В статье рассмотрен комплекс методов, с помощью которых возможно формирование цифрового двойника акватории для осуществления автономной навигации речного судна для решения задач моделирования движения автономного судна в акватории при различных параметрах окружающей среды (скорости течения, скорости ветра и пр.), в том числе динамически изменяемых в процессе движения, отработки алгоритмов действия автономного судна в условиях возникающих угроз и чрезвычайных происшествий. Предложенные методы включают в себя аэрофотосъемку с беспилотных авиационных систем, воздушное лазерное сканирование и координирование результатов их обработки с применением геодезического оборудования, функционирующего с использованием глобальных навигационных спутниковых систем и служащего для увязки всех получаемых пространственных данных в единую систему координат, для формирования высокоточных компонентов цифрового двойника акватории, включая линию уреза воды и части надводных элементов.
Для формирования донной части цифрового двойника акватории рассмотрена возможность применения данных батиметрической съемки многолучевым эхолотом, атакже данных аэрофотосъемки с беспилотного воздушного судна, оснащенного высокоточным геодезическим приёмником и бортовой инерциальной системой для закладки маршрутов батиметрической съемки.

В статье рассмотрены подходы к обоснованию формирования Единой опорной транспортной сети (ЕОТС) – определены политические, научные и математические предпосылки для выделения ключевой инфраструктуры. В Транспортной стратегии Российской Федерации на период до 2030 года с прогнозом до 2035 года приведены базовые критерии для каждой из опорных сетей по видам транспорта, при этом отдельно обозначено, что развитие ЕОТС осуществляется с использованием инструментов транспортноэкономического баланса. В статье исследованы возможности для прикладного применения научных методов при реализации государственной транспортной политики на базе существующей нормативной базы.
В качестве механизма отбора ключевой (опорной) транспортной инфраструктуры предложено использовать алгоритм Краскала, а также соответствующие методы оптимизации с использованием принципов связанности, безальтернативности и интенсивности. Описаны подходы к формированию связного графа сети, а также его рёбер и вершин. В результате применения описанных алгоритмов строятся сегменты ЕОТС, образующие связную транспортную сеть, включающую базовый транспортный каркас Единой сети, а также дополнительные участки сети, обеспечивающие пропуск транспортных потоков с наибольшим грузо- и пассажирооборотом, удовлетворяющие в совокупности ограничению на финансирование их содержания и ремонта.
Предложенная методология может использоваться втом числе при формировании инструментов транспортноэкономического баланса, а также при разработке специализированного программного обеспечения для моделирования транспортных потоков.
Таким образом, в статье представлено обоснование для научного сопровождения реализации государственной транспортной политики с целью повышения ее качества за счёт продвижения доказательного подхода.

В работе рассмотрены методологические вопросы создания действенного механизма структурной и параметрической идентификации течений в связанных потоках пешеходов и пассажиров на сложных, длинных маршрутах движения индивидов в границах мегаполиса. Такие маршруты определяют существенные объёмы мультимодальных перевозок, повторяющихся в течение рабочей недели в пиковые часы, и их идентификация необходима для принятия управленческих решений организациями, занимающимися вопросами транспортного планирования, организацией движения общественного транспорта и транспортного обслуживания населения.
Ключевым моментом исследования является определение логики выбора маршрута через интегральную оценку его качества, которая включает оценку качества не только перевозки и доступного на транспорте сервиса, но и объектов транспортной инфраструктуры, атакже объектов улично-дорожной сети, задействованных в реальных маршрутах перемещения людей по территории городской агломерации.
Для спецификации сложных маршрутов, течений с общими параметрами формирования и выбора маршрутов для профильных групп пешеходов-пассажиров, построения моделей их поведения предложен новый ключевой объект исследования – пользователь общественным транспортом (ПОТ), а также алгоритм идентификации таких маршрутов с использованием данных сотовых операторов.
Показано, что известные инструменты исследования структуры спроса на перевозки на общественном транспорте малоэффективны. Приводятся результаты исследования воспринимаемого пользователями качества общественного транспорта в черте московской городской агломерации. Выявлено смещение приоритетов в выборе варианта маршрута – от более экономичного по времени и цене к наилучшему по удобству и качеству общественного транспорта на маршруте.
Предложена модифицированная модель взаимозависимых видов деятельности, которые влияют непосредственно на оценку качества общественного транспорта на маршруте ПОТ, а также модель чувствительности ПОТ к качеству вариантов маршрута.

Важность усиления земляного полотна и в особенности его основной площадки обусловлена увеличением осевой нагрузки поездов.
В статье приведен анализ результатов исследований прочностных и деформационных характеристик материала старогоднего балласта при его мелиорации вяжущими материалами с добавками полимерных стабилизаторов с целью оценки применимости технологии закрепления грунтов при устройстве подбалластного защитного слоя.
В лаборатории получены зависимости прочности на одноосное сжатие и растяжение при изгибе в зависимости от процентного содержания портландцемента и полимерного стабилизатора, а также оценено снижение характеристик материала при воздействии агрессивной среды.
По результатам испытаний был подобран оптимальный состав цемента и стабилизатора для определенного гранулометрического состава подбалластного защитного слоя. Выявлены основные преимущества применения стабилизаторов грунта в сравнении собразцами сприменением только цемента.

В статье представлены результаты исследования влияния положения концевых витков пружин кузовного рессорного подвешивания локомотива на их статический прогиб и на параметры упругой поперечной связи тележки с кузовом, зависящей от углового перемещения концевых витков при вписывании локомотива в кривые разного направления, с целью повышения динамических качеств электровоза.
Методом математического моделирования с использованием программного комплекса автоматизированного проектирования были рассмотрены различные варианты установки кузовных пружин, приведен и обоснован оптимальный вариант положения концевых витков пружин, при котором повышаются динамические качества локомотива за счет наименьшего сопротивления повороту тележки, симметричности возвращающих моментов и обеспечения благоприятного вписывания локомотива в кривые участки пути, что снижает интенсивность изнашивания гребней бандажей колес.
Установлено, что направление навивки кузовных пружин при оптимальном варианте положения концевых витков не оказывает существенного влияния на симметричность возвращающего момента при вписывании тележки в кривые разного направления.

По мере снижения стоимости тяговых литиевых батарей создается большое количество образцов подвижного состава, использующих их для приема энергии рекуперации, выравнивания нагрузки на источник энергии, обеспечения автономного хода. В работе поставлена цель показать преимущества раздельного проектирования и производства бортовых тяговых накопителей и использующего их подвижного состава, что потребует стандартизации накопителей энергии, очертить круг требований, которые необходимо задать при разработке стандарта, и проиллюстрировать предложения, определив возможные требования к массогабаритным и энергетическим характеристикам унифицированного аккумуляторного накопителя. Для этого на основании обзора подходов к применению накопителей энергии и современных конструкций подвижного состава, на котором применяются тяговые аккумуляторы, показаны основные сценарии их применения.
Выделены основные процессы преобразования энергии тяговым приводом локомотивов на различных временных интервалах и выполнена оценка параметров накопителей энергии для возможных сценариев их применения с использованием методов теории тяги.
На основании полученных результатов рассчитаны основные характеристики унифицированных модулей для накопления энергии. Проведен анализ ограничений, определяющих энергоемкость и мощность, массу, габариты и способ размещения накопителей, их номинальное напряжение. Указаны требования для проектирования стандартного механического, электрического и информационного интерфейса предложенных модулей.

Модернизация подвижного состава железных дорог, являющаяся актуальной в целях повышения эффективности железнодорожного транспорта, может проводиться в том числе путём улучшения характеристик тягового привода, а именно конструкции тяговых электродвигателей, что и явилось целью настоящей работы.
Предложена конструкция и представлены результаты исследования характеристик асинхронного тягового электродвигателя с короткозамкнутой обмоткой ротора для пассажирского электровоза, принципиальной особенностью которого является наклонная форма пазов ротора.
Результаты экспериментального и компьютерного моделирования подтвердили положительный эффект применения в конструкции асинхронного тягового двигателя ротора с наклонными пазами, заключающийся в уменьшении тока в обмотках и снижении потерь двигателя.
Полученные результаты повышения технических характеристик асинхронного тягового двигателя за счет применения в его конструкции ротора с наклонными пазами позволяют рекомендовать такие двигатели для использования на локомотивах.

Вопросы удовлетворения потребностей в перевозке пассажиров с обеспечением надлежащего уровня комфортности и безопасности всегда являются первостепенными при ремонте подвижного состава.
Создание автоматизированных комплексов для обеспечения ремонта и технического обслуживания позволяют как систематизировать сам процесс ремонта, так и осуществлять четкое и своевременное планирование материальных и производственных ресурсов. Цифровизация производственного процесса позволяет сформировать слаженный функционал и связать производственные и экономические показатели для обеспечения сбалансированной загрузки ремонтного участка, а впоследствии и предприятия в целом, а формирование единого цифрового комплекса позволяет раскрыть потенциал совершенствования технологической базы.
В данной работе использованы объектно-ориентированный и эвристический методы исследования формирования программно-аппаратного комплекса «цифрового» ремонта колесной пары. Предметом исследования являются технологические операции и производственные процессы приемки и ремонта пассажирской колесной пары. Объектом исследования является процесс организации ремонта элементной базы подвижного состава на эксплуатационном этапе жизненного цикла. Авторами изложены основные характеристики организации ремонта пассажирской колесной пары от ее приемки и дефектации до выпуска в эксплуатацию после текущего, среднего или, соответственно, капитального ремонта. Особое внимание уделяется процессам взаимодействия руководителей и исполнителей на каждом этапе ремонта. Новизна исследования заключается в применении системного подхода к использованию цифровых технологий в производственном процессе для получения аналитических данных и формирования экономико-производственных показателей. Основные выводы обосновывают создание аппаратно-программного комплекса «цифрового двойника» пассажирского участка по ремонту колесных пар

В статье рассматривается задача оценки степени влияния вибрационного воздействия высокоскоростного подвижного состава на несущие элементы заглубленного водопропускного сооружения тоннельного типа. В частности, рассмотрен процесс формирования направленного импульса механических колебаний, излучаемого рельсошпальной решеткой под воздействием движущейся, динамической нагрузки, с наличием двукратного фазового перехода между слоями грунта с различными физико-механическими свойствами. Численное моделирование осуществлено в среде Comsol в нестационарной постановке с построением систем дифференциальных уравнений движения и последующим решением с применением метода конечных элементов. Установлен волновой характер распределения деформаций и ускорений в толще грунта, с тенденцией резкого снижения интенсивности энергетических процессов в пределах глубин заложения 5–7 м. Для коллекторов значительной толщины обделки характерна работа конструкции коллектора преимущественно на изгиб, для конструкции с меньшей толщиной стенки и большим диаметром тоннеля характерны высокие продольные и вертикальные нагрузки.

Цель статьи состоит в построении модели взаимодействия участников рынка региональных авиаперевозок с учетом особенностей внутренней конкуренции в России.
В статье рассмотрены основные параметры модели поведения потребителя на рынке региональных авиаперевозок, предложены варианты зависимостей потребительских решений от стоимости, географии маршрутной сети, графиков осуществления полетов и общей емкости перевозочных мощностей на конкретных направлениях.
Также предложена модель поведения авиаперевозчика, включающая параметры затрат на осуществление перевозки, дополнительные затраты на оплату услуг вспомогательных и обеспечивающих участников. Сформированы функции, описывающие взаимодействие участников на основе эффективного сочетания моделей поведения и возможного конфликта интересов.

На технических станциях, имеющих пункты оборота локомотивов, одним из ключевых элементов, влияющих на пропускную способность станции и в целом железнодорожного полигона, является недостаточное техническое оснащение пунктов технического обслуживания локомотивов (ПТОЛ) – «барьерные места», препятствующие стабильному пропуску груженого поездопотока.
Для ликвидации таких «барьерных мест» в конкретном депо и исключения потерь, связанных с непроизводительными простоями транзитных поездов, а также для повышения эффективности работы ПТОЛ необходимо предусмотреть ряд организационно-технических мероприятий. Таких мероприятий может быть несколько и определить их приоритетность – довольно сложная задача. Эта сложность заключается в том, что критерии принятия решения, необходимые для правильного определения приоритетности, имеют разную значимость (влияние на процесс) и разные размерности при сопоставлении их между собой.
В статье предложено использовать специальный метод, проверенный на большом количестве самых разнообразных практических задач, который позволяет выбрать лучшее решение из рассматриваемых или определить их приоритетность (полезность) для повышения пропускной способности локомотивного депо без ограничения числа критериев принятия решения при рассмотрении возможных организационно-технических мероприятий.
В работе предложено определение наиболее перспективной последовательности рассматриваемых организационно-технических мероприятий для повышения эффективности работы ПТОЛ при помощи метода экспертных оценок, основанного на многокритериальном оценивании, который подразумевает использование информации, необходимой для решения задачи, путем преобразования ее в безразмерную форму, что позволяет оперировать соответствующими исходными данными независимо от их размерности. Преобразование информации осуществляется по детерминированному алгоритму и не зависит от расчетчика, что свидетельствует об объективности полученного результата решения поставленной задачи.
Предложенный метод выбора наилучшего варианта из рассматриваемых, а также последовательности их выполнения, может быть использован также для решения подобных задач в случае отсутствия или недостаточности статистических данных без проведения сложных экономических расчетов.

Одной из особенностей цифровой трансформации транспортной отрасли является тенденция повышения числа кибератак, которые входят в число информационных угроз. Транспортная кибербезопасность является более широким явлением по сравнению с кибератакой и информационной безопасностью. Она включает организационную безопасность и другие виды безопасности, которые в таком виде в информационной области не встречаются.
Актуальность транспортной кибербезопасности дополнительно обусловлена широким применением информационновычислительных сетей и информационных пространств. Киберпространство в транспортной сфере можно трактовать как совокупность сетей, информационных пространств, коммуникационного и реального пространства. Включение реального пространства является отличительной особенностью транспортного киберпространства.
При этом рост информационных угроз происходит независимо от развития транспортного киберпространства. Он обусловлен цифровизацией общества, включая сферу транспорта. Киберпространство создаёт предпосылки для киберугроз нового качества, и для новых киберугроз прежние методы информационной безопасности становятся неэффективными. Возникновение информационных угроз продиктовано не столько цифровизацией, сколько большей открытостью информационных и коммуникационных технологий. Мультимодальные перевозки как отношения между многими организациями также способствуют росту киберугроз и снижению информационной безопасности.
Статья предлагает построенный на обзоре тематических публикаций анализ состояния и подходов, применяемых в транспортной кибербезопасности. Приведена систематика угроз и рисков транспортной кибербезопасности. Введены понятия «железнодорожная информация», «транспортная информация». Описаны уязвимости транспортного киберпространства.

Статья посвящена системе диагностики судовых двигателей на основе вейвлет-нейронной сети и сканирования изображений с помощью программируемой логической схемы. Рассматривается метод анализа мультифрактальных вейвлет-моделей.
Для целей неразрушающего контроля, который позволяет точно диагностировать неисправности и принимать эффективные меры по предиктивному обслуживанию, что в свою очередь дает возможность эффективно повысить безопасность и надежность оборудования, снизить затраты на обслуживание, значительный потенциал имеет сочетание вейвлет-нейронных сетей с программируемой на базе ПЛИС (программируемая логическая интегральная схема) платформой обработки изображений в реальном времени.
В статье предложен усовершенствованный подход к диагностике судовых двигателей, который основан на вейвлет-нейронной сети и сканировании изображений с помощью программируемой логической схемы. Вейвлет-пакетное разложение представляет собой метод локального анализа времени и частоты. Он постепенно уточняет сигнал в нескольких масштабах посредством операций масштабирования и перевода, также он может автоматически адаптироваться к требованиям частотно-временного анализа сигнала, чтобы сосредоточиться на его любых деталях. Его преимуществом является хорошая диагностическая точность для информации с различными уровнями шума, а также высокая надежность, поскольку используются данные изображения от нескольких сигналов двигателя.

Представлены результаты анализа и сравнения наиболее распространенных в настоящее время контрейлерных систем, находящихся на стадиях как коммерческого использования, так разработки и тестирования. Сравнение выполнено с целью определения контрейлерной системы, отвечающей требованиям концепции устойчивого развития и обеспечивающей эффективное функционирование цепей поставок.
Авторами впервые предложена методика многокритериальной оценки (MCDM) контрейлерных систем, учитывающая требования основных стейкхолдеров цепи поставок: грузовладельцев, перевозчиков и владельцев инфраструктуры. Анализ сформированной многокритериальной модели оценки контрейлерных систем выполнен с использованием методологического аппарата DEMATEL и MARCOS. Представлен расчетный пример ранжирования контрейлерных систем исходя из интересов стейкхолдеров цепей поставок. Выполнена проверка корректности полученных результатов другими MCDM-методами: TOPSIS, EDAS, MABAC иWASPAS. Проведены результаты оценки чувствительности результатов ранжирования контрейлерных систем при различных сценариях. Наивысшие оценки получили контрейлерные системы Flexiwaggon, Megaswing и Rolling Road.
Предлагаемая методика рекомендуется для выработки рационально обоснованных управленческих решений, направленных на согласование технических и технологических параметров контрейлерных систем, а также унификацию интермодальных транспортных единиц для формирования устойчивых цепей поставок.

В настоящее время большой объем экспортных поставок угля и других насыпных и навалочных грузов в Китай осуществляется контейнерным способом, главным преимуществом которого является возможность осуществления мультимодальных перевозок. Этот вопрос также приобретает актуальность и в отношении других стран, транспортные коридоры с которыми предусматривают морские перевозки. Однако, одной из главных проблем контейнерных перевозок угля является меньшая масса нетто груза, перевозимого в двух контейнерах, по сравнению с одним стандартным полувагоном, применяемым при традиционном способе перевозки.
В работе проведен интегральный расчет пяти возможных вариантов загрузки угля в контейнер с образованием «шапки» в виде сферических или эллиптических сегментов. В результате проведенных расчетов выявлены объемный и массовый недогруз контейнеров, который значительно влияет на транспортные расходы. Полиноминальная аппроксимация рассмотренных вариантов размещения груза в контейнерах на железнодорожных платформах в составе поезда показала увеличение эксплуатационных расходов вследствие недогруза, связанных с простоем вагона-платформы и контейнера под грузовыми операциями (погрузка/разгрузка) и тарифами на транспортировку. Сделаны предложения по уменьшению транспортных издержек при контейнерных перевозках угля и других насыпных и навалочных грузов железнодорожным транспортом.

Статья выпускника МИИТ, носящего сейчас имя Российского университета транспорта – РУТ (МИИТ), посвящена многим поколениям казахстанцев, получившим свое образование в университете, их трудовым свершениям, современным формам сотрудничества, способствующим развитию новых поколений транспортников России и Казахстана.

Ровно 140 лет назад вышла первая публикация самой известной, на наш взгляд, работы Сергея Витте «Принципы железнодорожных тарифов по перевозке грузов». Переоценить значение этой книги сложно. Наш постоянный автор, известный ученый, доктор технических наук, академик Российской Академии Естествознания Дмитрий Левин решил поделиться своими мыслями после нового прочтения этой работы, которая до сих пор не утратила своей актуальности. Энциклопедические взгляды С. Ю. Витте могут представлять интерес, как для экономистов, так и для социологов, философов, науковедов, специалистов по теории государственного управления. Многие суждения С. Ю. Витте не утратили своего научно-теоретического и практического значения до сего дня и в этом смысле оказались пророческими. Они относятся и кконкуренции железнодорожного транспорта с водным и наземным (тогда – гужевым, но сейчас легко подставить на его место автомобильный), к необходимости четкого соотнесения любых экономических моделей с национальными интересами, требованиями конкретного исторического этапа, пагубности слепого использования заимствованных извне схем без учета социальнополитического и экономического контекста.
Собственно методология построения цен на перевозку грузов, изложенная С. Ю. Витте, представляет не только исторический интерес (особенно вкупе с рецензиями и дискуссиями, сопровождавшими появление его книги), но сохраняет свое значение и для современного решения вновь вставших вопросов совершенствования тарифной системы в условиях перехода к рынку. Не в последнюю очередь она связана с кардинальным вопросом, вставшим уже тогда: должны ли быть железные дороги естественной монополией или коммерческой структурой, – споры о чем продолжаются и сегодня.
В этом номере публикуется вторая, завершающая часть статьи, в которой приводятся и собственные заключения и предложения автора по поводу возможной трансформации идей С. Ю. Витте к решению современных транспортно-тарифных проблем.

Шубинский И. Б., Розенберг Е. Н. Функциональная безопасность систем управления на железнодорожном транспорте: Монография. – М.: Вологда: ИнфраИнженерия, 2023. – 360 с. ISBN 978-5-9729-1553-8.

Обеспечение безопасности – одно из главных условий существования человечества. Поэтому понятие «безопасности» находится в фокусе внимания различных сфер деятельности, начиная от сельского хозяйства, медицины и заканчивая космосом. При этом трактовка понятия «безопасности» до настоящего времени неоднозначна. Теория и практика «функциональной безопасности» наибольшее развитие получила в настоящее время в атомной промышленности и на железнодорожном транспорте. На железнодорожном транспорте в области функциональной безопасности создана серия европейских (CEN), международных (IEC), межгосударственных (ГОСТ), национальных (ГОСТ Р) стандартов. В них основное внимание уделяется аппаратно-программным системам управления.
В монографии Игоря Шубинского и Ефима Розенберга «Функциональная безопасность систем управления на железнодорожном транспорте» представлен широкий спектр вопросов функциональной безопасности – от научных основ (понятий, постулатов, принципов) до методов и способов обеспечения безопасности технических средств и программного обеспечения систем управления на железнодорожном транспорте, включая прогрессивные методы обеспечения безопасности с помощью виртуальных каналов и цифровых двойников.
Монография представляет интерес для научных работников, специалистов железнодорожной отрасли, связанных с процессами управления, профессорскопреподавательского состава, аспирантов и студентов вузов железнодорожного транспорта. Может быть полезна учёным и специалистам других областей промышленности и транспорта, связанным с проблемами функциональной безопасности и надежности систем и объектов управления.

Авторефераты диссертаций, представленных к защите в российских транспортных университетах