.
Одним из альтернативных решений задачи проведения экспериментов является математическое моделиро-
вание системы «груз – вагон – крепление» с последующими расчетами. Программа COSMOS/M позволяет
геометрически моделировать подобные системы с заданием множества параметров и выполнять расчеты по
определению напряжений в различных элементах системы.
4. 6
На рис. 1 показана схема погрузки железобетонных плит, которая подвергалась испытаниям. Данная
схема построена с использованием программы COSMOS/M. Всего было погружено 14 плит весом 4200 кг
каждая, таким образом общий вес груза составил 58800 кг.
Рис. 1. Геометрическая модель схемы погрузки плит покрытия
Напряжение — это величина внутренней силы, отнесенная к единице площади сечения. Оно является ко-
личественной оценкой интенсивности распределения внутренних сил в некоторой точке материала по за-
данному сечению. Напряжения бывают нормальные (сигма) и касательные (тау).
На рис. 2 показано распределение напряжений σх, т/м2
в месте крепления растяжки за монтажную петлю
железобетонной плиты.
Рис. 2. Напряжения σх, т/м 2
в месте крепления растяжек
за монтажные петли плиты»
При решении задачи методом регрессионного анализа будем считать, что Y — значение напряжения в месте
крепления растяжек за монтажные петли плиты. Знание напряжений, которые воспринимают грузы и элементы
крепления, является крайне важным при решении вопросов обеспечения безопасности движения и сохранности
перевозимых грузов. От этой величины зависит выбор способа крепления, расход крепежных материалов, а так-
же затрата материальных и временных ресурсов.
Значение напряжения зависит от многих факторов (х1, х2, …, хn). В рассматриваемом случае определяю-
щим (результирующим) показателем будет являться скорость соударения, а точнее, ускорение, которое при-
обретает система «груз – вагон – крепление» в результате соударения. Этот критерий и будет составлять
функцию регрессии
Y(X) = f(X),
где Х — ускорение системы «груз – вагон – крепление» в результате соударения вагонов, м/с2
; Y — напря-
жение в элементе системе при соответствующем ускорении, т/м2
.
Также на значение напряжения влияют: схема погрузки, свойства материала, из которого изготовлен
груз, количество растяжек, которыми закрепляется груз, топология растяжек, ветровая нагрузка, масса шта-
беля, расположения штабеля изделий на платформе.
На каждый из этих показателей, в свою очередь, оказывают влияние другие факторы. Но эти показатели
(х1, х2, …, хn) в расчет приниматься не будут.
При построении зависимости Y(X) = f(X) по результатам расчета в программе COSMOS/M можно пред-
положить, что теоретическая зависимость является линейной, то есть имеет вид
y b ax= + .
С помощью программы MathCAD определяются коэффициенты а и b. По результатам этих вычислений
определяется уравнение регрессии, которое имеет вид
y = –0,138 + 358,394x.
Моделируя работу системы «груз – вагон – крепление» и используя приемы математической статистики,
удалось получить значения напряжений в исследуемых элементах системы и выявить зависимость значения
напряжений от ускорения, приобретаемого системой «груз – вагон – крепление» в процессе соударения ва-
гонов, сформулировав ее в аналитическом виде.
Научный руководитель канд. тех. наук, доц. Е.Д. Псеровская
5. 7
Д.М. Гриднев
(факультет «Управление процессами перевозок»)
КОМПАКТНОЕ ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ СОРТИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО
ДЛЯ МНОГОГРУППНОЙ СОРТИРОВКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ СРЕДСТВ
КВАЗИНЕПРЕРЫВНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТЕЙ ВАГОНОВ
Правилами и нормами проектирования станций и узлов, а также Правилами и нормами проектирования
сортировочных устройств рекомендуется сооружение вспомогательного сортировочного устройства (ВСУ)
на сортировочных станциях. ВСУ обычно специализируется для детальной переработки местных вагонопо-
токов.
В настоящее время для ряда крупных сортировочных станций достаточно острой является проблема освоения
увеличивающегося транзитного поездопотока. На многих станциях сортировка всего вагонопотока, в том числе
местного, выполняется на основных горках. Наличие ВСУ позволило бы разгрузить основные сортировочные
устройства для переработки увеличивающегося в перспективе транзитного вагонопотока. Кроме того, были бы
созданы хорошие условия для детальной подборки вагонов при формировании передаточных, сборных, участко-
вых поездов, передач на подъездные пути, а также многогруппной сортировки вагонов на сортировочных стан-
циях по другим признакам.
Одним из вариантов решения проблем, обозначенных выше, может являться проектирование компактно-
го ВСУ нового типа, с использованием современных технических средств, прошедших успешную апроба-
цию на железных дорогах передовых стран.
Предлагается вариант ВСУ нового типа, основанный на применении современных средств квазинепре-
рывного регулирования скоростей движения вагонов с использованием маломощных точечных домкрато-
видных замедлителей и ускорителей и многосекционного путевого развития, специализированного для мно-
гогруппной сортировки вагонов.
Предлагаются специальные методы расчета конструктивных параметров подобного сортировочного
устройства, соответствующие требованиям действующих Правил и норм проектирования сортировочных
устройств. В частности, описаны методы определения с использованием современных средств имитацион-
ного моделирования и графоаналитических методов высоты горки, мощности вагонных замедлителей и
ускорителей на спускной части горки и путях накопления.
Для условий сортировочной станции Инская выполнены конструктивно-технологические расчеты, в ходе
которых определено количество точечных домкратовидных замедлителей и ускорителей, выбран вариант их
размещения на спускной части горки и подгорочных путях. Определена высота горки и продольный про-
филь спускной части и подгорочных путей.
Научный руководитель канд. техн. наук, доц. С.В. Карасев
Е.И. Злобина, А.Ю. Романихин
(факультет «Управление процессами перевозок»)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОНТЕЙНЕРНЫХ ПЛОЩАДОК
СТАНЦИИ АБАКАН КАК ЭЛЕМЕНТА
ЛОГИСТИЧЕСКОЙ ТРАНСПОРТНОЙ ЦЕПИ
Главным для всех видов транспорта является обеспечение возрастающих потребностей в объемах и каче-
стве перевозок на основе обновления производственно-технической базы и повышение эффективности ра-
боты всех его звеньев.
За время производственной практики была рассмотрена работа Абаканской механизированной дистан-
ции погрузочно-разгрузочных работ и коммерческих операций как элемента логистической транспортной
цепи доставки грузов.
Работа грузового двора сосредоточена на трех контейнерных площадках. Каждая из которых характеризуется
большим количеством параметров и технологических решений, которые являются составной частью системы
более высокого уровня — логистической транспортной цепи, построение и функционирование которой предпо-
лагает взаимодействие всех ее элементов.
Решение задачи по оптимизации работы контейнерных площадок предлагается выполнить с применением
методов логистики.
В работе были определены общие приведенные затраты на оснащение и технологию работы трех контей-
нерных площадок. Для этого был разработан расчетный модуль по нахождению этих затрат.
При расчете определяются следующие приведенные затраты: связанные с простоем вагонов и автомобилей
при выполнении и в ожидании погрузочно-разгрузочных операций; на погрузочно-разгрузочные машины; на
строительство и содержание открытых площадок; на подачу, уборку вагонов; на силовую электроэнергию; на
освещение территорий грузовых фронтов и зон хранения; расходы на заработную плату.
6. 8
С помощью расчетного модуля для контейнерных площадок произведен расчет существующего оснаще-
ния, изменение параметров которого планируется смоделировать и после анализа выбрать оптимальный ва-
риант с минимальными полными приведенными затратами.
Особенностью модуля является его адаптированность под условия работы конкретных объектов и спо-
собность интегрироваться в расчетные программы более высокого уровня.
Научный руководитель канд. техн. наук, доцент М.В. Корнеев
К.В. Кокоша
(факультет «Управление процессами перевозок»)
ВЛИЯНИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО РОСПУСКА
НА ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩУЮ СПОСОБНОСТЬ ГОРКИ
На горках крупнейших сортировочных станций уже достигнуты высокие уровни переработки вагонов.
Однако имеется острая необходимость дальнейшего увеличения перерабатывающей способности станций,
расположенных на грузонапряженных направлениях. Одним из способов интенсификации работы станций
является параллельный роспуск составов.
Особенностью данного технологического режима работы является то, что при одновременном роспуске
составов каждый спускной путь работает как самостоятельная горка, с которой вагоны сортируются на пути
одной половины подгорочного парка, специализированной для определенных назначений. Вагоны пере-
крестного потока направляются на выделенные в каждой секции отсевные пути, с которых они затем выво-
дятся на горку и повторно сортируются по соответствующим их назначению специализированным путям.
В настоящее время резко возрос объем переработки вагонов на сортировочной горке станции Входная, и
встал вопрос о возможности применения параллельного роспуска. Новая технология требует реконструкции гор-
ки и подгорочной горловины, изменения специализации сортировочных путей.
Исследования основаны на фактических данных о структуре вагонопотоков, анализе сортировочных
листков, продолжительности элементов горочного цикла и пр.
Для определения влияния параллельного роспуска составов на перерабатывающую способность горки
были построены технологические графики ее работы в режиме последовательного и последовательно-
параллельного роспуска составов. Составы расформировываются двумя маневровыми электровозами, оса-
живание выполняется маневровым тепловозом.
На основе технологических графиков работы горки определяется горочный технологический интервал —
время с момента начала роспуска одного состава до момента возможного начала роспуска следующего со-
става (среднее время, затрачиваемое горкой, на расформирование одного состава).
Научный руководитель канд. техн. наук, доц. Н.Б. Александрова
Ли Хи Дон
(факультет «Управление процессами перевозок»)
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ НА ВЕЛИЧИНУ
НАСЕЛЕННОСТИ ВАГОНОВ ЭЛЕКТРОПОЕЗДОВ
Рост численности населения крупных городов вызывает значительное увеличение их территорий, а, сле-
довательно, и рост дальности поездок пассажиров до пунктов назначения. При этом возрастает средняя
дальность поездок городских пассажиров в вагонах электропоездов. Увеличивается также средняя дальность
поездок пассажиров в вагонах пригородных поездов, обслуживающих потребности населения в сельской
местности.
При этом будет также возрастать среднее число поездок и пересадок в пути следования для большой
территории городов. Поэтому по территории крупных городов, особенно в центральной их части, возникают
длительные затруднения в движении автомобилей.
Железнодорожный транспорт, в случае его использования для перевозок пассажиров внутри города,
обеспечивает более высокую провозную способность на единицу его территории по сравнению с городским
магистральным транспортом. Поэтому передача части пассажирских перевозок с магистральных улиц на
железнодорожный транспорт за счет увеличения населенности вагонов электропоездов позволяет значи-
тельно сократить длительность заторов в движении автотранспорта центральной части крупных городов.
Практика показала, что даже при равномерной прокладке электропоездов в графике движения отдельные
вагоны фактически имеют самую различную степень загрузки. Так, отдельные вагоны оказываются малоза-
7. 9
груженными и в малой степени используются для перевозок пассажиров внутри крупных городов. В то же
время, вагоны дальних электропоездов оказываются перегруженными по сравнению с нормой, что ухудшает
качество обслуживания населения. Вызвано это тем, что чем дальше следует электропоезд, тем больше веро-
ятность того, что в данный электропоезд будет осуществлена посадка пассажиров.
Улучшить степень использования железнодорожного транспорта в перевозке пассажиров путем увели-
чения средней населенности вагонов электропоездов возможно за счет рационально составленного графика
движения пригородных составов.
В то же время, сократить максимальную населенность электропоездов становится возможным, если в графике
движения перед дальними электропоездами с малыми интервалами прокладывать поезда ближних назначений.
Это позволит передать большую часть перевозок пассажиров на железнодорожный транспорт и сократить сбои в
движении на магистральных улицах крупных городов.
Научный руководитель д-р техн. наук, проф. А.В. Дмитренко
А.М. Лисютин
(факультет «Управление процессами перевозок»)
О ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ
КОНТЕЙНЕРОВ ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ МАССОВЫХ ГРУЗОВ
Доля наливных грузов в общем объеме грузовых перевозок по сети железных дорог Российской Федера-
ции составляет более 15 % и занимает третье место после каменного угля (около 25 %) и строительных гру-
зов (около 20 %).
В условиях рыночной экономики повышение доходности железных дорог является одной из первооче-
редных задач. На усиление конкуренции со стороны других видов транспорта железным дорогам необходи-
мо ответить повышением уровня качества перевозок и более гибкой тарифной политикой, а также повыше-
нием эффективности использования парка подвижного состава. В этой связи совершенствование условий
перевозок наливных грузов и в первую очередь нефти, нефтепродуктов и сжиженных углеводородных газов
имеет важное экономическое значение.
Практика перевозок наливных грузов по железным дорогам РФ свидетельствует о том, что сложившиеся
условия транспортирования наливных грузов имеют существенные недостатки, которые приводят к недоис-
пользованию грузоподъемности и вместимости вагонов-цистерн, возникновению потерь груза в процессе
перевозки, а в отдельных случаях способствуют возникновению аварийных ситуаций.
Использование контейнеров-цистерн (КЦ) — перспективная альтернатива вагонам-цистернам тем более,
что перевозки грузов наливом в КЦ пользуются в последнее время широким спросом.
Исходя из сложившейся на транспортном рынке обстановки можно сделать вывод, что организация пе-
ревозок наливных грузов в КЦ имеет ряд преимуществ:
– благодаря универсальности КЦ могут транспортироваться как по железной дороге на железнодорож-
ных платформах, так и грузовым автомобильным и морским транспортом;
– нет необходимости перегрузки груза при смешанных перевозках и переходе на другую колею при пе-
ревозке по железной дороге;
– появляется возможность отправки небольших партий опасных грузов, что привлекательно в первую
очередь для малого и среднего бизнеса.
Благодаря этим преимуществам сокращаются финансовые затраты и время доставки груза.
Помимо общих преимуществ использования КЦ существуют специфические факторы, способствующие
росту популярности этого транспортного средства в Российской Федерации:
– льготная тарифная политика для КЦ: при перевозке химической продукции по железной дороге стои-
мость перевозки (из расчета за тонну) ниже стоимости перевозки в железнодорожных цистернах;
– дефицит железнодорожных цистерн для целого ряда продуктов;
– низкое качество пищевых железнодорожных цистерн, большая часть которых изготовлена из низколе-
гированной стали и имеет малоэффективную систему пароразогрева;
– требования европейских и американских покупателей/поставщиков, предпочитающих полу-
чать/отгружать продукцию в КЦ.
Для полноценного освоения транспортного рынка и развития перевозок наливных грузов в контейнерах-
цистернах необходимо, как со стороны государства, так и со стороны клиентуры, принятие ряда мер.
К числу основных мероприятий в данном направлении относятся:
1) для повышения качества обслуживания клиентуры:
– организация контейнерных поездов для перевозки КЦ с максимальной скоростью движения 100–120
км/ч;
– ускорение работ по погрузке и разгрузке КЦ за счет использования более мощных погрузочно-
разгрузочных машин и механизмов;
8. 10
– оптимизация времени отправления и прибытия поездов;
2) для улучшения организации перевозок:
– реализация логистических подходов к организации перевозок наливных грузов в КЦ;
– совершенствование организации движения контейнерных поездов;
– разработка оптимизированной схемы обращения ускоренных контейнерных поездов и графика их дви-
жения;
3) для оптимизации парка КЦ и улучшения его использования:
– расширение использования контейнеров с контролируемым температурным режимом;
– расширение использования КЦ с максимальной грузоподъемностью для перевозки продукции химиче-
ской и нефтехимической промышленности в большей степени совместимых с параметрами типовых грузо-
вых автомобилей-контейнеровозов;
4) для совершенствования работы контейнерных станций:
– совершенствование работы по сортировке контейнеров;
– создание современных контейнерных терминалов сообщений.
Полноценное развитие перевозок наливных грузов в КЦ неосуществимо без наличия должной нормативно-
технической документации, отвечающей всем внутригосударственным и международным регламентам.
Снимая многие транспортные проблемы, снижая транспортные расходы и повышая качество транспор-
тировки в целом, перевозки наливных грузов в контейнерах-цистернах смогут существенно помочь россий-
ским предприятиям расширить круг поставщиков и потребителей своей продукции, а российским железным
дорогам, в свою очередь, выйти на качественно новый уровень развития.
Научный руководитель д-р техн. наук, проф. А.М. Островский
А.М. Лисютин
(факультет «Управление процессами перевозок»)
К ВОПРОСУ О ПРОБЛЕМАХ И ПЕРСПЕКТИВЕ РАЗВИТИЯ
ПЕРЕВОЗОК НАЛИВНЫХ ГРУЗОВ
Перевозка наливных грузов в цистернах и контейнерах-цистернах по железным дорогам в настоящее время
является одним из наиболее прибыльных видов деятельности на рынке транспортных услуг, поскольку практиче-
ски все наливные грузы, в частности нефтепродукты, согласно Тарифному руководству № 1 относятся к высоко-
доходным 2-у и 3-у тарифным классам. Перевозка таких грузов, как бензин, керосин, дизельное топливо характе-
ризуется более высокой провозной платой, более выгодной для перевозчиков, чем перевозка того же угля. По
этой причине на фоне проводимой реформы железных дорог за период с 2004 по 2007 г. значительно возросло
количество транспортных и экспедиторских коммерческих организаций, оказывающих услуги по перевозке
наливных грузов. Учитывая, что срок эксплуатации нефтебензиновых цистерн собственности ОАО «РЖД» пре-
вышает 20 лет (при нормативном сроке службы 32 года), на конец 2006 года более 23 % цистерн, находящихся в
парке, выработали свой срок службы. До 2010 г. закончится назначенный срок службы еще более чем 25 % ци-
стерн, а после 2010 г. — оставшейся половины. Закупки новых цистерн ОАО «РЖД» ничтожны по сравнению с
изнашиваемым фондом; к 2020 г. частные перевозчики могут полностью вытеснить «РЖД» с транспортного
рынка наливных грузов.
Предлагаемые отдельными специалистами в области железнодорожного транспорта мероприятия, такие
как проведение мониторинга технического состояния цистерн, накопление ретроспективной информации о
выполненных испытаниях, расчетах статической и динамической нагруженности, а также создание и веде-
ние паспорта цистерны (в дополнение к техническому паспорту) не позволят существенно повлиять на ста-
билизацию положения.
На первый взгляд, выходом из сложившейся ситуации является безотлагательное обновление парка ци-
стерн в объемах, превышающих объемы износа. Учитывая то, что аварийные ситуации с опасными грузами
происходят чаще всего при их перевозке в цистернах, необходимо выделять значительную долю бюджета
Компании на содержание, обслуживание и ремонт цистерн, а также на предупреждение аварийных ситуаций
с опасными наливными грузами при их перевозке по железным дорогам, и на ликвидацию таких ситуаций в
случае их возникновения, так как значительная часть наливных грузов, перевозимых по железным дорогам
РФ, по своим физико-химическим свойствам подпадают под категорию «опасные грузы».
Однако обновлению парка дорогостоящих и неэкономичных в обслуживании и эксплуатации цистерн суще-
ствует альтернатива — контейнеры-цистерны, как более экономичный, удобный в использовании для клиентов и
для перевозчиков предмет транспортного оборудования. При перевозке опасного наливного груза в контейнерах-
цистернах вероятность возникновения аварийной ситуации с ним значительно ниже, чем при перевозке в ци-
стерне, поскольку повреждений, которым могут подвергаться цистерны, в отличие от контейнеров-цистерн, зна-
чительно больше.
9. 11
На 2007 г. основным документом, регламентирующим перевозку наливных грузов по территории России, яв-
ляются Правила перевозок железнодорожным транспортом грузов наливом в вагонах-цистернах и вагонах бун-
керного типа для перевозки нефтебитума, утвержденные приказом МПС № 25 от 18.06.03 г. Данные правила мо-
рально устарели и не отражают всех изменений, произошедших на железных дорогах и в законодательстве с 2003
г.
В связи с этим заинтересованные в получении прибыли частные перевозочные компании не уделяют долж-
ного внимания содержанию, обслуживанию и надлежащей эксплуатации вагонов-цистерн и контейнеров-
цистерн, имеют место случаи грубого нарушения технологии налива, слива и транспортировки опасных
наливных грузов. В свою очередь, пренебрежение безопасностью, санитарными нормами и правилами, нару-
шение требований охраны труда — прямые предпосылки аварийной ситуации, особенно когда данные нару-
шения происходят на объектах железнодорожного транспорта — зоне повышенной опасности.
Трудно представить, во сколько раз возрастет число аварийных ситуаций при перевозке опасных наливных
грузов, если данный вид перевозок будет полностью сосредоточен в руках частных перевозочных компаний, не
имеющих должного профессионального подхода к осуществлению столь важной и нужной для полноценного
развития государства деятельности. Поэтому для обеспечения государственного контроля и надзора за соблюде-
нием требований безопасности движения на железнодорожном транспорте необходимо либо создавать эффек-
тивную систему лицензирования, сертификации и стандартизации (что требует длительной постепенной и по-
этапной проработки), либо оставить перевозки опасных грузов, и в том числе наливных, как наиболее востребо-
ванных, прерогативой профессионалов — ОАО «РЖД».
Научный руководитель д-р техн. наук, проф. А.М. Островский
М.П. Панина
(факультет «Управление процессами перевозок»)
АНАЛИЗ НАСЕЛЕННОСТИ МЕСТНЫХ ПОЕЗДОВ
Основная трудность в организации пассажирских перевозок на сегодняшний день состоит в определении
прогнозируемых пассажиропотоков, как по густоте, так и по направлениям. В последние годы наметились
тенденции к снижению количества перевозимых пассажиров. И если раньше можно было с определенной
погрешностью, анализируя все выполненные ранее пассажирские перевозки, спрогнозировать пассажиропо-
токи, то на сегодняшний день решение данной задачи значительно усложняется. Это можно объяснить сни-
жением уровня платежеспособности населения и малыми инвестициями в развитие инфраструктуры пасса-
жирских перевозок, высокой конкуренцией со стороны других видов транспорта.
Действующие методы освоения пассажиропотоков основаны на оперативной регулировке числа поездов
и вагонов в них в зависимости от текущей населенности вагонов различных категорий в поездах каждого
назначения. Таким образом, чтобы как можно более эффективно организовать движение пассажирских по-
ездов, необходимо спрогнозировать их населенность.
В данной работе на примере скоростного участка Омск–Новосибирск проведен анализ использования вме-
стимости в местных поездах № 87/88 Новосибирск – Омск. Населенность этого скорого поезда в четном и нечет-
ном направлениях колеблется в пределах 65–90 % в различные месяцы года.
Кроме того, существует зависимость населенности вагонов различных категорий от их количества и се-
зона. Например, сокращение числа вагонов СВ с двух до одного в отдельные месяцы позволяет увеличить
населенность СВ на 40 %. Аналогично обстоит дело с купейными и плацкартными вагонами. Однако вели-
чину населенности отдельных категорий вагонов не всегда можно объяснить только их числом в составе,
поскольку на нее оказывают влияние и другие факторы, определяющие тот или иной выбор пассажира.
Например, материальный уровень населения, возраст, частота поездок и др. Поэтому на ряде дорог созданы
маркетинговые центры, которые призваны заниматься обследованием пассажиропотоков в поисках спосо-
бов повышения конкурентоспособности. Одним из способов привлечения пассажиров на железнодорожный
транспорт является увеличение скоростей движения, поскольку продолжительность поездки оказывает если
не решающее, то весомое значение при выборе средства передвижения.
Рассмотрим график движения поезда № 87/88. В пути следования поезд имеет 11 остановок. При этом суммар-
ное время стоянок в четном направлении составляет 42 мин (при общем времени хода 8 ч 58 мин), а в нечет-
ном — 1 ч 54 мин (при времени следования 9 ч 48 мин). Кроме того, следует отметить, что на пути от Новосибирска
до Омска и обратно пассажиропоток практически не изменяется — на всех остановках в сумме выходит лишь 13–15
человек и столько же садится. Основная же масса пассажиров следует до конечного пункта. Учитывая эту особен-
ность, для сокращения времени следования пассажирских поездов № 87/88 целесообразно ликвидировать все оста-
новки, кроме ст. Барабинск, так как здесь производится смена локомотивов и локомотивных бригад. Это позволит
сократить продолжительность поездки в нечетном направлении на 1 ч 48 мин, в четном — на 54 мин. Такое меро-
приятие сделает поездку на поезде более привлекательной и, возможно, окажет решающее влияние при выборе пас-
10. 12
сажира между автобусом и поездом или даже самолетом. Кроме того, ликвидация дополнительных остановок, а
также разгонов и торможений позволит сократить издержки, связанные с потреблением электроэнергии, снизит
износ подвижного состава и верхнего строения пути.
При этом пассажиров с малых станций, где не будет останавливаться поезд № 87/88, предлагается пере-
возить в местных поездах или электропоездах того же направления, населенность которых позволяет при-
нять дополнительный пассажиропоток.
Научный руководитель канд. техн. наук, доц. В.М. Ушаков
О.С. Савельева
(факультет «Управление процессами перевозок»)
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОБЪЕДИНЕНИЯ ПАССАЖИРСКИХ
ФИРМЕННЫХ ПОЕЗДОВ
Единая транспортная система Российской Федерации представляет собой совокупность всех взаимодей-
ствующих видов транспорта, удовлетворяющих экономические и социальные потребности страны в перевоз-
ках. В общетранспортном балансе пассажирских перевозок нашей страны железнодорожный транспорт сохра-
нил свое ведущее положение. Он является основным звеном единой транспортной системы России.
Одним из основных вопросов организации пассажирских перевозок является предоставление пассажи-
рам возможности поездки до места назначения без пересадки.
На фоне многообразных достижений железных дорог в перевозках грузов по иному выглядит организа-
ция пассажирских перевозок. Этот вид перевозок до сих пор остается на дотации, т.е. является убыточным.
По мере развития и углубления рыночной экономики, в теории которой вообще не упоминается возмож-
ность функционирования убыточных предприятий, проблемы финансирования пассажирских перевозок
всех видов все чаще и чаще встречаются с препятствиями.
Сосредоточение главных политических, экономических и культурных центров на территории, обслужи-
ваемой Московской и Октябрьской железными дорогами, обуславливает их доминирующую роль в общем
объеме отправлений пассажиров дальнего следования.
До распада Советского Союза практически каждый областной центр страны отправлял пассажирский поезд
назначением в Москву, а отдельные города с миллионным населением отправляли по два и более поездов. Ос-
новным видом транспорта в стране был железнодорожный, это объясняется стоимостью проезда, надежностью
и удобством для пассажиров. Поэтому пассажирские поезда были полносоставными и все расходы на их экс-
плуатацию покрывались за счет грузовых перевозок.
В последнее десятилетие в связи с экономическим кризисом, резким ухудшением материального поло-
жения населения объем перевозок значительно снизился. Происшедшие события резко изменили подход к
проблеме организации пассажирского движения в дальнем сообщении. Наряду со снижением пассажиропо-
токов по направлениям значительно возросли проездные платежи в купейных вагонах и СВ. При поездке на
дальние расстояния предпочтение отдается воздушному транспорту. Это привело к тому, что особенно в
осенне-зимний период, ежесуточное формирование прямых поездов из крупных городов России на дальние
расстояния не представляется возможным. Кроме того, основной недостаток курсирования только полно-
весных одногруппных поездов, это низкая населенность вагонов, особенно на подходах к конечным пунктам
назначения. Так, например, практика показала, что при отправлении из Москвы процент использования вме-
стимости поезда № 26 сложился на уровне 92 %. В дальнейшем при следовании населенность уменьшается,
а по прибытии в Новосибирск, процент использования вместимости снижается до 38 %. Для сокращения
эксплуатационных расходов осуществляется формирование укороченных поездов и в отдельные дни недели.
Это создает неудобства для пассажиров и отвлекает их на другие виды транспорта.
В создавшихся условиях встала задача совершенствования организации движения пассажирских поездов,
обеспечения более регулярного следования по магистральным линиям, улучшения качества обслуживания
населения за счет сокращения времени их ожидания в пунктах отправления при следовании на дальние рас-
стояния. При этом необходимо достигнуть минимизации расходов, связанных с осуществлением этих пере-
возок, а также с содержанием локомотивных и поездных бригад. С этой целью в последние годы на Западно-
Сибирской железной дороге производится объединение фирменных поездов с низкой рентабельностью в
двухгруппные, следующих с разных направлений в одно назначение. Были объединены поезда 25/26 Ново-
сибирск–Москва «Сибиряк» и 55/56 Красноярск–Москва «Енисей», 35/36 Барнаул–Москва «Алтай» и 47/48
Омск–Москва «Иртыш», 37/38 Томск–Москва «Томич» и 29/30 Кемерово–Москва «Кузбасс».
По данным Западно-Сибирской дирекции по обслуживанию пассажиров такие объединения позволили
сократить эксплуатационные расходы по дороге формирования на 18,9 %, на всем пути следования на
14,8 %. За 8 месяцев 2006–2007 гг. курсирования двухгруппных поездов по Западно-Сибирской ж.д. получе-
но доходов — 422,2 млн р., что на 45,5 млн р., или 12,1 % больше уровня прошлого года. Расходов 274,7 млн
р., или 13,4 % к соответствующему периоду 2005–2006 гг. Прибыль составила — 147,5 млн р. Процент по-
11. 13
крытия расходов доходами составил 153,7 %. Использование вместимости вагонов на уровне 73 %. Для до-
роги формирования за анализируемый период все двухгруппные поезда были рентабельны. Основное со-
кращение эксплуатационных расходов по приведенным поездам достигнуто за счет уменьшения количества
смен локомотивов и локомотивных бригад. Снижение локомотиво-часов по каждому фирменному поезду
составляет от 4200 до 4700 в год. Превышение доходов за перевозки над расходами наблюдается как на до-
роге отправления, так и на всем пути следования двухгруппных поездов.
Таким образом, объединение фирменных поездов позволило достигнуть положительных экономических
результатов, позволило решить проблему вывоза пассажиров из центра Сибирского региона, сохраняя при
этом рентабельность фирменных поездов на должном уровне, увеличить объемные показатели и улучшить
качественные.
Научный руководитель канд. техн. наук, доц. В.М. Ушаков
А.А. Толстых
(факультет «Управление процессами перевозок»)
КОМПЛЕКС МЕРОПРИЯТИЙ ПО СОХРАННОЙ ПЕРЕВОЗКЕ
СЫПУЧИХ ГРУЗОВ ПРИ ПЕРЕВОЗКЕ
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫМ ТРАНСПОРТОМ
Для качественной защиты груза от отрицательных температур необходимо тщательно подбирать меры
профилактики для конкретных условий.
Целесообразно применять различные химические вещества и их количества, в зависимости от:
1) влажности груза;
2) размера фракций;
3) температуры груза;
4) атмосферная температура в пункте погрузки и прогноз перепада температур на всем пути следования;
5) ожидаемые атмосферные осадки.
Необходимо выделить два принципиальных метода обработки угля:
1) при постоянной отрицательной температуре (без перепада на пункте погрузки и в пути следования);
2) при температуре плавающей вокруг ноля (осеннее-весенние перепады температур как на пункте по-
грузки, так и на пути следования).
Первая технология включает в себя обработку угля хлористым кальцием, обработки стенок, пола вагона
пастой на основе маточника пентаэритрита, и покрытия шапки груза раствором маточника пентаэритрита
или лигносульфонатом в зависимости от величины отрицательной температуры.
Вторая технология предусматривает покрытие шапки угля отходами целлюлозно-бумажной промыш-
ленности. Наиболее экономически целесообразно, как показали расчеты, является смесь универсина и кубо-
вых остатков (80:20). Применение данного раствора обуславливается его свойствами впитывать и не про-
пускать влагу. Тем самым решаются такие проблемы, как выдувание угля и предотвращение вымывания
атмосферными осадками хлористого кальция. В остальном технология схожа с предыдущей.
Доказан экономический эффект от использования указанных выше химических веществ, который соста-
вил по самым скромным подсчетам составил 1000 р. на один вагон. Средняя экономия гораздо больше. Она
составляет 6750 р. Кроме того, в подсчетах не были учтены ликвидации расходов на очистку земляного по-
лотна, поддержание нормальной экологической обстановки и сокращение потребности подвижного состава
затраты на отогрев в тепляках.
Таким образом, экономический эффект от превозки 500 тыс. т составляет 56250 тыс. р.
Научный руководитель канд. техн. наук, доц. Е.Д. Псеровская
С.Ю. Хорунжин
(факультете «Управление процессами перевозок на транспорте»)
ОБЕСПЕЧЕНИЕ СОХРАННОСТИ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ
ПРИ ПЕРЕВОЗКЕ
Схемы погрузки железобетонных плит, предусмотренные главой 4 [1], имеют ряд недостатков:
– при перевозке железобетонных плит на платформах крепление производят растяжками и брусками, а часть
продольной инерционной нагрузки передается на торцовый борт платформы, подкрепленный деревянными стой-
ками. Данный способ погрузки имеет ряд недостатков:
12. 14
1) использование под погрузку платформ с торцевыми бортами (осложняет подбор вагонов под погрузку
вследствие большой изношенности вагонного парка);
2) использование элементов крепления разной жесткости не позволяет им одновременно вступить в работу
при продольных нагрузках.
Данные недостатки можно исключить, используя для крепления железобетонных плит только проволочные
растяжки. Исключение из средств крепления груза упорных и распорных брусков приводит к увеличению коли-
чества растяжек по сравнению со способом крепления по ТУ. Схемы погрузки с использованием растяжек эф-
фективны при наличии строповочных петель на боковых гранях плит. При наличии петель на верхней плоскости
плит на их кромках образуется перегиб. Разрушающее усилие от растяжек определяется по формуле [2]:
sin
sin cos
2 2
N R
α
=
α α
µ +
,
где R — растягивающая нагрузка, воспринимаемая растяжкой, [R] =
= 2,48 тс; — коэффициент трения между растяжкой и ребром груза =
= 0,4; α — угол изменения наклона растяжки α = 20–400
.
Полученное усилие для данного способа крепления может составлять 0,8…1,5 тс и приводит к разруше-
нию кромок. ТУ для предотвращения порчи железобетонных плит элементами крепления рекомендуется
устанавливать между креплением и грузом прокладки. Как показывает опыт данный способ не эффективен и
не удобен для грузоотправителей (так как прокладки необходимо закрепить от выпадения).
Отказ от растяжек и использование только упорных элементов крепления при многоярусной погрузке на
железнодорожных платформах невозможно. Обеспечить сохранность перевозимых плит возможно, изменив
способ закрепления растяжек на грузе.
Сотрудниками ДЦГР–СГУПС по заявке Томской домостроительной компании была разработана схема
погрузки железобетонных плит с использованием специального каркаса для крепления проволочных растя-
жек (рис. 1). Достоинствами данной конструкции является:
1) обеспечение сохранности груза;
2) возможность варьирования геометрическими размерами растяжек (угол наклона и длина) и количе-
ством устройств для крепления (петель для крепления растяжек).
Рис. 1. Каркас для крепления проволочных растяжек:
1 — плита; 2 — уголок; 3 — петля из прутка;
4 — соединительный пруток; 5 — упор
– при перевозке железобетонных плит в железнодорожных полувагонах для крепления применяют растяжки
из проволоки и распорные рамы. Растяжки закрепляют одним концом за увязочные устройства, другим — за
монтажные петли плит. В настоящее время парк универсальных железнодорожных полувагонов имеет большой
износ и трудно подобрать вагон с наличием исправных увязочных устройств. Данный недостаток можно решить
используя для крепления только упорные и распорные элементы.
В этом случае груз в полувагоне размещают на подкладках. Торцовые двери ограждают щитами (при от-
сутствии торцовых дверей один из щитов заменить на распорную раму), которые будут воспринимать про-
дольные инерционные нагрузки. Поперечные нагрузки будут передаваться через стойку, распорный брус и
поперечину на промежуточные боковые стойки вагона (рис. 2).
Рис. 2. Способ крепления ж.-д. плит в универсальном ж.-д. полувагоне:
1 — плита; 2 — подкладка; 3 — стойка; 4 — распорный брус; 5 — поперечина
13. 15
Предлагаемый способ крепления в полувагоне имеет ряд достоинств:
1) использование элементов крепления одной жесткости;
2) сохранность груза при транспортировке.
Рассмотренные способы погрузки и крепления железобетонных плит расширяют возможности грузоот-
правителей по выбору средств крепления и подвижного состава, а также позволяют повысить сохранность
перевозимых грузов.
Список литературы
1. Технические условия погрузки и крепления грузов в вагонах и контейнерах. М.: Юридическая фирма «Юртранс», 2003. 544 с.
2. Корнеев М.В. Совершенствование метода расчета крепления грузов с учетом совместной работы элементов крепления различной
жесткости и перегиба гибких элементов крепления // Автореф. дис. … кандидата технических наук. Новосибирск, 2003. 18 с.
Научный руководитель канд. техн. наук, доц. Е.Д. Псеровская
В.С. Юрченко
(факультет «Управление процессами перевозок»)
СОВМЕСТНАЯ ПЕРЕВОЗКА ОПАСНЫХ ГРУЗОВ КЛАССА 8:
ВОПРОСЫ КЛАССИФИКАЦИИ
При перевозке опасных грузов в прямом железнодорожном сообщении в России применяются Правила
перевозок опасных грузов по железным дорогам, утвержденные 5 апреля 1996 г. Советом по железнодорож-
ному транспорту государств — участников Содружества и введенные в действие с 1 января 1997 г. Эти пра-
вила существенно отличаются от Международных правил перевозки опасных грузов железнодорожным
транспортом. Расширение международных торговых связей, в том числе увеличение экспорта опасных гру-
зов, требует дальнейшего совершенствования правовой базы по перевозке опасных грузов, унификации
нормативно-технической документации на основе международных регламентов.
В настоящее время ведется разработка новых Правил перевозок опасных грузов, основной целью кото-
рых является обеспечение безопасности движения, сокращение сроков доставки грузов, снижение транс-
портных издержек.
Важным вопросом при разработке является перевозка опасных грузов мелкой отправкой в крытых ваго-
нах. В процессе транспортировки могут произойти утечки, разливы, россыпи опасных грузов, вызванные
нарушением требований к подготовке груза к перевозке и технологии в перевозочном процессе, ненадлежа-
щим размещением тары и ее креплением в вагоне и т.д. В связи с этим Правилами перевозок опасных грузов
по железным дорогам установлена дополнительная мера безопасности — запрет совместной перевозки в
одном вагоне грузовых мест с грузами, относящимися к определенным классификационным шифрам по
ГОСТ 19433–88 «Грузы опасные. Классификация и маркировка», а также грузов различных подклассов
опасности с различными категориями неопасных грузов.
Согласно ГОСТ 19433–88, 8 класс разделен на три подкласса: кислоты (8.1), основания (8.2) и прочие
(8.3).
Возможность совместной перевозки грузов класса 8 приведена в таблице совместной перевозки опасных
грузов прил. 4 Правил 1996 г., которая составлялась на основе учета транспортной опасности совместной
перевозки грузов с разными классификационными шифрами, и поэтому имеет ряд запрещений.
В проекте новых Правил предлагается 8 класс на подклассы не делить, и таблицу совместной перевозки
опасных грузов принять из СМГС.
Данная таблица рассматривает возможность совместной перевозки опасных грузов в зависимости от но-
мера основного знака опасности, то есть разрешает совместную перевозку грузов, относящихся к классу 8,
не учитывает при этом ни дополнительные знаки опасности, ни возможные последствия такой перевозки. Есть
ссылка на п. 1.7.3 ч. 1 прил. 2 к СМГС: «Вещества и изделия, указанные в настоящих правилах, допускаются
к совместной упаковке (погрузке), если совместно упакованные (погруженные) вещества и изделия не
склонны вступать в опасные реакции друг с другом, а также не могут привести к порче перевозимой про-
дукции и снижению ее качества».
Подобная формулировка, с одной стороны, отражает возможные последствия совместной перевозки, с
другой стороны, маловероятно, что товарный кассир при оформлении такой перевозки способен будет
предугадать возможную реакцию между опасными грузами. Как следствие, в процессе перевозки, при
нарушении герметичности тары и упаковки, могут возникнуть аварийные ситуации и инциденты, которые
могут повлечь нарушения жизнедеятельности больших территорий, привести к техногенным и экологиче-
ским катастрофам, к тяжелым последствиям для железных дорог и здоровья людей.
Выводы и предложения:
1. Сохранить систему транспортной классификации опасных грузов класса 8 на основе классификацион-
ных шифров.
14. 16
2. Пересмотреть ранее принятые категории с учетом видов и степени опасности грузов класса 8 и приме-
нения средств при ликвидации аварийных ситуаций, исключающих отрицательное воздействие на находя-
щиеся в вагоне опасные грузы того же класса 8.
3. Нумерацию знаков опасности привести в соответствие с условиями их нанесения на тару и транспорт-
ное средство.
4. Пересмотреть таблицу совместимости опасных грузов класса 8 с другими опасными грузами исходя из
новых требований классификации и возможности применения идентичных средств при аварийных ситуаци-
ях.
Научный руководитель д-р техн. наук, проф. А.М. Островский
М.Н. Барсук
(факультет «Строительство железных дорог»)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИНАМИКИ ИЗМЕНЕНИЯ РОВНОСТИ
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
Для перспективного планирования ремонтных работ данные о фактическом состоянии автомобильной
дороги необходимо рассматривать в динамике, на протяжении нескольких лет. Очевидно, что такие данные
могут быть получены только в результате регулярного мониторинга дорог и дорожных объектов.
Требования современных нормативных документов и сложившаяся практика диагностики автомобильных
дорог в России основаны на выполнении диагностики в режиме мониторинга, то есть с заданной периодично-
стью по одним и тем же диагностическим параметрам с обеспечением методических указаний, сезонности и т.д.,
при этом обработка данных выполняется в статическом режиме без учета ранее полученных данных (циклов
предыдущих измерений). Такой подход к диагностике неэффективен, так как при оценке состояния дороги не
используется динамика изменения диагностических параметров. Оценка изменения динамики диагностических
параметров — задача сложная и может быть выполнена при изменении методики полевых работ и обработки
данных
Областное государственное учреждение «Территориальное управление автомобильных дорог Новоси-
бирской области» совместно с Сибирским государственным университетом путей сообщения разработали
систему диагностики автомобильных дорог, позволяющую получать максимально объективную информа-
цию о текущем состоянии дорог и динамике изменения диагностических параметров. Система контроля ос-
нована на проведении мониторинга по параметру ровность. Этот параметр дороги является интегральным
показателем, характеризующим техническое состояние земляного полотна, дорожных одежд и покрытия,
косвенно или напрямую влияющих на ровность.
Технология проведения мониторинга заключается в измерении с определенной периодичностью ровности,
обеспечения единства измерений, сравнении текущих данных с ранее полученными результатами, определении
соответствия текущих данных на момент измерений требованиям нормативных документов и оценке динамики
изменения параметров.
С использованием разработанной методики мониторинга автомобильных дорог с 2002 г. по 2005 г. выполнена
диагностика опорной сети автомобильных дорог Новосибирской области в объеме 1300 км.
Анализ текущего технического состояния и динамики изменения по параметру «ровность» автомобильных
дорог в течение трех лет показал, что интенсивность развития дефектов на локальных участках в несколько раз
превышает нормативные сроки, установленные для соответствующих категорий дорог. В среднем по всей сети
дорог Новосибирской области этот показатель также выше нормативных требований. Интенсивность движения
при этом не увеличилась. Одной из главных причин ухудшения технического состояния дорог является не соот-
ветствующее нормативным требованиям содержание и несвоевременный ремонт.
Научный руководитель канд. техн. наук, доц. В.В. Щербаков
С.А. Болдырев
(факультет «Строительство железных дорог»)
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ УПЛОТНЯЮЩИХ ГРУНТ
НАГРУЗОК ПРИ СООРУЖЕНИЕ ЗЕМЯНОГО ПОЛОТНА
Сооружаемый фрагмент насыпи земляного полотна на учебном полигоне СГУПСа планировался для
проведения экспериментов не только после завершения строительства, но и в процессе возведения. Одним
из таких экспериментов было определение напряжений, возникающих в грунте при уплотнение катком.
15. 17
Эксперимент производился по следующей схеме: датчик напряжений укладывался в грунт на определен-
ную глубину, засыпался грунтом и по поверхности грунта пропускался несколько раз каток, при этом пока-
зания с датчика записывались через усилитель и АЦП с помощью программы DZ-16. Опыт повторялся семь
раз: при этом изменялась глубина заложения датчика, вид грунта, модель катка и характер уплотнения (ста-
тическое или виброуплотнение).
График напряжений на выходе датчика имеет вид волны, центр которой совпадает с моментом времени,
в котором колесо находится над центром датчика. Зная тарировочный коэффициент датчика и перемножая
его на максимальное напряжение на выходе датчика получаем максимальное давление, возникающее в
грунте при проходе катка.
После обработке данных получены следующие результаты:
– супесь, глубина 9 см, масса катка 7 т — максимальное давление 150 кПа;
– супесь, глубина 10 см, масса катка 3 т — максимальное давление 40 кПа;
– зольно-шлаковая смесь, глубина 5 см, масса катка 3 т — максимальное давление 60 кПа;
– зольно-шлаковая смесь, глубина 18 см, масса катка 3 т — максимальное давление 45 кПа.
Эти данные будут использоваться для построения принципиальной схемы расчета уплотнения грунта и
определения необходимых уплотняющих нагрузок.
Научный руководитель д-р техн. наук, проф. А.Л. Исаков
Г.В. Крицкий
(факультет «Строительство железных дорог»)
РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПОЛЕВЫХ РАБОТ ПРИ НАТУРНЫХ
ПРОВЕРКАХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ СТАНЦИЙ
Для решения задачи повышения точности и стабильности планово-высотного положения рельсов и мо-
ниторинга геометрии железнодорожных путей в процессе эксплуатации широкое применение получили
спутниковые технологии. Обоснованность использования GPS-измерений можно объяснить тем, что суще-
ствующие технологии контроля геометрии плана и профиля железных дорог основаны на измерении стрел
изгиба от перекрывающихся хорд определенной длины.
Недостатком традиционных методов инструментальной съемки плана железнодорожной линии является низ-
кая производительность (приведение теодолита в рабочее положение и его установка по оси пути, измерение го-
ризонтальных углов и двойной промер ординат), что особенно неприемлемо при производстве работ на действу-
ющих магистралях.
Наиболее эффективно использование автоматизированных систем для натурных съемок плана и про-
дольного профиля. В СГУПСе разработан аппаратно-программный комплекс «Профиль», позволяющий
полностью автоматизировать полевые и камеральные работы. АПК «Профиль» создан на базе ГНСС и со-
временных гироскопов.
Суть съемки кривых участков железнодорожного пути аппаратно-программным комплексом «Профиль»
состоит в том, что при движении путеизмерительной тележки измеряются курсовой и продольный углы от-
носительного вектора движения, пройденное расстояние, и на основе этих данных производится вычисление
текущих координат и геометрических параметров.
Отличием от «ручных» измерений является отсутствие предварительной разбивки линии на отрезки,
определение начала и конца кривой не требуется, так как съемка производится на всем протяжении пути, в
данном методе применяется условная система координат, которая позволяет определять одновременно ко-
ординаты пути и положение рельсовых нитей по уровню, в плане, просадки и ширину колеи.
В ходе исследований было установлено, что наибольшие погрешности в измерения вносит уход оси кур-
сового гироскопа, причем, скорость ухода может существенно изменяться.
Автором предложена методика калибровки гироскопов по контрольным точкам с известными высотны-
ми отметками по формуле:
1
arctg ,i i
H
H H
S
+ −
α =
где Hα — продольный уклон участка пути; 1iH + , iH — высотные отметки соседних точек пути, м; S —
пройденное расстояние, м.
ÃÈÐ,H∆α = α − α
где ∆α — уход оси гироскопа в продольном направлении; ÃÈÐα — угол наклона оси гироскопа.
Результаты, полученные автором при натурных съемках железнодорожных станций (Восточная, Дороги-
но, Искитим, Шелковичиха), показывают высокую точность и детализацию измерений. Производительность
