Дослідження комфортності перевезень пасажирів швидкісним дизель-поїздом у приміському сполученні Львівської залізниці

Abstract

При перевезенні пасажирів залізничним транспортом важливим є забезпечення комфортності руху. Комфортність руху пасажирів під час перевезень залежить від експлуатаційних параметрів залізничного рухомого складу і залізничної колії, а також від технічного стану залізничної колії та пасажирських вагонів і особливостей їх конструкції [1–4]. Інтеграція залізничної транспортної мережі України у залізничну мережу Європейського Союзу ставить перед залізницею України ряд завдань, які стосуються експлуатаційної сумісності та підвищення рівня комфортності перевезень пасажирів залізничним транспортом. Це вимагає модернізації залізничної інфраструктури та рухомого складу залізниці. Одним із найновіших і перспективним є сучасний дизель-поїзд ДПКр-3, українського виробництва, який експлуатується на пневматичних ресорах [5–8]. На сьогоднішній день, більша кількість таких дизель-поїздів курсує по Львівській залізниці. Однак, досліджень комфортності перевезень пасажирів під час руху в цих поїздах не проводилося. Тому магістерська кваліфікаційна робота присвячена експериментальним дослідженням комфортності перевезень пасажирів дизель-поїздом ДПКр-3 у приміському сполученні Львівської залізниці. Об’єкт дослідження – сучасний дизель-поїзд ДПКр-3. Предмет дослідження – комфортність перевезень пасажирів в умовах Львівської залізниці. Мета дослідження – провести експериментальні дослідження рівня комфортності перевезень пасажирів швидкісним дизель-поїздом ДПКр-3 у приміському сполученні Львівської залізниці. За результатами виконання кваліфікаційної магістерської роботи розв’язано наступні задачі досліджень: -проведено аналіз науково-дослідних робіт, щодо методів оцінювання рівня комфортності перевезень пасажирів залізничним транспортом; -розроблено методику експериментальних досліджень рівня комфортності перевезень пасажирів шляхом застосування інерційних вимірювальних технологій; -проведено експериментальні вимірювання прискорень кузова вагона дизель-поїзда ДПКр-3 та оцінено комфортність перевезень пасажирів за рівнем прискорень, які виникають на підлозі вагона дизель-поїзда; -визначено вплив конструктивних особливостей залізничної колії на забезпечення комфортності перевезень пасажирів дизель-поїздом ДПКр-3 у приміському сполученні Львівської залізниці. Критеріями комфортності перевезень пасажирів у приміському залізничному сполученні Львівської залізниці є технічні, експлуатаційні та організаційні фактори, які впливають на забезпечення задоволеності перевезень пасажирів залізничним транспортом. Встановлено, що на забезпечення достатнього рівня комфортності перевезень пасажирів залізничним транспортом мають вплив конструктивні особливості залізничної колії [9–10]. Виконанні експериментальні вимірювання прискорень у повздовжньому, поперечному та вертикальному напрямах кузова вагона дизель-поїзда показали, що рівень комфортності, який оцінювався за величиною прискорень кузова вагона, забезпечується під час руху дизель-поїзда по безстиковій залізничній колії. У цьому випадку максимальна величина прискорень не перевищила рекомендовану допустиму величину 0,8 м/с2 для випадку приміського руху поїздів [11]. Встановлено, що під час руху дизель-поїзда ДПКр-3 по ланковій залізничній колії, величина поперечних та вертикальних прискорень перевищила допустиму величину 0,8 м/с2. У поперечному напрямі величина прискорень склала 0,86 м/с2, а у вертикальному напрямі – 1,15 м/с2. Це пояснюється впливом нерівності, яка утворюється при перекочуванні колеса дизель-поїзда через рейковий стик. У результаті проїзду рейкового стику виникає додаткова динамічна складова, яка викликає коливання кузова вагона. Проїзд дизель-поїзда по стрілочних переводах показав, що максимальна величина прискорень у вертикальному напрямі досягло значення 0,84 м/с2. Також під час руху дизель-поїзда по металевому мосту величина прискорень у повздовжньому напрямі досягла значення 0,89 м/с2, а у вертикальному – 0,97 м/с2. Ці значення перевищують допустиму величину прискорень 0,8 м/с2, що не дозволяє у достатній мірі забезпечити комфортність перевезень пасажирів. Встановлено, що на рівень забезпечення комфортності перевезень пасажирів дизель-поїздом ДПКр-3 впливають конструктивні особливості залізничної колії. У випадку безстикової колії у повній мірі забезпечується комфортність перевезень пасажирів сучасним дизель-поїздом ДПКр-3.During passenger transportation by railway, ensuring comfort is an important factor. Passenger comfort during travel depends on the technical and operational parameters of the railway rolling stock and the design of the railway track, as well as on the technical condition of the track and passenger cars and the specific features of their designs [1–4]. The integration of Ukraine’s railway transport network into the railway network of the European Union poses several challenges for the Ukrainian railway, related to operational interoperability and improving the comfort level of passenger transportation. This requires the modernization of railway infrastructure and rolling stock. One of the newest and most promising types is the modern DPKr-3 diesel train, manufactured in Ukraine, which operates on pneumatic suspension [5–8]. At present, most of these diesel trains are operated on the Lviv Railway. However, studies on passenger comfort during the operation of these trains have not yet been conducted. Therefore, this master’s qualification work is devoted to the study of passenger transportation comfort in the DPKr-3 diesel train in suburban service on the Lviv Railway. Object of the study – the modern DPKr-3 diesel train. Subject of the study – passenger transportation comfort under the conditions of the Lviv Railway. Purpose of the study – to investigate the level of passenger transportation comfort in the high-speed DPKr-3 diesel train in suburban service on the Lviv Railway. Based on the results of the master’s qualification work, the following research tasks were accomplished: -an analysis of research studies on methods for evaluating the comfort level of passenger transportation by railway was carried out; -a methodology for experimental studies of passenger transportation comfort using inertial measurement technologies was developed; -experimental measurements of the accelerations of the DPKr-3 diesel train car body were performed, and passenger comfort was evaluated based on the levels of accelerations occurring on the floor of the train car; -the influence of the structural features of the railway track on ensuring passenger comfort during DPKr-3 diesel train operation in suburban service on the Lviv Railway was determined. The criteria for passenger comfort in suburban railway transport on the Lviv Railway include technical, operational, and organizational factors that affect passenger satisfaction with railway transportation. It was established that the structural features of the railway track have a significant impact on maintaining an adequate level of passenger comfort [9–10]. Experimental measurements of accelerations in the longitudinal, lateral, and vertical directions of the diesel train car body showed that the comfort level, evaluated by the magnitude of car body accelerations, is ensured when the diesel train operates on continuous welded rail track. In this case, the maximum acceleration did not exceed the recommended permissible value of 0.8 m/s2 for suburban train service [11]. It was found that when the DPKr-3 diesel train operates on jointed track, the lateral and vertical accelerations exceeded the permissible value of 0.8 m/s2. The 10 acceleration in the lateral direction reached 0.86 m/s2, and in the vertical direction – 1.15 m/s2. This can be explained by the effect of irregularities that occur when the train wheel rolls over a rail joint. When passing over a rail joint, an additional dynamic component arises, causing vibrations of the car body. The passage of the diesel train through turnouts showed that the maximum acceleration in the vertical direction reached 0.84 m/s2. When the diesel train passed over a steel bridge, the acceleration in the longitudinal direction reached 0.89 m/s?, and in the vertical direction – 0.97 m/s2. These values exceed the permissible acceleration level of 0.8 m/s2, which does not allow sufficient passenger comfort to be ensured. It was established that the level of passenger comfort in the DPKr-3 diesel train is influenced by the structural features of the railway track. In the case of continuous welded rail, passenger comfort in the modern DPKr-3 diesel train is fully ensured.