Modeling of the track and rolling stock interaction

N. V. Khalipova

Abstract


Purpose. Interaction of system’s elements of "carriage–track" modelling requires consideration of various criteria, it also requires analysis of many uncertainty and randomness factors’ influence on the basic parameters to ensure optimal or rational parameters of the system. The researching of interactions’ process requires new theoretical approaches to formulation of objectives, based on a generalization of existing modeling approaches. The purpose of this work is development of interaction models between track and rolling stock based on multiple structures of objects. Methodology. Dedicated and formed the main evaluation criteria of dynamic interaction between track and rolling stock optimization - quality assurance and safety of transportation process, improving of their efficiency and reducing of prime cost’s. Based on vector optimization methods, proposed model of rolling stock and track’s elements interaction. For the synthesis of the model used mathematical machine of multiple objects structures. Findings. Generalized approaches to modeling in the interaction of rolling stock and track for different structural elements of the system under different exploitation conditions. This theoretical approach demonstrated on the examples of modeling of passenger and freight cars with track under different exploitation conditions. Originality. Proposed theoretical approach to the problem of track and rolling stock interaction, based on a synthesis of existing models by using of multiple objects structures. Practical value. Using of proposed model allows to structure key data and rational parameters of rolling stock and track interaction’s modeling and to formulate optimal and rational parameters of the system, to determine the effective exploitation parameters and measurement system for rational use of infrastructure.

 


Keywords


simulation of "carriage–track" system; optimal and rational parameters of interaction; the multiple objects structure

References


Bosov A.A., Ilman V.M. Strukturna skladnist system [Structural complexity of systems]. Vіsnyk Dnіpropetrovskoho natsіonalnoho unіversitetu zalіznychnoho transportu іmenі akademіka V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2012, no. 40, pp. 173-179.

Bosov A.A. Funktsii mnozhyn ta yikh zastosuvannia [The functions of sets and their applications]. Dniprodzerzhynsk, Vyd. dim «Andrii» Publ., 2007. 182 p.

Verigo M.F., Kogan A.Ya. Vzaimodeystviye puti i podvizhnogo sostava [Track and rolling stock interaction]. Moscow, Transport Publ., 1986. 559 p.

Vershinskiy S.V., Danilov V.I., Khusidov V.D. Dinamika vagonov [Dynamics of cars]. Moscow, Transport Publ., 1991. 360 p.

Rybkin V.V., Tsyganenko V.V., Umanov M.I., Khalіpova N.V. Vliyaniye parametrov kolei v perekhodnykh krivykh na dinamiku i komfortabelnost yezdy [Influence of track parameters in transition curves on the dynamics and ride comfort]. Zaliznychnyi transport Ukrainy − Railway Transport of Ukraine, 2002, no. 5, pp. 25-27.

Danovich V.D., Reydemeyster A.G., Khalipova N.V. Matematicheskaya model vzaimodeystviya puti i passazhirskogo vagona pri dvizhenii po uchastkam proizvolnoy krivizny [A mathematical model of track and carriage interaction under motion on sections of arbitrary curvature]. Transport [Transport], 2001, no. 8, pp. 124-138.

Danovich V.D., Reydemeyster A.G., Khalipova N.V. Uravneniya dvizheniya zheleznodorozhnogo ekipazha v perekhodnykh i krugovykh krivykh [The equations of railway carriage motion in the transition and circular curves]. Transport [Transport], 2001, no. 10. pp. 86-91.

Danylenko E.I., Orlovskyi A.M., Taturevych A.P., Sushkov V.F., Umanov M.I., Tsyganenko V.V., Vorobeychik L.Ya., Patlasov O.M., Rabinovych M.P., Zakapko V.Ya., Buchko V.M., Koidan V.I., Rybachok P.I., KorsunV.P. Instruktsiia po ustroiu ta utrymanniu kolii zaliznyts Ukrainy [Instruction on organization and keeping track railways of Ukraine]. Kyiv, Transport Ukrainy Publ., 1999. 248 p.

Danovich V.D., Rybkin V.V., Tryakin A.P., Reydemeyster A.G., Khalіpova N.V. K voprosu ob ustoychivosti protiv vkatyvaniya kolesa na rels dlya porozhnikh gruzovykh vagonov [To the question of stability against climb-on of a wheel for empty freight cars]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2003, no. 3. pp. 90-95.

Kogan A.Ya. Dinamika puti i yego vzaimodeystviye s podvizhnym sostavom [Track dynamics and its interaction with rolling stock]. Moscow, Transport Publ., 1997. 326 p.

Danovich V.D., Tsyganenko V.V., Reydemeyster A.G., Khalіpova N.V. Kolebaniya passazhirskogo vagona pri vkhode v perekhodnuyu krivuyu [Fluctuations of a passenger car at the transition curve entering]. Transport [Transport], 2002, no. 12, pp. 64-70.

Danovich V.D., Rybkin V.V., Tryakin A.P., Myamlin S.V., Reydemeyster A.G., Khalіpova N.V. Opredeleniye dopuskayemykh skorostey dvizheniya gruzovykh vagonov po zheleznodorozhnym putyam kolei 1520 mm [Maximum permissible velocity test of freight cars on 1520 mm railway tracks]. Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2003, no. 2, pp. 77-86.

RD 24.050.37 – 95. Vagony gruzovyye i passazhirskiye. Metody ispytaniy na prochnost i khodovyye kachestva [Freight and passenger cars. Test methods for strength and riding properties]. Moscow, GosNIIV Publ., 1995. 101 p.

Umanov M.I., Tsyganenko V.V., Khalipova N.V., Reydemeyster A.G., Sysyn N.P., Kurgan D.N. Skorosti dvizheniya v krivykh posle remonta [Velocity in the curves after repair]. Put i putevoye khozyaystvo – Road and track facilities, 2007, no. 10, pp. 29-30.

Umanov M.I., Tsyganenko V.V., Khalipova N.V., Reydemeyster A.G., Sysyn N.P., Kovalev V.V. Teoreticheskiye i eksperimentalnyye issledovaniya po ustanovleniyu dopuskayemykh skorostey dvizheniya poyezdov po uchastku puti, otremontirovannomu s primeneniyem sovremennykh putevykh mashin [Theoretical and experimental studies to establish the permissible train velocity on the section of a track which was repaired with modern track machines] Zbirnyk naukovykh prats Kyivskoho universytetu ekonomiky i tekhnolohii transportu: Seriya Transportni systemy i tekhnolohii [Proc. of State Economy and Technology University of Transport: Series Transportation Systems and Technology], 2005, issue 7, pp. 101-107.

Umanov M.I., Tsyhanenko V.V., Khalipova N.V., Reidemeister A.H., Kovalev V.V. Ustanovlennia dopustymykh shvydkostei rukhu poizdiv po diliantsi kolii, vidremontovanii iz zastosuvanniam suchasnykh koliinykh mashyn [Setting of permissible trains velocity at the section of a track, renovated with modern track machines] Visnyk Dnipropetrovskoho natsionalnoho universytetu zaliznychnoho transportu imeni akademika V. Lazariana [Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan], 2005, no. 9, pp. 81-87.

Atkin R.N. Mathematical structure in human affairs. London, Heinemann Publ., 1974. 212 p.

Kos Wladyslaw. Krywe przejsciowe z nieliniowym rampami przechylkowym w warunkach ek-sploatacyjnych PKP. Zesz. nauk. Pgdan. Bud. Lad., 1990, no. 47. pp. 1-129.

UIC Code 513 R (1–st edition, 1.7.94). Guidelines for evaluating passenger comfort in relation to vibration in railway vehicles. Paris, International Union of Railways Publ., 1995. 81 p.


GOST Style Citations


1. Босов, А. А. Структурна складність систем / А. А. Босов, В. М. Ільман // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Д., 2012. − Вип. 40. − С. 173−179.

2. Босов, А. А. Функції множин та їх застосування : монографія / А. А. Босов // Дніпродзержинськ : Вид. дім «Андрій», 2007. − 182 с.

3. Вериго, М. Ф. Взаимодействие пути и подвижного состава / М. Ф. Вериго, А. Я. Коган ; под ред. М. Ф. Вериго. – М. : Транспорт, 1986. – 559 с.

4. Вершинский, С. В. Динамика вагонов / С. В. Вершинский, В. И. Данилов, В. Д. Хусидов. − М. : Транспорт, 1991. − 360 с.

5. Влияние параметров колеи в переходных кривых на динамику и комфортабельность езды / В. В. Рыбкин, В. В. Цыганенко, М. И. Уманов, Н. В. Халіпова // Залізн. трансп. України. – 2002. − № 5. – С. 25–27.

6. Данович, В. Д. Математическая модель взаимодействия пути и пассажирского вагона при движении по участкам произвольной кривизны / В. Д. Данович, А. Г. Рейдемейстер, Н. В. Халипова // Трансп. : зб. наук. пр. – Д., 2001. − Вип. 8. – С. 124–138.

7. Данович, В. Д. Уравнения движения железнодорожного экипажа в переходных и круговых кривых / В. Д. Данович, А. Г. Рейдемейстер, Н. В. Халипова // Трансп. : зб. наук. пр. – Д., 2001. − Вип. 10. – С. 86–91.

8. Інструкція по устрою та утриманню колії залізниць України / Е. І. Даниленко, А. М. Орловський, А. П. Татуревич та ін. – К. : Трансп. України, 1999. – 248 с.

9. К вопросу об устойчивости против вкатывания колеса на рельс для порожних грузовых вагонов / В. Д. Данович В. В., Рыбкин, А. П. Трякин и др. // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. − Д., 2003. – Вип. 3. – С. 90–95.

10. Коган, А. Я. Динамика пути и его взаимодействие с подвижным составом / А. Я. Коган. – М. : Транспорт, 1997. – 326 с.

11. Колебания пассажирского вагона при входе в переходную кривую / В. Д. Данович, В. В. Цыганенко, А. Г. Рейдемейстер, Н. В. Халіпова // Трансп. : зб. наук. пр. – Д., 2002. − Вип. 12. – С. 64–70.

12. Определение допускаемых скоростей движения грузовых вагонов по железнодорожным путям колеи 1520 мм / В. Д. Данович, В. В. Рыбкин, А. П. Трякин и др. // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Д., 2003. − Вип. 2. – С. 77−86.

13. РД 24.050.37 – 95. Вагоны грузовые и пассажирские. Методы испытаний на прочность и ходовые качества. − М. : ГосНИИВ, 1995. – 101 с.

14. Скорости движения в кривых после ремонта / М. И. Уманов, В. В. Цыганенко, Н. В. Халипова и др. // Путь и путевое хоз-во. − 2007. − № 10. − С. 29−30.

15. Теоретические и экспериментальные исследования по установлению допускаемых скоростей движения поездов по участку пути, отремонтированному с применением современных путевых машин / М. И. Уманов, В. В. Цыганенко, Н. В. Халипова и др. // Зб. наук. пр. КУЕТТ. Сер. Трансп. системи і технології. – К., 2005. − Вип. 7. – С. 101−107.

16. Установлення допустимих швидкостей руху поїздів по ділянці колії, відремонтованій із застосуванням сучасних колійних машин / М. І. Уманов, В. В. Циганенко, Н. В. Халіпова та ін. // Вісн. Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Д., 2005. − Вип. 9. – С. 81−87.

17. Atkin, R. Н. Mathematical structure in human affairs : monograph / R. H. Atkin. – London : Heinemann, 1974. − 212 p.

18. Kos, Wladyslaw. Krywe przejsciowe z nieliniowym rampami przechylkowym w warunkach eksploatacyjnych PKP / Wladyslaw Kos // Zesz. nauk. Pgdan. Bud. Lad. – 1990. – № 47. – Р. 1–129.

19. UIC Code 513 R (1–st edition, 1.7.94). Guidelines for evaluating passenger comfort in relation to vibration in railway vehicles. − Paris : Int. Union of Railways, 1995. – 81 p.



DOI: https://doi.org/10.15802/stp2013/17967

 

Cited-by:

1. MULTIPLE OBJECTS
A. A. Bosov, V. M. Ilman, N. V. Khalipova
Science and Transport Progress. Bulletin of Dnipropetrovsk National University of Railway Transport  Issue: 3(57)  First page: 145  Year: 2015  
doi: 10.15802/stp2015/46075



Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN 2307–3489 (Print)
ІSSN 2307–6666 (Online)