<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Proceedings of Petersburg Transport University</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Proceedings of Petersburg Transport University</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Известия Петербургского университета путей сообщения</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">1815-588X</issn>
   <issn publication-format="online">2658-6851</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">119099</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.20295/1815-588X-2026-1-117-125</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Проблематика транспортных систем</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>PROBLEMATIC OF TRANSPORT SYSTEM</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Проблематика транспортных систем</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">Accounting for the type of freight wagons in determining the statistical distribution of vertical track forces generated by rolling stock with axial loads of 230.5–245.0 kN</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>О необходимости учета типа грузовых вагонов при выборе вида статистического распределения вертикальных сил воздействия на путь подвижного состава с осевой нагрузкой 230,5–245,0 кН</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Антонов</surname>
       <given-names>Антон Юрьевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Antonov</surname>
       <given-names>Anton Yur'evich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>antonov@pgups.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Блажко</surname>
       <given-names>Людмила Сергеевна</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Blazhko</surname>
       <given-names>Lyudmila Sergeevna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>доктор технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>doctor of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-2"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Emperor Alexander I Petersburg State Transport University</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <aff-alternatives id="aff-2">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2026-03-31T00:00:00+03:00">
    <day>31</day>
    <month>03</month>
    <year>2026</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2026-03-31T00:00:00+03:00">
    <day>31</day>
    <month>03</month>
    <year>2026</year>
   </pub-date>
   <volume>23</volume>
   <issue>1</issue>
   <fpage>117</fpage>
   <lpage>125</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2026-01-26T00:00:00+03:00">
     <day>26</day>
     <month>01</month>
     <year>2026</year>
    </date>
    <date date-type="accepted" iso-8601-date="2026-02-28T00:00:00+03:00">
     <day>28</day>
     <month>02</month>
     <year>2026</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://atjournal.ru/en/nauka/article/119099/view">https://atjournal.ru/en/nauka/article/119099/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Цель: выбор вида статистического распределения вертикальных сил воздействия колеса на рельс при движении грузовых поездов с осевой нагрузкой 230,5–245,0 кН. Методы: по результатам эксперимента были определены вертикальные динамические силы воздействия колеса на рельс, возникающие при движении грузовых поездов с осевой нагрузкой 230,5–245,0 кН. В зависимости от условий эксплуатации результаты эксперимента распределены по группам (массивам данных). Для каждого из них была выполнена статистическая обработка. Результаты: по итогам статистической обработки определено, что на вид распределения вертикальных сил воздействия колеса на рельс существенное влияние оказывает тип грузового вагона (цистерна, хоппер-дозатор, полувагон). В ряде случаев фактическое распределение вертикальных сил не соответствует нормальному закону распределения случайной величины (закону Гаусса), в соответствии с которым осуществляется определение показателей напряженно-деформированного состояния пути, что, в свою очередь, может приводить к ошибкам в расчете напряжений и, как следствие, принятию нерациональных решений при организации технического обслуживания железнодорожного пути. Поэтому в соответствии с распределением Вейбулла была выведена аналитическая зависимость максимальной динамической силы воздействия колеса на рельс Pдин max (кН) от коэффициентов (параметров) функций распределения Вейбулла, позволяющая наиболее точно определять площадь графика плотности вероятности распределения вертикальных сил. Практическая значимость: результаты исследования могут быть применены при определении показателей напряженно-деформированного состояния пути в соответствии с методикой оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения его надежности.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>Objective: when determining the statistical distribution of vertical forces acting on the track for heavy-haul rolling stock (230.5–245.0 kN axial load), it is essential to account for the specific type of freight wagons. Methods: vertical dynamic wheel-rail forces generated by freight trains with axial loads of 230.5–245.0 kN were measured experimentally. Subsets of the observed data were separated based on wagon type and operational conditions. Separate statistical analysis was performed on each subset. Results: statistical analysis indicated that wagon type (tank, hopper dispenser, or gondola) significantly affects the statistical form of vertical wheel-rail forces. In a number of cases, the actual distribution of vertical forces does not follow the normal probability distribution law (Gaussian distribution), which is traditionally assumed when estimating track stress-strain indicators. Thus, this mismatch may induce errors in stress calculations and, consequently, lead to inefficient decision-making in railway track maintenance planning. To address this, an analytical relation was derived – based on Weibull distribution – linking the maximum dynamic wheel-rail force Pmax (kN) to the parameters of the Weibull distribution functions. This dependence enables a more accurate determination of the area under the probability density curve of vertical forces. Practical significance: the findings of the study can be applied to improve the precision of stress assessments and to inform indicators of the stress-strain state of the track in accordance with the Methodology for assessing the impact of rolling stock on the track to ensure its reliability.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>вертикальные силы воздействия колеса на рельс</kwd>
    <kwd>расчет пути на прочность</kwd>
    <kwd>нормальное распределение случайной величины</kwd>
    <kwd>распределение Вейбулла</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>vertical forces of the wheel on the rail</kwd>
    <kwd>calculation of the strength path</kwd>
    <kwd>normal random variable distribution</kwd>
    <kwd>Weibull distribution</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Методика оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения его надежности, утв. распоряжением ОАО «РЖД» от 22.12.2017 № 2706р.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Metodika ocenki vozdeystviya podvizhnogo sostava na put' po usloviyam obespecheniya ego nadezhnosti, utv. rasporyazheniem OAO «RZhD» ot 22.12.2017 № 2706r.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Методика оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения его надежности, утв. МПС РФ от 16.06.2000 № ЦПТ–52/14. М., 2000. 40 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Metodika ocenki vozdeystviya podvizhnogo sostava na put' po usloviyam obespecheniya ego nadezhnosti, utv. MPS RF ot 16.06.2000 № CPT–52/14. M., 2000. 40 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Общие положения методики оценки воздействия подвижного состава на путь по критериям прочности и надежности / В. О. Певзнер [и др.] // Путь и путевое хозяйство. 2019. № 1. С. 26–30.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Obschie polozheniya metodiki ocenki vozdeystviya podvizhnogo sostava na put' po kriteriyam prochnosti i nadezhnosti / V. O. Pevzner [i dr.] // Put' i putevoe hozyaystvo. 2019. № 1. S. 26–30.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Общие положения методики оценки воздействия подвижного состава на путь по критериям прочности и надежности / В. О. Певзнер [и др.] // Путь и путевое хозяйство. 2019. № 2. С. 38–40.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Obschie polozheniya metodiki ocenki vozdeystviya podvizhnogo sostava na put' po kriteriyam prochnosti i nadezhnosti / V. O. Pevzner [i dr.] // Put' i putevoe hozyaystvo. 2019. № 2. S. 38–40.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Общие положения методики оценки воздействия подвижного состава на путь по критериям прочности и надежности / В. О. Певзнер [и др.] // Путь и путевое хозяйство. 2019. № 3. С. 34–37.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Obschie polozheniya metodiki ocenki vozdeystviya podvizhnogo sostava na put' po kriteriyam prochnosti i nadezhnosti / V. O. Pevzner [i dr.] // Put' i putevoe hozyaystvo. 2019. № 3. S. 34–37.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Клинов С. И. Расчеты верхнего строения пути на прочность и устойчивость: учебное пособие для вузов железнодорожного транспорта. М.: МИИТ, 1984. 115 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Klinov S. I. Raschety verhnego stroeniya puti na prochnost' i ustoychivost': uchebnoe posobie dlya vuzov zheleznodorozhnogo transporta. M.: MIIT, 1984. 115 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Шахунянц Г. М. Устройство железнодорожного пути: учебник для вузов ж.-д. транспорта. М.: Трансжелдориздат, 1944. 481 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Shahunyanc G. M. Ustroystvo zheleznodorozhnogo puti: uchebnik dlya vuzov zh.-d. transporta. M.: Transzheldorizdat, 1944. 481 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Вериго М. Ф., Коган А. Я. Взаимодействие пути и подвижного состава. М.: Транспорт, 1986. 559 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Verigo M. F., Kogan A. Ya. Vzaimodeystvie puti i podvizhnogo sostava. M.: Transport, 1986. 559 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Амелин С. В., Яковлева Т. Г., Шульга В. Я. Основы устройства и расчетов железнодорожного пути. М.: Транспорт, 1990. 367 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Amelin S. V., Yakovleva T. G., Shul'ga V. Ya. Osnovy ustroystva i raschetov zheleznodorozhnogo puti. M.: Transport, 1990. 367 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Отчет о научно-исследовательской работе «Выполнение второго этапа испытаний для формирования данных по сравнению динамического воздействия (в том числе сил, напряжений в элементах верхнего строения пути и земляного полотна, параметров вибрации) на участках пути с различным грузооборотом для вагонов с осевой нагрузкой 25 тс на участках Октябрьской железной дороги». СПб.: ПГУПС, 2023. 219 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Otchet o nauchno-issledovatel'skoy rabote «Vypolnenie vtorogo etapa ispytaniy dlya formirovaniya dannyh po sravneniyu dinamicheskogo vozdeystviya (v tom chisle sil, napryazheniy v elementah verhnego stroeniya puti i zemlyanogo polotna, parametrov vibracii) na uchastkah puti s razlichnym gruzooborotom dlya vagonov s osevoy nagruzkoy 25 ts na uchastkah Oktyabr'skoy zheleznoy dorogi». SPb.: PGUPS, 2023. 219 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Отчет по работе «Оптимизация взаимодействия в системе «колесо — рельс», разработка и актуализация нормативных документов ОАО «РЖД» в рамках повышения несущей способности и эксплуатационного ресурса верхнего строения пути». СПб.: ПГУПС, 2023. 303 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Otchet po rabote «Optimizaciya vzaimodeystviya v sisteme «koleso — rel's», razrabotka i aktualizaciya normativnyh dokumentov OAO «RZhD» v ramkah povysheniya nesuschey sposobnosti i ekspluatacionnogo resursa verhnego stroeniya puti». SPb.: PGUPS, 2023. 303 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B12">
    <label>12.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Кремер Н. Ш. Теория вероятностей и математическая статистика: учебник для студентов вузов, обучающихся по экономическим специальностям. 3-е изд., перераб. и доп. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2010. 551 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kremer N. Sh. Teoriya veroyatnostey i matematicheskaya statistika: uchebnik dlya studentov vuzov, obuchayuschihsya po ekonomicheskim special'nostyam. 3-e izd., pererab. i dop. M.: YuNITI-DANA, 2010. 551 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B13">
    <label>13.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Кокс Д., Льюис П. Статистический анализ последовательности событий / пер. с англ. И. А. Маховой и В. В. Рыкова, под ред. Н. П. Бусленко. М.: Мир, 1969. 312 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Koks D., L'yuis P. Statisticheskiy analiz posledovatel'nosti sobytiy / per. s angl. I. A. Mahovoy i V. V. Rykova, pod red. N. P. Buslenko. M.: Mir, 1969. 312 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B14">
    <label>14.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Шорохова И. С., Кисляк Н. В., Мариев О. С. Статистические методы анализа: учебное пособие. Екатеринбург: Изд‑во Урал. ун-та, 2015. 300 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Shorohova I. S., Kislyak N. V., Mariev O. S. Statisticheskie metody analiza: uchebnoe posobie. Ekaterinburg: Izd‑vo Ural. un-ta, 2015. 300 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B15">
    <label>15.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">РД 26.260.004-91, методические указания. Прогнозирование остаточного ресурса оборудования по изменению параметров его технического состояния при эксплуатации.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">RD 26.260.004-91, metodicheskie ukazaniya. Prognozirovanie ostatochnogo resursa oborudovaniya po izmeneniyu parametrov ego tehnicheskogo sostoyaniya pri ekspluatacii.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
