Construction of railway track digital twins using mobile diagnostic tools
Keywords:
mobile diagnostic tools, railway track, track measuring and diagnostic complex, digital twinAbstract
In accordance with the state program of the Russian Federation «National Spatial Data System», which was approved by the Decree of the Government of the Russian Federation No 2148 dated December 1, 2021 and in order to implement strategic directions for the development of innovative technical and technological solutions for the use of spatial data and coordinate management methods in the production activities of JSC «Russian Railways», a strategy for the digital transformation of the company until 2025 was adopted. The strategy is aimed at the effective functioning, modernization and innovative development of railway transport. One of the directions of development in the field of digital transformation is the modeling of the railway infrastructure objects in real time, i.e. the construction of digital models of the railway track based on data obtained from mobile diagnostic tools. The article presents the results of the study of normative documents on the assessment of the state of the track gauge by track measuring means, methods of decoding track measuring tapes, types of track measuring devices and controlled railway track parameters, as well as approaches to simulation modeling of real objects of track infrastructure using innovative diagnostics and monitoring technologies and forecasting the behavior of elements of the railway track under various loads in an automated system infrastructure management. A mathematical apparatus is also considered, which is used to predict the state of the track gauge according to the indications of the diagnostic complexes of the track measuring devices. The use of modern technologies implemented by means of mobile diagnostic tools allows to solve such tasks as improving control over the maintenance of the railway track, providing comprehensive diagnostics of its condition, analyzing parameters and predicting the state of the elements of the track’s upper structure, timely elimination of identified deviations and malfunctions of the rail track geometry in parallel decoding mode, reducing the number of omitted defects and improving the safety of rolling stock traffic.
References
Долгосрочная программа развития ОАО «РЖД» до 2025 года : распоряжение Правительства Рос. Федерации от 19.03.2019 № 466 (ред. 13.10.2022). Доступ из справ.-правовой системы АСПИЖТ в локал. сети.
О реализации стратегии цифровой трансформации ОАО «РЖД» до 2025 года : распоряжение ОАО «РЖД» от 31.07. 2020 № 1640/р (ред. 31.03.2021). Доступ из справ.-правовой системы АСПИЖТ в локал. сети.
Об утверждении дорожной карты научно-технического сопровождения внедрения системы управления жизненным циклом объектов капитального строительства ОАО «РЖД» с использованием технологии информационного моделирования : распо-ряжение ОАО «РЖД» от 29.01.2020 № 161/р (ред. 11.04.2022). Доступ из справ.-правовой системы АСПИЖТ в локал. сети.
Об утверждении инструкции по оценке состояния рельсовой колеи путеизмерительными средствами и мерам по обеспечению безопасности движения поездов : распоряжение ОАО «РЖД» от 28.02.2020 № 436/р (ред. 29.06.2023). Доступ из справ.-правовой системы АСПИЖТ в локал. сети.
Об утверждении концепции внедрения геоинформационных технологий, в том числе высокоточных методов координатно-временного обеспечения, в производственные процессы строительства, эксплуатации, ремонта и диагностики инфраструктуры, организации движения, управления тяговыми ресурсами : распоряжение ОАО «РЖД» от 30.12.2020 г. № 2976/р. Доступ из справ.-правовой системы «АСПИЖТ» в локальной сети.
Об утверждении и введении в действие инструкции по текущему содержанию железнодорожного пути : распоряжение ОАО «РЖД» от 16.11.2016 № 2288р (ред. 26.05.2023). Доступ из справ.-правовой системы АСПИЖТ в локал. сети.
Об утверждении положения о порядке верификации программных средств компьютерного моделирования в ОАО «РЖД» : распоряжение ОАО «РЖД» от 02.06.2023 № 1326/р. Доступ из справ.-правовой системы АСПИЖТ в локал. сети.
Об утверждении Правил технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации : приказ Минтранса России № 250 от 23.06.2022. Доступ из справ.-правовой системы АСПИЖТ в локал. сети.
Общие требования к системе менеджмента безопасности движения на железнодорожном транспорте в международном сообщении государств - участников Содружества : утв. протоколом Совета по железнодорожному транспорту государств-участников Содружества от 23.06.2023 № 78. Доступ из справ.-правовой системы АСПИЖТ в локал. сети.
Об утверждении технических требований к конструкции железнодорожного пути и системе его технического обслуживания, обеспечивающей наработку пропущенного тоннажа 2,5 млрд. тонн брутто : распоряжение ОАО «РЖД» от 13.04.2023 № 931/р. Доступ из справ.-правовой системы АСПИЖТ в локал. сети.
Об утверждении инструкции по автоматизированному определению, анализу, оценке и использованию в ЕК АСУИ дополнительных параметров устройства и состояния объектов железнодорожного пути, контролируемых диагностическими ком-плексами ЭРА и ИНТЕГРАЛ : распоряжение ОАО «РЖД» от 31.12.2013 № 3009р (ред. 31.12.2015). Доступ из справ.-правовой системы АСПИЖТ в локал. сети.
Скоростные и высокоскоростные диагностические комплексы инфраструктуры // Твема : сайт. URL: https://www.tvema.ru/sites/default/files/pdf/629.pdf (дата обращения 16.10.2023).
Об утверждении временной концепции технологии цифрового двойника инфраструктурного комплекса ОАО «РЖД» : распоряжение ОАО «РЖД» от 09.06.2021 № 1281/р. Доступ из справ.-правовой системы АСПИЖТ в локал. сети.
ГОСТР 57700.37-2021. Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения. Введ. 2022–01–01. М. : Российский институт стандартизации, 2021. 15 с.
Зуев Д.В., Бочкарёв С.В. Цифровой двойник инфраструктуры ОАО «РЖД» // Автоматика, связь, информатика. 2020. № 11. С. 11–14.
Суслов О.А., Федорова В.И. Цифровые двойники – перспективная основа планирования технического обслуживания железнодорожного пути // Наука 1520 : загляни за горизонт : материалы I Междунар. науч.-практ. конф. Щербинка, 2021. С. 184–192.
Сычев П.В. Совершенствование системы технического обслуживания железнодорожного пути на основе моделирования закономерностей его изменения и автоматизации процессов производства : дис. … канд. техн. наук. М., 2020. 220 с.
Об утверждении правил оценки состояния инфраструктуры ОАО «РЖД» (хозяйств пути и сооружений, железнодорожного электроснабжения и железнодорожной автоматики и телемеханики) : распоряжение ОАО «РЖД» № 159/р от 27.01.2022 (ред. 21.06.2023). Доступ из справ.-правовой системы АСПИЖТ в локал. сети.
Об утверждении концепции развития и реформирования подходов в области диагностирования и мониторинга физиче-ских активов ОАО «РЖД» : распоряжение ОАО «РЖД» № 1896/р от 22.07.2022. Доступ из справ.-правовой системы АСПИЖТ в локал. сети.
Об утверждении методики оценки воздействия подвижного состава на путь по условиям обеспечения надежности : распоряжение ОАО «РЖД» № 2706р от 22.12.2017. Доступ из справ.-правовой системы АСПИЖТ в локал. сети.
Тарабрин В.Ф., Юрченко Е.В., Лохач А.В. ЕК АСУИ СДМИ – цифровая платформа для предиктивного анализа и управления состоянием железнодорожной инфраструктуры // Путь и путевое хозяйство. 2022. № 6. С. 25–28.
