УДК 629.421.1 УДК 62-831.1

РАЗРАБОТКА КОМПЬЮТЕРНОЙ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ ПАССАЖИРСКОГО ПОЕЗДА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЯГОВО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НА ОСНОВЕ СРЕДСТВ РЕГИСТРАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ Разработка компьютерной имитационной модели пассажирского поезда для исследования тягово-энергетических процессов на основе средств регистрации параметров движения

Опубликовано в Известия Петербургского университета путей сообщения/Proceedings of Petersburg Transport University · Том 23, Номер 3, 2026 · Страницы 816–829 · Рубрика: СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ — ТРАНСПОРТУ
DOI: https://doi.org/10.20295/1815-588X-2026-3-816-829
Получено: 21.06.2026 Одобрено: 08.07.2026 Опубликовано: 07.10.2026 Язык публикаций: RUS
Цель: разработка и верификация комплексной имитационной компьютерной модели пассажирского поезда, предназначенной для комплексного исследования тяговых, тормозных и энергетических процессов на основе данных реальной эксплуатации. Методы: предложена структура имитационной модели, объединяющая механическую подсистему поезда, тяговый привод и тормозное оборудование. Использованы комплексы «Универсальный механизм» и MATLAB/Simulink, обеспечивающие совместное моделирование движения поезда по заданному профилю пути и процессов электромеханического преобразования энергии на основе данных регистрации параметров локомотива. Результаты: создана комплексная модель, позволяющая воспроизводить движение реального поезда, рассчитывать силы тяги и торможения, скорость, ускорение, динамический рывок, расход электроэнергии на тягу и возврат рекуперируемой энергии в контактную сеть. Получены зависимости тормозной силы от давления в тормозных цилиндрах для колодочных и дисковых тормозов. Проверка адекватности модели выполнена путем сопоставления результатов моделирования с данными натурных экспериментов. Установлено, что погрешность расчета скорости, расхода и возврата электроэнергии не превышает 2 %. Практическая значимость: возможность использования разработанной модели для анализа моделей ведения поездов, применяемых локомотивными бригадами и автоматизированными системами, оценки энергоэффективности, повышения безопасности движения и совершенствования технологий эксплуатации тягового подвижного состава.
имитационное моделирование, пассажирский поезд, электровоз ЭП1М, MATLAB/Simulink, «Универсальный механизм», энергоэффективность, рекуперативное торможение, электропневматический тормоз, продольная динамика
Текст Список литературы
Текст (PDF)
Читать Скачать

1. Харченко П. А., Гребенников Н. В. Разработка компьютерной модели пассажирского поезда на основе данных современных средств регистрации параметров движения // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2016. № 2 (62). С. 38–46. EDN WFEHOR

2. Grebennikov N., Kharchenko P. Development of a Сomputer Model of a Passenger Train Using Data from Devices for Train Operation Parameters Registration // 2021 International Conference on Industrial Engineering, Applications and Manufacturing, ICIEAM 2021 (Sochi, May 17–21, 2021). Sochi, 2021. Pp. 908–913.

3. ОАО «Тверской вагоностроительный завод»: официальный сайт. URL: http://www.tvz.ru (дата обращения: 02.04.2026).

4. Электровоз ЭП1М (ЭП1П). Руководство по эксплуатации. Кн. 1–8. Описание и работа. ИДМБ.661142.004-01РЭ 1–8 (утверждено ОАО «ВЭлНИИ» 27.12.2007). Новочеркасск: ВЭлНИИ, 2007. 1308 с.

5. Применение интерфейса UM MATLAB Import при моделировании электромеханической системы поосного регулирования локомотива / Г. А. Федяева [и др.] // Вестник Брянского государственного технического университета. 2013. № 4 (40). С. 134–138. EDN RSAXXX

6. Правила тяговых расчетов для поездной работы (утверждены распоряжением ОАО «РЖД» от 12.05.2016 № 867р). М.: ОАО «РЖД», 2016. 170 с.

7. Гребенников Н. В., Харченко П. А. Разработка компьютерной модели тягового электропривода пассажирского электровоза ЭП1М // Труды Ростовского государственного университета путей сообщения. 2020. № 4 (53).

8. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации (утверждены приказом Минтранса России от 23.06.2022 № 250). Воронеж: ВИННЕР, 2022. 598 с.

9. Правила технического обслуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава (утверждены Советом по железнодорожному транспорту государств — участников Содружества, протокол от 6–7 мая 2014 года № 60). Новоуральск: Новоуральская типография, 2017. 222 с.

10. Рудов П. К. Расчет тормозов вагонов: учебно-методическое пособие по курсовому проектированию / Министерство образования Республики Беларусь, Белорусский государственный университет транспорта. Гомель: БелГУТ, 2010. 90 с.

11. ГОСТ 31402-2013. Цилиндры тормозные железнодорожного подвижного состава. Общие технические условия: межгосударственный стандарт (введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метро логии от 22.11.2013 № 1607-ст, дата введения: 01.07.2014) / разработан ОАО «НИИ вагоно-строения». М.: Стандартинформ, 2014. 16 с.

12. Бадамшин Ф. Р., Воробьев А. А., Новосельский И. Ю. Эффективность использования дисковых тормозов на железнодорожном подвижном составе // Прогрессивные технологии, применяемые при ремонте рельсового подвижного состава: электронный сборник трудов VIII Нацио нальной научнотех- нической конференции студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых (Санкт-Петербург, 29 ноября 2023 года). СПб.: Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I, 2024. С. 135–143.

13. Bremszangeneinheit mit Console fuer Brems- belag. C160927. 2019. 1 электрон. опт. диск (CD- ROM).

14. Гребенников Н. В. Определение коэффици- ента полезного действия тяговых электрических машин локомотивов в условиях эксплуатации // Транспортное машиностроение. 2023. № 4 (16). С. 31–38. DOI:https://doi.org/10.30987/2782-5957-2023-4-31-38

Войти или Создать
* Забыли пароль?