Súčasné problémy v koľajových vozidlách – PRORAIL 2023 Diel I.
Permanent URI for this collectionhttps://drepo.uniza.sk/handle/hdluniza/898
Browse
Item AKTUÁLNÍ STAV V OBLASTI NETRAKČNÍCH SOUPRAV ŠKODA(VTS pri Žilinskej univerzite v Žiline, 2023) Kundrata, Miroslav; Tížek, JakubŠkoda Transportation a.s. a Škoda Vagonka a.s. jsou tradičními výrobci kolejových vozidel v České republice. Kromě standardních produktů, jako jsou tramvaje, elektrické jednotky anebo lokomotivy se v menším měřítku věnují i vývoji, výrobě a homologaci vozových souprav a osobních vozů pro regionální a dálkovou dopravu.Item ANALÝZA CITLIVOSTI BUZENÍ REZONANCE V TORZNÍ SOUSTAVĚ ZÁVISLÉ NA FREKVENCI BUZENÍ A RYCHLOSTI PRŮJEZDU REZONANCÍ(VTS pri Žilinskej univerzite v Žiline, 2023) Dybala, VojtěchV rámci výzkumných činností zaměřených na zkoumání přechodových jevů v trakčních pohonech vysoce výkonných kolejových vozidel (lokomotiv), viz obr. 1, byly stanoveny cíle a předpoklady pro různé specifické zaměření prací.Item APLIKACE 3D TISKU VE STAVBĚ KOLEJOVÝCH VOZIDEL(VTS pri Žilinskej univerzite v Žiline, 2023) Brodský, JaroslavVýroba kolejových vozidel se řadí mezi odvětví s vyšší technologickou náročností. Evropská Unie klade velký důraz jak na maximální bezpečnost a provozní efektivnost v rámci železničního sytému, tak i samotných kolejových vozidel v dané životnosti vozidla, která je 40 let. Ke splnění těchto požadavků je třeba při vývoji jednotlivých typů kolejových vozidel (lokomotiv, jednotek, tramvají, metra, vozů a dalších) navrhovat komponenty tak, aby jejich výroba nebyla časově ani finančně náročná a současně vedla ke snižování dopadu na životní prostředí.Item ATO – AUTOMATICKÁ JAZDA VLAKU(VTS pri Žilinskej univerzite v Žiline, 2023) Kozynets, Ivan; Jakubík, PeterV súčasnosti čelíme mnohým výzvam a problémom v oblasti koľajových vozidiel, ktoré majú významný dopad na našu spoločnosť a dopravný systém. Jedným z najdôležitejších problémov je staré a zastarané vybavenie koľajových vozidiel. Mnohé vlaky a iné druhy koľajových vozidiel majú dlhú prevádzkovú dobu a nedostatok investícií do ich modernizácie viedol k vzniku viacerých problémov. Ďalším problémom je nedostatočná kapacita koľajových vozidiel. S rastúcim počtom cestujúcich sa stretávame s preplnenými vlakmi a nedostatočným počtom vozidiel na uspokojenie dopytu. Ďalším zásadným problémom je bezpečnosť koľajových vozidiel. Aj napriek významnému pokroku v oblasti bezpečnosti, sa stále vyskytujú nehody a incidenty, ktoré môžu mať vážne následky. Problémom súčasných koľajových vozidiel je aj nedostatočná interoperabilita. V rámci Európy a iných častí sveta existuje mnoho rozdielnych koľajových systémov a štandardov, čo obmedzuje prepojenie a efektívne využívanie koľajovej dopravy. Zároveň je dôležité spomenúť aj nedostatočné investície do výskumu a vývoja v oblasti koľajových vozidiel. Inovácie a nové technológie môžu priniesť významné zlepšenia v efektívnosti, bezpečnosti a udržateľnosti týchto vozidiel. Automatická jazda vlaku (ATO), je technologický systém navrhnutý na riadenie a ovládanie vlakov bez potreby prítomnosti vodiča v kabíne. Táto technológia využíva rôzne senzory, ako sú kamery, radar a GPS, spolu s pokročilými algoritmami a softvérom, aby umožnila vlakom bezpečne sa pohybovať po tratiach a dodržiavať jazdné plány. Je dôležité poznamenať, že implementácia automatickej jazdy vlaku si vyžaduje dôkladné plánovanie, testovanie a zabezpečenie. Bezpečnosť je kľúčovým aspektom a preto sú vytvorené prísne normy a predpisy, ktoré musia byť splnené. V súčasnosti je automatická jazda vlaku čoraz viac skúmaná a implementovaná vo viacerých krajinách po celom svete. Niektoré systémy ATO už fungujú úspešne na vybraných trasách a prinášajú významné výhody v oblasti bezpečnosti, kapacity a efektívnosti dopravy.Item ČASOVĚ EFEKTIVNÍ NÁHRADA KONTINENTÁLNÍ EVROPSKÉ LETECKÉ DOPRAVY AŽ DO VZDÁLENOSTI 3000 KMUNIVERZÁLNÍMI RYCHLÝMI NOČNÍMI VLAKY(VTS pri Žilinskej univerzite v Žiline, 2023) Hofman, JiříEvropské nebe je přetíženo osobní leteckou dopravou a emise CO2 z letecké dopravy přispívají ke klimatické změně. Proto má EU v úmyslu (jako součást Green Deal) převést kontinentální leteckou dopravu osob na kratší vzdálenosti na železnici, která životní prostředí zatěžuje emisemi ze všech druhů dopravy nejméně a ve spolupráci s obnovitelnými zdroji elektrické energie má potenciál stát se zcela bezemisním dopravním prostředkem. Aby však bylo dosaženo srovnatelných dopravních časů s leteckou dopravou s přepravními rychlostmi 800–900 km/h, je třeba, aby se vlaky nebo jim podobné dopravní prostředky pohybovaly co nejrychleji. Nejrychlejší vlaky s maximální rychlostí přes 350 km/h a s cestovní rychlostí 300 km/h dokážou být při započtení časové dostupnosti rychlejší než letadla do vzdálenosti cca 1000 km, vozidla typu Maglev s provozní rychlostí 600 km/h mohou letadlům v časové dostupnosti konkurovat do vzdálenosti přes 2500 km a Hyperloop s předpokládanou (pravděpodobně však nedosažitelnou) provozní rychlostí 1200 km/h je s letadly konkurenceschopný v rychlosti vždy.Item DERIVATION OF A SIMPLIFIED MATHEMATICAL MODEL OF A DMU’S POWERTRAIN(VTS pri Žilinskej univerzite v Žiline, 2023) Dižo, Ján; Blatnický, Miroslav; Ishchuk, Vadym; Molnár, DenisRecently, railway transport means can be divided to two main groups depending on the source of the energy. Although dependent traction rail vehicles are more and more popular and many European countries endeavour to build new and new track form them, they cannot operate in every corner of the country [1, 2]. There are regions of countries, where the building of track with electrical network is it is not worth it, it is too difficult or there are other reasons not to not to expand the electrical network for electric rail vehicles [3, 4]. Independent traction rail vehicles are nowadays the most known as train units.Item DERIVATION OF A SIMPLIFIED MATHEMATICAL MODEL OF A RAIL VEHICLE POWERTRAIN WITH A HYDRODYNAMIC CONVERTER(VTS pri Žilinskej univerzite v Žiline, 2023) Dižo, Ján; Blatnický, Miroslav; Ishchuk, Vadym; Lovska, Alyona; Kravchenko, OleksandrIn these days, railway transport is one of the most often used kind of transport of people and goods for shorter as well as longer distances. This is not only in many European countries, but also in other part of the world. Day by day people commute to work and to home by railway transport means, such as subway systems, light rail transits as well as by other kinds of railway transport means. The railway transport has several advantages, which make it effective, reliable, and sustainable in comparison with other kinds of transport [1]. On one hand, there are rail vehicles, which are powered from power line. On the other hand, there are rail vehicles, which has own source of power. The rail vehicles of the first group are called as dependent traction vehicles. The rail vehicles, which belong to the second group, are called independent traction vehicles. It is so-called a diesel multiple unit (abbr. DMU), it is a multiple-unit train, and it is powered by an on-board diesel engine. An DMU does not need to include a separate locomotive, therefore, an engine is incorporated into one or even in more of wagons. There is usually applied a diesel combustion engine, but, nowadays, some other alternative sources of energy are tested [2-4]. These diesel-powered single unit railway vehicles are further classified depending on their transmission type. In principle, there are recognized following types of DMUs: diesel mechanical multiple unit (abbr. DMMU), diesel-hydraulic multiple unit (abbr. DHMU) and diesel-electric multiple unit (abbr. DEMU).Item DYNAMICKÁ INTERAKCE JEDOUCÍHO VOZIDLA S VÝHYBKOU(VTS pri Žilinskej univerzite v Žiline, 2023) Kohout, Martin; Vágner, Martin; Hába, AlešŽelezniční výhybky jsou z pohledu celkových nákladů na údržbu ve srovnání s běžnou kolejí problematickým prvkem infrastruktury. Silové zatěžování neodpružených částí vozidel a poškozování srdcovky je dáno dynamickou interakcí jedoucího vozidla a srdcovky, které se během provozu může výrazně odlišovat od optimalizovaného stavu interakce teoretického dvojkolí a výhybky. Článek se proto zabývá analýzou výsledků měření zrychlení na vozidle, které dává komplexní obraz o dynamickém stavu výhybky a podloží a umožnuje relativní srovnání stavu výhybek stejné konstrukce.Item EXPERIMENTÁLNÍ VÝZKUM MATERIÁLŮ KOL A KOLEJNIC NA STENDU VDP UNIVERZITY PARDUBICE(VTS pri Žilinskej univerzite v Žiline, 2023) Culek, Bohumil; Schmidová, Eva; Malinský, Jiří; Culek, Bohumil Jr.; Pulda, JanS vývojem nových konstrukcí kolejových vozidel a jejich provozem je spojena i otázka materiálů kol a kolejnic. Neustále se řeší životnosti obou kontaktních ploch ve styku kolo-kolejnice a to jak z pohledu kontaktní únavy, tak i opotřebení. Protože to je oblast, která bezprostředně souvisí z bezpečností provozu, věnuje se ji mimořádná pozornost v teoretické i experimentální rovině. Na Dopravní fakultě Jana Pernera, Univerzity Pardubice bylo ve spolupráci s VÚKV a.s. vyvinuto, postaveno a postupně zdokonalováno laboratorní zařízení na principu Van der Poolova modelu (VDP), na kterém je možné realizovat experimentální výzkum a zkušební činnosti spojené s vývojem a ověřováním materiálů kol a kolejnic. V příspěvku je podána informace o laboratorním zařízení VDP a experimentech, které se na něm realizují.Item FORMALIZATION OF RELIABILITY INDICATORS OF INDUCTION MOTORS FOR ELECTRIC DRIVES OF RAILWAY ROLLING STOCK(VTS pri Žilinskej univerzite v Žiline, 2023) Gubarevych, Oleg; Gerlici, Juraj; Kravchenko, Oleksandr; Melkonov, Hryhoriy; Lovska, AlyonaThe issue of increasing the efficiency of transportations is an important problem of the railway transport rolling stock. The efficiency of transportation implies, first of all, the ways of reducing the expenditures on the maintenance and operation of transport means, providing timely performance of logistic tasks at the high level of reliability and safety of the services provided.Item FREIGHT RAIL TRANSPORT IN JAPAN – NOT LESS EXCITING THAN PASSENGER ONES(VTS pri Žilinskej univerzite v Žiline, 2023) Kostrzewski, MariuszJapanese National Railways (JNR) has been privatized in 1987. As Kurosaki [45] stated, during the era of JNR, it accumulated heavy debts, especially in the freight operating area as railways in Japan are passenger-dominated. The conglomerate of Japanese domestic railway operators consists of 6 passenger companies and the seventh one is dedicated to freight operations and transport. Passenger rail transport companies are divided regionally and certainly operate passengers’ trains only. These companies are Hokkaido Railway Company (JR Hokkaido), East Japan Railway Company (JR East), West Japan Railway Company (JR West), Central Japan Railway Company (JR Tokai), Shikoku Railway Company (JR Shikoku), Kyushu Railway Company (JR Kyushu) and additionally Shinkansen Holding Corporation for high-speed rail transport [40]. By the way, it also includes the Railway Communication Company, Rail Information Systems Company, Railway Technical Research Institute, and Japanese National Railways Settlement Corporation [41]. Each of these transportation companies has in disposal their infrastructure and facilities in contrast to Japan Freight Railway Company (JR Freight), the company which operates freight transport. According to [45], JR Freight forms a vertically separated structure, while all the JR passenger companies comprise a vertically integrated structure. JR Freights consists of 6 branches: Kyushu, Kansai, Tokai, Kanto, Tohoku, Hokkaido [40]. JR Freights rents infrastructure from other companies [45], which makes freight transport dependent on time windows between passengers’ transport (more information related to that topic is mentioned hereafter). It does not have own its tracks; however, it has in disposal its own stations, yards, and facilities for freight trains. JR Freights, as many other companies in Japan (e.g. Shizutetsu, Suzuyo – sample companies are mentioned after discussions on the topic during grant in Japan with Prof. Koichi Shintani – private correspondence) is carrying about several different kinds of business, i.e. freight services, warehousing, car park operation, advertising, indemnity and other non-life insurance agency services, vehicle services, general civil engineering and construction design, project execution and management, incidental and related business operationsItem JEDNODUCHÁ METODA NÁVRHU PROFILU KOLA PRO DOSAŽENÍ POŽADOVANÝCH HODNOT EKVIVALENTNÍ KUŽELOVITOSTI(VTS pri Žilinskej univerzite v Žiline, 2023) Kalivoda, JanEkvivalentní kuželovitost patří mezi nejdůležitější parametry dvojice dvojkolí kolej. Hodnota ekvivalentní kuželovitosti závisí na průběhu změny velikosti valivých poloměrů kol v závislosti na příčné výchylce dvojkolí, tzv. ߜோ funkci, a velikosti amplitudy příčné výchylky dvojkolí pro kterou je ekvivalentní kuželovitost vyhodnocována. Způsoby výpočtu ekvivalentní kuželovitosti dvojice dvojkolí-kolej jsou stanoveny v ČSN EN 15302 [1]. Hodnota ekvivalentní kuželovitosti významným způsobem ovlivňuje jízdní dynamiku a stabilitu vozidla. Při posuzování stability vozidla dle ČSN EN 13363 [2] je proto předepsána minimální hodnota ekvivalentní kuželovitosti v traťových úsecích, kde je stabilita vozidla vyhodnocována.Item JEDNONÁPRAVOVÝ OTOČNÝ PODVOZEK PRO REGIONÁLNÍ VOZIDLO(VTS pri Žilinskej univerzite v Žiline, 2023) Heller, PetrŽelezniční dvounápravová vozidla byla v nedávné minulosti oblíbeným dopravním prostředkem na vedlejších, regionálních, neelektrifikovaných tratích. Svou přepravní kapacitou přibližně 50 cestujících, byla někdy nazývána kolejový autobus. I v současné době ještě neztratila svou oblibu.Item KONSTRUKCE NALISOVANÉHO SPOJE KOLA NA NÁPRAVU(VTS pri Žilinskej univerzite v Žiline, 2023) Janoš, PetrProtočení hnacího kola na lokomotivním dvojkolí je vážným porušením soudržnosti nalisovaného spoje. Naštěstí se tento typ vady vyskytuje velmi zřídka. Podle údajů, které získává společnost BONATRANS, není výskyt této vady v Evropské unii za posledních 20 let vyšší než 0,15 %. Nízká pravděpodobnost výskytu však v žádném případě nesnižuje její závažnost.Item MĚŘENÍ KVÍLIVÉHO HLUKU TRAMVAJE V OSTRAVĚ(VTS pri Žilinskej univerzite v Žiline, 2023) Běhálek, Vít; Boháč, TomášSpolečnost BONATRANS GROUP a.s., dále jako „BONATRANS“, se v letech 2019 až 2022 účastnila společně s Centrem pokročilých inovačních technologií při VŠB-Technické univerzitě Ostrava, dále jako „CPIT“, grantového programu EPSILON, který vyhlásila Technologická agentura ČR. Projekt č. TH04010468 nesl název Snižování hlukových emisí kolejových vozidel a byl zaměřen na vývoj tzv. tichých železničních kol pro vozidla kolejové dopravy, tzn. nákladní, osobní městské a příměstské (meziměstské) dopravy. Jedním z požadovaných výsledků projektu byla aplikace tlumiče hluku pro vozidla městské dopravy. Tento cíl byl naplněn díky spolupráci s Dopravním podnikem Ostrava a.s., dále jako „DPO“, který provozuje tramvajové jednotky STADLER Tango NF2 osazené pryží-odpruženými koly výrobce BONATRANS. Aplikace tlumiče hluku obnášela jeho samotný návrh, viz obr. 1, vyhotovení výrobní dokumentace, dále pak zajištění výroby potřebného počtu kusů pro osazení jedné tramvaje a rovněž organizaci a zajištění provozního měření na vybraném úseku z tratí DPO, dále též jako „hluková kampaň“, o které tento článek pojednává.Item MODELOVÁNÍ TŘECÍ VRSTVY V KONTAKTU KOLA A KOLEJNICE ZA PŘÍTOMNOSTI MAZIV(VTS pri Žilinskej univerzite v Žiline, 2023) Kvarda, Daniel; Omasta, Milan; Galas, Radovan; Hartl, MartinTribologické procesy v kontaktu kola a kolejnice jsou důležité pro komfortní, spolehlivý a bezpečný provoz kolejových vozidel, jelikož veškeré trakční a brzdné síly jsou přenášeny tímto kontaktem. Již desetiletí je běžnou praxí zvyšování přenosu trakčních a brzdných sil pomocí pískování. Během posledních dekád se rozšířilo cílené řízení tření na temeni kolejnice za účelem snížit tření, opotřebení, hluku a energetických nároků. K tomu jsou využívány modifikátory tření, což jsou látky na bázi oleje, vody nebo ve formě tuhých tyčinek. Pokud uvažujeme hodnotu součinitele tření na suché kolejnici nad 0,6, tak modifikátory tření míří na hodnoty 0,3 – 0,4 [1]. Navíc je potřeba zmínit, že v mnoha publikacích je součinitel tření a součinitel adheze zaměnitelný. Nicméně, součinitel tření primárně definuje poměr třecí a normálové síly za plně skluzového kontaktu. Naopak součinitel adheze, popisuje poměr třecí a normálové síly při valivě-skluzovém kontaktu. Tato definice bude nadále používána pro popis dat získaných v tomto článku.Item MODERNÍ VZDĚLÁVÁNÍ PRO OBOR KOLEJOVÝCH VOZIDEL(VTS pri Žilinskej univerzite v Žiline, 2023) Kopal, TomášBlížící se výročí 200 let od uvedení do provozu první železnice na Evropském kontinentě z Českých Budějovic do Lince v roce 1825 je jubileem nejen stavby železnic, ale i stavby kolejových vozidel. Ta se v průběhu dvou století zásadním způsobem změnila. Trend růstu parametrů i funkčnosti kolejových vozidel v posledních létech výrazně zvýšil svou dynamiku. Důvod je prostý: po létech stagnace a útlumu nastává období velmi intenzivního rozvoje kolejové dopravy. Nízká energetická náročnost kolejové dopravy, daná nízkým valivým odporem ocelových kol po ocelových kolejnicích a nízkým aerodynamickým odporem dlouhých štíhlých vozidel jedoucích v zákrytu (tvořících vlak), je i po uplynutí dvou set let její základní a vysoce ceněnou vlastností. Koncem předminulého století přibyla k výhodám kolejové dopravy další přednost v podobě schopnosti využit elektrickou vozbu. Již 140 let je součástí železnice i liniové elektrické napájení, které umožňuje bezemisní provoz i bez použití zásobníků energie, které nepříjemně limitují výkonnost i vytrvalost (dojezd). Avšak i na železnici nacházejí vozidla se zásobníky energie uplatnění, a to na méně zatížených železničních tratích bez liniové elektrizace.Item MODIFIKACE STENDU KOLO - ROTUJÍCÍ KOLEJNICE PRO VÝZKUM PRŮCHODU ELEKTRICKÉHO SIGNÁLU MEZI KOLEM A KOLEJNICÍ(VTS pri Žilinskej univerzite v Žiline, 2023) Lata, Michael; Sýkora, PeterV rámci zabezpečovacích systému kolejové dopravy se využívá průchod elektrického signálu mezi koly a kolejnicemi, přesněji řečeno dvojkolí vodivě spojí levou a pravou kolejnici a tím sepne zabezpečovací obvod. Jedná se o systémy, které úzce souvisí s bezpečností železniční dopravy. Z praxe jsou známy případy, kdy průchod elektrického proudu mezi koly a kolejnicí byl zatížen chybovostí, která vedla až k fatálním následkům. Přesto není známo, že by tato oblast byla středem zájmu výzkumu. Tento příspěvek obsahu-je pilotní myšlenky a vstup do možné oblasti výzkumu. Hlavní smysl třeba spatřovat v komplexnosti a jedinečnosti konečné realizace.Item NORMATIVE ANALYTICAL CALCULATION OF STB TECHNOLOGY BOLTED JOINT FOR 661 SERIES RAILWAY VEHICLES(VTS pri Žilinskej univerzite v Žiline, 2023) Blatnický, Miroslav; Molnár, Denis; Dižo, Ján; Ishchuk, VadymWith increasing improvements, the design and technical characteristics of the vehicles along with their equipment change and advance as well as the train communication system [1]. The European Rail Traffic Management System (ERTMS) is the fundament of interoperability of railway transport in Slovakia. The purpose of mentioned system is to improve interoperability and performance of modern railways. The technically oriented basic project ETCS – the unified European Train Control System – is practically based on ERTMS. The ETCS aims to ensure the transmission of information from control systems in stations (or in sections between stations) to the driving vehicle [2-4].Item NUMERICKÁ SIMULACE REÁLNÉ KOLIZE LOKOMOTIVY Ř. 742 S ELEKTRICKOU JEDNOPODLAŽNÍ JEDNOTKOU(VTS pri Žilinskej univerzite v Žiline, 2023) Ježdík, RomanV roce 2008 byla Evropským výborem pro normalizaci schválena norma pod označením EN 15227 [1], která se zabývá pasivní bezpečností kolejových vozidel. Tato norma se stala pro železniční vozidla prostřednictvím TSI [2] závaznou. V oblasti městských kolejových vozidel se na tuto normu odkazuje doporučení Sdružení německých dopravních podniků VDV 152 [3]. Požadavek na plnění této normy je pro výrobce lokomotiv a kolejových vozidel pro přepravu osob v současnosti již zcela běžným. Z tohoto důvodu bylo ve VÚKV a. s. realizováno mnoho numerických simulací za účelem prokázání kolizní odolnosti kolejových vozidel při schvalování. U jednoho z těchto vozidel došlo v nedávné době k reálné nehodě.