Design of longitudinal profile reconstruction with justification of longitudinal slopes

Authors

  • Pavel Vladimirovich Kovtun Belarusian State University of Transport
  • Tat'yana Alekseevna Dubrovskaya Белорусский государственный университет транспорта

Keywords:

railway, longitudinal profile, optimization, slope difference, high-speed traffic

Abstract

In high-speed traffic, to ensure passenger comfort, more stringent requirements are imposed on the line plan: curves of small radii, lengths of straight inserts and transition curves, which are increased to stabilize the rolling stock. Intersections with highways are carried out at different levels, turnouts are replaced, passenger platforms are rebuilt. In addition, the devices of the central blocking and communication system are being modernized, the contact network and traction substations are being strengthened, and measures are being taken to protect the environment. However, paying attention to the line plan, curved sections, curve radii and the superstructure of the track, the influence of the existing longitudinal profile slopes on the implementation of high-speed traffic is not always taken into account. When the train moves along the fractures of the longitudinal profile, additional forces  appear in the train in addition to traction and braking forces, their magnitude depending on the mass of the train, the speed of its movement and the algebraic difference of the slopes forming this fracture ∆i. With increasing of train speeds, the profile of the existing section must meet current regulatory requirements. Thus, the greatest longitudinal slope on high-speed lines should not exceed 18 %. The longitudinal profile should be designed as long as possible with the smallest possible difference in the mating slopes of adjacent elements. The greatest algebraic difference in the slopes of adjacent profile elements [∆i] should be no more than 6 ‰ for a high-speed section of the railway. All of the above regulatory requirements put the implementation of plans for the introduction of high-speed train traffic "at a standstill". For example, in the Gomel-Minsk direction (along the entire direction of 300 km sections with the difference of neighboring slopes greater than 6 % turned out to be about 147 km or 49%). All these sections require redesigning and the use of slopes with the difference Δi ≤ 6‰, which in turn constrains the increase in speed.

Author Biographies

Pavel Vladimirovich Kovtun, Belarusian State University of Transport

Ph.D. in Engineering Science, Associate professor, Head of the Department of Design, Construction and Operation of Transport Facilities

Tat'yana Alekseevna Dubrovskaya, Белорусский государственный университет транспорта

Ph.D. in Engineering Science, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Design, Construction and Operation of Transport Facilities

References

Ерофеев А.А., Ковтун П.В., Дубровская Т.А. Проблемы повышения скорости движения поездов на существующих железнодорожных линиях // Вестник БелГУТ. 2018. № 39. С. 57–60.

Михеева Г.А. Перспективы развития высокоскоростного и скоростного движения в России // Тр. 79-й студенч. науч.-практ. конф. РГУПС. Воронеж, 2020. Ч. 1. С. 72–74.

Ковтун П.В., Дубровская Т.А., Стрижак А.И. Анализ основных технических решений, направленных на повышение ско-ростей движения поездов в Республике Беларусь // Вестн. Сибир. гос. ун-та путей сообщ. 2022. № 2 (61). С. 16–23.

Харина Е.В. Выбор рациональных мер по повышению скорости движения пассажирских поездов в условиях растущего объема грузовых и пассажирских перевозок : автореф… дис. канд. техн. наук. М. : МИИТ, 2004. 24 с.

Identification of the railway reconstruction parameters at imposition of high speed traffic on the existing lines / I. Lebid, I. Kravchenya, T. Dubrovskaya et al. // MATEC Web of Conferences. 2019. Vol. 294 (7). P. 05003. DOI 10.1051/matecconf/201929405003.

Левин Д.Ю. Оптимизация скорости движения поездов // Мир транспорта. 2021. Т. 19. № 6(97). С. 73−90.

Карасев С.В., Калидова А.Д. Метод экспресс-оценки потребности изменения плана железнодорожных линий скоростно-го движения // Вестн. Сибир. гос. ун-та путей сообщ. 2020. № 2 (53). С. 46–53.

Калидова А.Д. Анализ возможностей совмещения скоростного и обычного движения с использованием существующей инфраструктуры // Традиционная и инновационная наука: история, современное состояние, перспективы : сб. ст. междунар. науч.-практ. конф. Уфа, 2016. Т. 2. С. 52–55.

Карасев С.В., Зарубина Т.Д. Особенности организации скоростного движения с учетом использования имеющейся железнодорожной инфраструктуры // Политранспортные системы : материалы VIII Междунар. науч.-техн. конф. Новосибирск, 2015. С. 61–67.

Совершенствование конструкции скоростного пути // Евразия вести : сайт. URL: http://eav.ru/publ1.php?publid=2007-08a07. (Дата обращения: 1.09.2022).

Колос А.Ф., Козлов И.С. Современные конструкции верхнего строения пути для строительства скоростных и высокоскоростных железнодорожных линий // Бюллетень результатов научных исследований. 2013. № 2. С. 16–21.

Довгелюк Н.В., Ахраменко Г.В., Царенкова И.М. Изыскания и проектирование железных дорог. Гомель : БелГУТ, 2013. 332 c.

СП 119.13330.2017 Железные дороги колеи 1520 мм (с изменением № 1 от 24.12.2019) : утв. приказом Минстроя РФ

№ 1648/пр от 12.12.2017 г. Введ. 2018–06–13. М. : Минстрой России, 2017. 41 с.

СТП БЧ 56.263-2013. Железнодорожные пути. Устройство и эксплуатация пути на участках обращения скоростных пассажирских поездов. Минск: М-во транспорта и коммуникаций Респ. Беларусь, 2014. 286 с.

СНБ 3.03.01-98. Железные дороги колеи 1520 мм. Введ. 1998–08–01. Минск : Министерство архитектуры и строительства Республики Беларусь, 1998. 26 с.

Об утверждении Правил технической эксплуатации железной дороги в Республике Беларусь : постановление Министерства транспорта и коммуникации Республики Беларусь от 25.11.2015 № 52 // Pravo.by : национал. прав. Интернет-портал Рес-публики Беларусь. URL: https://pravo.by/document/?guid=12551&p0=W21530414p&p1=1 (Дата обращения 1.09.2022).

СП 237.1326000.2015. Инфраструктура железнодорожного транспорта. Общие требования : утв. приказом Минтранса РФ № 208 от 6.07.2015 г. Введ. 2015–07–01. М. : Стандартинформ, 2015. 57 с.

Об установлении скоростей движения поездов на Белорусской железной дороге (с изменениями и дополнениями) : приказ начальника дороги от 28 апреля 2021 №231Н. Минск, 2021. 93 с.

Published

2023-08-11

How to Cite

Ковтун, П. В., & Дубровская, Т. А. (2023). Design of longitudinal profile reconstruction with justification of longitudinal slopes. Modern Technologies. System Analysis. Modeling, (2(78), 61-71. Retrieved from https://ojs.irgups.ru/index.php/stsam/article/view/854