World of Transport and Transportation Journal (E-Journal - Moscow State University of Railway Engineering, MIIT) / Мир транспорта
Not a member yet
1933 research outputs found
Sort by
Модальный анализ круглых симметрических пластин с помощью обобщённого метода конечных разностей
Get PDFIn this paper, a simplified modal analysis procedure of circular plates procedures (on polar domains) through generalized (modernized) finite difference method (abbreviated next as – FDM) is developed.Generally, circular plates are widely used for a plenty of modern civilian and industrial utilities, machine design and many other purposes. They form a spectrum of elements starting with trains’ bogies along with engine pistons, dampers and up to slabs and roofs over circular-shaped buildings, train stationsand other transportation facilities. Nowadays, FDM predominates the numerical solutions of partial differential equations (abbreviated next as – PDE) not less than the method of finite elements (abbreviated next as – FEM). This is wide-famous mathematical-discretization method that is economic to compute and simple to code, less regarding to computation tools in hands and how powerful/less powerful they are, since it bases on replacing each derivative by a difference algebraic quotient in a classical formulation. In a sense, a finite difference formulation offers a more direct approach to the numerical solution of the PDE especially in polar coordinates domain problems considering curvilinear dimensions that even FEM does not.The generalized approach of FDM considers many parameters less regarded by the classical one. Consequently, the use of classical approach negatively affects the accuracy of calculation (convergence to the exact solution values) and the tendency of results, the thing been healed by the generalized approach.В настоящей работе рассматривается разработанная упрощённая процедура (процедура полярных доменов) модального анализа круглых пластин на основе использования обобщённого (модернизированного) метода конечных разностей (далее – МКР).Как правило, круглые пластины широко используются во множестве современных гражданских и промышленных сооружений, в проектировании машин и для многих других целей. Они формируют широкий спектр элементов: от тележек вагонов, поршней двигателей, амортизаторов и вплоть до плит перекрытия и крыш над зданиями, железнодорожными станциями и другими транспортными объектами круглой формы.В настоящее время МКР является ведущим методом численных решений уравнений в частных производных (далее – УрЧП), не менее используемым, чем метод конечных элементов (далее – МКЭ). Это широко известный метод математической дискретизации, который экономичен с точки зрения производства вычислений и прост для написания программ, менее требователен к доступным инструментам вычислений и их мощности. Это объясняется тем, что он основан на замене каждой производной алгебраическими разностными отношениями при классической постановке задачи. В некотором смысле конечно-разностная формулировка даёт возможность более прямого подхода к численному решению УрЧП, которым не обладает даже МКЭ, особенно в задачах с доменами полярных координат, учитывая криволинейные размеры.Обобщённый подход в рамках МКР учитывает многие параметры, которые не рассматриваются при классическом подходе. Как следствие, использование классического подхода оказывает негативное влияние на точность (сходимость к точным значениям решения) и среднее значение распределения результатов, что корректируется обобщённым методом
Шаропоезд Ярмольчука
Get PDFThe article is devoted to almost forgotten idea of a train running on spheres or balls. The fate of this project was unenviable, although it promised many things and had a considerable feedback both in the USSR and abroad. The invention of NikolaiYarmolchuk (1898-1979) seemed quite promising, especially since in the 30s of the last century one could only dream of high-speed ground transportation. But the main thing - the unusualness of the idea itself struck. It combined the paradox of thought, the challenge to the usual course of things, a kind of intuitive anticipation of the future.Publication based on Russian and foreign sources prepared.Судьба этого проекта сложилась незавидно, хотя обещал он многое и резонанс имел немалый. И в СССР, и за рубежом. Изобретение Николая Ярмольчука (1898-1979) казалось вполне перспективным, тем более что в 30-е годы прошлого века о высокоскоростном наземном транспорте можно было лишь мечтать. Но главное - поражала необычность самой идеи. В ней сочетались парадоксальность мысли, вызов привычному ходу вещей, некое интуитивное предвкушение будущего.По публикациям отечественных и иностранных СМИ
Полифункциональность транспортной системы северных регионов
Get PDFThe leading role of the transport system in the development of northern regions ofRussiafrom the point of view of national strategic interests and basing in the analysis of the features of those regions, has been identified. The problem of insufficient development of methods for assessing the state of the transportation market in the absence of year-round availability of transport routes has been revealed. Therefore, the concept of polyfunctionality of the transport system of northern regions has been proposed, along with core definitions in its regard. It involves performance of four core functions (economic, social, environmental, and geopolitical one), as well as of four developing functions (informational, innovative, institutional, and integrative one). Public statistics data required for implementation of the concept, but now unavailable, are identified.The study shows the possible stakeholders interested in the implementation of those functions at the macro-, meso-, and micro levels, suggests indicators for assessing the multifunctional system. The research conclusions are developed using brief overview of international practices and data and situation analysis regarding Russian northern regions, particularlyRepublicofSakha(Yakutia).В статье рассмотрены особенности северных регионов России с точки зрения национальных стратегических интересов. Определена ведущая роль транспортной системы в их развитии. Выявлена проблема недостаточной проработанности методов оценки состояния рынка перевозок при отсутствии круглогодичной доступности транспортных коммуникаций. Предложена концепция полифункциональности транспортной системы северных регионов, которая предполагает выполнение четырёх основных (экономической, социальной, экологической, геополитической) и четырёх развивающих функций (информационной, инновационной, институциональной, интеграционной). Названы стороны, заинтересованные в их реализации на макро-, мезо- и микроуровнях, а также показатели для оценки полифункциональной системы, а также недостающие ей данные государственной статистики
К вопросу о моделировании движения колёсной пары вагона
Get PDFThe article considers a refined mathematical model of motion of a wheel set with a variable structure of a system of nonlinear differential equations, as well as design diagrams describing interaction of elements of a railway vehicle and a track. The model also takes into account factors that are relevant for speed movement, such as gyroscopic moment and imbalance of a wheel set. The «vehicle-track» system is presented as complex and multi-mass one, with a different structure of interconnections. The track is studied in the form of a free curved surface on the Winkler base as a system of separate inertial elastic supports with dry friction dampers. The model will allow to obtain the correct quantitative results, to evaluate the dynamic properties of rolling stock.В статье рассматриваются уточнённая математическая модель движения колёсной пары с переменной структурой системы нелинейных дифференциальных уравнений, а также расчётные схемы, описывающие взаимодействие элементов железнодорожного экипажа и пути. В модели учтены такие актуальные для скоростного движения факторы, как гироскопический момент и дисбаланс колёсной пары. Система «экипаж-путь», в представлении авторов, сложная и многомассовая, с различной структурой взаимосвязей. Путь фигурирует в виде свободной криволинейной поверхности на винклеровском основании, совокупности отдельных инерционных упругих опор с демпферами сухого трения. Модель позволит получать корректные количественные результаты, оценивать динамические свойства подвижного состава
Приоритеты научно-технологического развития железнодорожной отрасли в контексте цифровизации: зарубежный опыт
Get PDFDigitalization opens new opportunities and ways of doing business in all sectors of the economy. This process does not bypass the railway industry. The criticality of digitalization of the industry is explained by the widespread use of railway transport, and the increasing demand on quality and speed of providing transportation services. The article is devoted to the analysis of the priorities of digital transformation of the railway industry and highlights key trends of digital transformation, as well as priority areas of scientific and technological developments. The objective is to describe a three-level study of prospects for scientific and technological development of the railway industry in the context of digitalization of the economy based on application of the methods of system analysis to international expertise and practices. The first level of the study was devoted to identification of the main directions of development of digital technologies which can be applied to railway transport; the second level was the analysis of strategic railway documents developed in some regions followed by identification of key trends in digital development; the third one made it possible to identify the most effective information technologies to be implemented for railways, particularly in the Russian Federation.Цифровизация открывает новые возможности и способы ведения бизнеса во всех отраслях экономики. Данный процесс не обходит стороной и железнодорожную отрасль. Критичность цифровизации этой отрасли объясняется повсеместным использованием железнодорожного транспорта, возрастающими потребностями в качестве и скорости предоставления транспортных услуг. Настоящая статья посвящена анализу приоритетных направлений цифровой трансформации железнодорожной отрасли. Были выделены ключевые тренды цифровой трансформации, приоритетные направления научно-технологического развития.Целью данной статьи является описание проведённого трёхуровневого исследования перспектив научно-технологического развития железнодорожной отрасли в контексте цифровизации экономики на основе применения методов системного анализа международного опыта. Первый уровень заключается в определении магистральных направлений развития цифровых технологий, которые могут быть применены к железнодорожному транспорту; второй уровень направлен на анализ стратегических документов железнодорожного транспорта в ряде регионов с выявлением ключевых тенденций цифрового развития; третий – на выявление наиболее эффективных информационных технологий для применения на железнодорожном транспорте, в том числе в Российской Федерации
РАСЧЁТНАЯ ОЦЕНКА СТОИМОСТИ ТРАНСПОРТИРОВКИ МАЛОТОННАЖНОГО СПГ
Get PDFDemand for low-tonnage transportation of LNG requires improved logistics. Assessing the value of all parts of the supply chain is an important component of solving the problem of optimizing transportation costs for both consumers and LNG suppliers. In connection with tightening of environmental requirements regarding bunker fuel, the task of optimizing the supply of LNG for water transport by the cost of transportation becomes particularly relevant.The objective of the study is to develop a universal approach to estimating the cost of transporting low-tonnage LNG for bunkering vessels in the Russian Federation.The research methodology is focused on the analytical method based on a system-structural approach.As part of the departmental project of the Russian Ministry of Industry and Trade «Development of gaspowered fleet for navigation in coastal waters and inland waterways», the authors developed technical and economic models for calculating the unit cost of LNG transportation by road and water. To calculate the unit cost of LNG transportation by rail, the data of TMkarta information and reference system were used. Based on model calculations and data of TMkarta system, regression relations were obtained that allow one to determine the cost of transportation for various options of transport and technological schemes based on a limited set of parameters. An approach has also been proposed for estimating the cost of LNG transshipment. The regression ratios were tested for selected routes. As a result,conclusions were drawn about the most effective LNG transportation options.Спрос на малотоннажные перевозки СПГ требует совершенствования логистического обеспечения. Оценка стоимости всех звеньев логистической цепочки является важной составляющей решения задачи оптимизации транспортных расходов как для потребителей, так и для поставщиков СПГ. В связи с ужесточением экологических требований к бункерному топливу особую актуальность получает задача оптимизации поставокСПГ для водного транспорта по стоимости транспортировки.Целью исследования является разработка универсального подхода к оценке стоимости транспортировки малотоннажного СПГ для бункеровки судов в России.В основу методологии исследования положен аналитический метод на базе системно-структурного подхода.В рамках реализации ведомственного проекта Минпромторга России «Развитие газотопливного флота для навигации в прибрежных водах и на внутренних водных путях» авторами разработаны технико-экономическиемодели расчёта удельной стоимости перевозки СПГ автомобильным и водным транспортом. Для расчёта удельной стоимости перевозки СПГ железнодорожным транспортом использованы данные информационно-справочной системы «ТМкарта».На основе модельных расчётов и данных системы «ТМкарта» были получены регрессионные соотношения, позволяющие определить стоимость перевозок для различных вариантов транспортно-технологическихсхем исходя из ограниченного набора параметров. Также был предложен подход для оценки стоимости перевалки СПГ. Проведена апробация регрессионных соотношений на расчётных маршрутах. В результате были сформулированы выводы о наиболее эффективных вариантах транспортировки СПГ
Совершенствование механизмов обеспечения экономической безопасности транспортного комплекса
Get PDFIn the context of transition to an intensive and innovative type of economic development, stable functioning of the transport system is a guarantee of economic growth and maintaining the country’s economic security.The objective of the work is to develop recommendations on ensuring economic security of the transport system based on digitalization. The main research method is an updated indicator method.The author has analyzed the dynamics of indicators of economic security conditions for the period 2000–2019 and concluded that it is currently not exposed to threat. Nevertheless, some indicators tend to decrease, which indicates a possible threat to economic security in the future.The development of the transport system, which leads to an increase in quality of the services provided and a decrease in transportation costs, provides the transport component of national economic security. Constraints that reduce the efficiency of transport act as sectorial threats to economic security.It is proved that for development of the transport system and prevention of threats to economic security, it is necessary to use the opportunities provided by the digitalization. Digitalization should be carried out by creating a single digital space in which subjects and objects of the transport system will interact. It is determined that the public transport regulatory authority has created serious prerequisites for digitalization. Thanks to digitalization, it is possible to reduce costs, increase labor productivity, reliability, and security, obtain grown quality and accessibility of transport services, expand their range, increase openness and transparency of the transport services market. The transition to a qualitativelynew level of development of the transport system will contribute to the growth of indicators of theeconomic security conditions.This digital space should be based on the digital platform of the transport system, which will ensure its regulation and coordination.В условиях перехода к интенсивному и инновационному типу развития экономики устойчивое функционирование транспортного комплекса является гарантом экономического роста и поддержания экономической безопасности страны.Целью работы является разработка рекомендаций по обеспечению экономической безопасности транспортного комплекса на основе цифровизации. Основным методом исследования является усовершенствованный индикативный метод.Автором проанализирована динамика показателей состояния экономической безопасности за период 2000–2019 гг. и сделан вывод о том, что в настоящее время угроза экономической безопасности отсутствует. Тем не менее некоторые показатели демонстрируют неустойчивую тенденцию, что свидетельствует о возможном появленииугрозы экономической безопасности в будущем.Развитие транспортной системы, обуславливающее повышение качества предоставляемых услуг и снижение затрат на перевозки, обеспечивает транспортную составляющую национальной экономической безопасности. Ограничения, снижающие эффективность функционирования транспорта, выступают в качестве отраслевыхугроз экономической безопасности.Обосновано, что для развития транспортного комплекса и предотвращения угроз экономической безопасности необходимо использовать возможности, которые предоставляет цифровизация.Цифровизация должна осуществляться за счёт создания единого цифрового пространства, в котором будут взаимодействовать субъекты и объекты транспортного комплекса.Определено, что со стороны государственного регулятора транспортного комплекса созданы серьёзные предпосылки для цифровизации. Благодаря цифровизации возможно сократить издержки, повысить производительность труда, надёжность и безопасность, повысить качество и доступность транспортных услуг, расширить их номенклатуру, увеличить открытость и прозрачность рынка транспортных услуг. Переход на качественно новый уровень развития транспортного комплекса будет способствовать росту показателей состояния экономической безопасности.Основой данного цифрового пространства должна стать цифровая платформа транспортного комплекса, которая будет обеспечивать его регуляцию и координацию
Исследование геометрических параметров режущего инструмента рельсофрезерного поезда
Get PDFThe article presents the methods of study of geometric parameters of a working tool of a rail-milling train after revealing after the process of controlled operation of milling the polygon-shaped transverse profile of R65 rails not meeting the requirements of the standard. Those methods were tested in the case of rail-milling train of RFP-01 model. To eliminate the causes of formation of a poor-quality transverse profile, the specialists of JSC VNIKTI conducted a series of studies to establish the actual profile and incline of a working tool of milling wheels which are plateholders with carbide plates. A plate-holder from each milling wheel was randomly selected. The geometric parameters of plateholders were measured with a coordinate measuring machine. As a result of measurements, clouds of points of working surfaces of plate-holders were obtained. To compress and recognize images, a singular n×3 matrix decomposition was used, where n is the number of rows equal to the number of points in the cloud, the columns are the coordinates X, Y, Z. The next step was to split the point cloud into triangles using the Delaunay triangulation algorithm.Using the above methods, plate-holders’ cutting lines were obtained that form the actually shaped rail profile. The cutting lines were aligned relative to the vertical axis with the R65 rail profile as per the condition of achieving the minimum root-mean-square deviation. As a result, the reasons for poorquality shape of R65 rail profile after milling were established, and recommendations were formulated for their elimination.В статье изложены методы исследований геометрических параметров рабочего инструмента рельсофрезерного поезда после выявления в процессе подконтрольной эксплуатации после фрезерования поперечного профиля рельсов Р65 формы многоугольника и несоответствия требованиям стандарта. Данные методы были апробированы применительно к случаю рельсофрезерного поезда РФП-01. Для устранения причин формирования некачественного поперечного профиля специалистами АО «ВНИКТИ» был проведён комплекс исследований по установлению фактического профиля и подуклонки рабочего инструмента фрезерных колёс – кассет ствёрдосплавнымипластинами. Произвольно отобраны по одной кассете с каждого фрезерного колеса. Выполнено измерение геометрических параметров кассет на координатно-измерительной машине. В результате измерений получены облака точек рабочих поверхностей кассет. Для сжатия и распознания изображений применено сингулярное разложение матрицы с размером n×3, где n – количество строк, равное количеству точек в облаке, столбцы –это координаты X, Y, Z.Дальнейшим шагом являлось разбиение облака точек на треугольники при помощиалгоритма Делоне. С использованием вышеперечисленных приёмов получены линии резания кассет, образующие фактический формируемый профиль рельса. Линии резания совмещались относительно вертикальной оси с профилем рельса Р65 по условию достижения минимального среднеквадратического отклонения. В результате установлены причины некачественного формирования профиля рельсов Р65 после фрезерования и даны рекомендации по их устранению
Оценка проектов развития сети железных дорог с учётом экономической конъюнктуры
Get PDFThe article focuses on theoretical and practical issues of relationship between demand for rail cargo transportation and development of transit and traffic capacity of the railway network.The current situation of public railway transport in the transport system of Russia is described. The dynamics of the main volume indicators of the transport complex over several years is analyzed, the key cargo groups, which account for more than 75 % of the traffic volume, are identified in the structure of traffic volumes. An algorithm is proposed for economic evaluation of railway infrastructure development projects in conjunction with the dynamics of development of commodity markets. The relationship and nature of mutual influence of the elements of the algorithm for economic evaluation of railway network development projects are identified. Examples of currently implemented integrated investment projects of JSC Russian Railways aimed at attracting perspective cargo volumes are commented. The objective of the article is to develop methodological tools for economic evaluation of projects for developing the transit and traffic capacity of a railway network in the face of changing directions and volumes of cargo flows, considering the dynamics of development of external and internal commodity markets. In accordance with the objective, the main tasks comprise comparative assessment of the indicators used in domestic practice, used to determine the impact of market conditions as compared with indicators used by leading foreign companies for these purposes; assessment of the value of integrated investment projects for development of transit and traffic capacity (at the example of Russian railway network) under the conditions of dynamically developing external and internal commodity markets; development of an algorithm for evaluating railway infrastructure development projects to ensure a higher level of quality of transport services with the aim of assessing mutual influence of individual project parameters and their balance, depending on the dynamics of external and domestic product markets, as well as on the need to attract investment resources.Empirical and theoretical methods, such as collecting and analyzing information, deduction, modelling, comparison, technical and economic calculations, an economic and statistical method, were used to implement the goals and objectives set in the article.It is concluded that it is necessary to consider dynamically changing conditions of commodity markets when assessing the prospects for development of the railway network.В статье рассмотрены теоретические и практические вопросы взаимосвязи спроса на грузовые железнодорожные перевозки и развития пропускной и провозной способности сети железных дорог.Описано текущее положение железнодорожного транспорта общего пользования в транспортной системе России, проанализирована динамика основных объёмных показателей работы транспортного комплекса за ряд лет, в структуре объёмов перевозок выделены ключевые группы грузов, на которые приходится более 75 % объёмов перевозок. Предложен алгоритм экономической оценки проектов развития железнодорожной инфраструктуры в увязке с динамикой развития товарных рынков, определены взаимосвязи и характер взаимного влияния элементов алгоритма экономической оценки проектов развития сети железных дорог, приведены примеры реализуемых в настоящее время комплексных инвестиционных проектов ОАО «РЖД», направленных на привлечение в перспективе объёмов перевозок грузов.Цель статьи заключается в разработке методического инструментария экономической оценки проектов развития пропускной и провозной способности сети железных дорог в условиях изменения направлений и объёмов грузовых потоков с учётом динамики развития внешнего и внутреннего товарных рынков. В соответствии с поставленной целью основными задачами являются: сравнительная оценка применяемых в отечественной практике показателей, используемых при определении влияния конъюнктуры рынка с показателями, применяемыми ведущими зарубежными компаниями для этих целей; оценка значения комплексных инвестиционных проектов развития пропускной и провозной способности (на примере сети железных дорог России) в условиях динамично развивающихся внешних и внутренних товарных рынков; разработка алгоритма оценки проектов развития железнодорожной инфраструктуры для обеспечения высокого уровня качества транспортного обслуживания с целью оценки взаимного влияния отдельных параметров проектов и их сбалансированности в зависимости от динамики конъюнктуры внешних и внутренних товарных рынков, а также необходимости привлечения инвестиционных ресурсов.Для реализации поставленных в статье цели и задач использовались эмпирические и теоретические методы, такие, как сбор и анализ информации, дедукция, моделирование, сравнение, технико-экономические расчёты, экономико-статистический метод.Сделан вывод о необходимости учёта динамично изменяющейся конъюнктуры товарных рынков при оценке перспектив развития сети железных дорог