Удосконалення вітчизняних систем моніторингу технічного стану рухомого складу відповідно до європейських вимог TSI та стандартів EN

Abstract

Сучасний залізничний транспорт України перебуває у процесі модернізації, зумовленої необхідністю підвищення безпеки руху, зменшення експлуатаційних витрат та інтеграції у європейський транспортний простір. Важливим напрямом цих змін є гармонізація методів діагностики та технічного обслуговування рухомого складу відповідно до вимог технічних специфікацій інтероперабельності (TSI) та стандартів EN, які регламентують параметри безпеки та методики контролю. На відміну від вітчизняної регламентної моделі, що базується на періодичних оглядах, європейський підхід застосовує мультисенсорні системи, здатні контролювати вузли рухомого складу безпосередньо під час його руху. Стаціонарні комплекси, бортові сенсорні модулі та портативні прилади реєструють геометричні, динамічні, теплові й акустичні параметри, що дозволяє значно раніше виявляти приховані дефекти. Такі системи забезпечують контроль профілю коліс, температури буксових підшипників, вібраційних та ударних навантажень, а також сил у контакті «колесо–рейка». Ключовим елементом сучасних систем є інтеграція отриманих даних у єдину аналітичну платформу відповідно до вимог EN 15313, EN 15437, EN 14363 та інших нормативів. У ЄС це реалізовано через цифрові системи управління безпекою (SMS), що поєднують моніторинг, прогнозування та підтримку рішень. В Україні значна частина парку рухомого складу експлуатується понад нормативний ресурс, а конструкція окремих вузлів суттєво відрізняється від європейських аналогів, що ускладнює застосування сучасних методик контролю. Багато елементів досі оцінюються за застарілими підходами, які не забезпечують раннього виявлення дефектів, що актуалізує перехід до систем моніторингу в реальному часі. У роботі проаналізовано вимоги TSI та EN, розглянуто можливості використання стаціонарних, бортових і портативних систем діагностики та визначено найбільш інформативні параметри для оцінки стану колісних пар, буксових вузлів, автозчепів і підвішування. Показано, що застосування мультисенсорних технологій підвищує точність діагностики, знижує витрати та забезпечує перехід до технічного обслуговування за станом (CBM) і прогнозованого обслуговування. Запропоновані рішення включають створення аналітичної платформи для інтеграції стаціонарних та бортових даних, застосування алгоритмів машинного навчання для прогнозування відмов, удосконалення телеметричних каналів та адаптацію нормативної бази до стандартів ЄС. Реалізація цих заходів сприятиме підвищенню безпеки руху, поліпшенню управління ресурсом вузлів рухомого складу та гармонізації української залізничної системи з європейськими вимогами.

Modern railway transport in Ukraine is undergoing an active modernization process driven by the need to enhance operational safety, reduce maintenance costs, and integrate into the European transport system. A key direction of these changes is the harmonization of diagnostic and maintenance methods for rolling stock in accordance with the requirements of the Technical Specifications for Interoperability (TSI) and EN standards, which define safety parameters and control methodologies. Unlike the traditional domestic maintenance model based on periodic inspections, the European approach relies on multisensor systems capable of monitoring components directly during train operation. Wayside complexes, onboard sensor modules, and portable diagnostic devices record geometric, dynamic, thermal, and acoustic parameters, enabling the early detection of hidden defects. Such systems monitor wheel profile geometry, axlebox bearing temperature, vibration and impact loads, as well as forces within the wheel–rail contact. A crucial element of modern monitoring systems is the integration of recorded data into a unified analytical platform compliant with EN 15313, EN 15437, EN 14363 and other relevant standards. In the EU, this integration is implemented through digital Safety Management Systems (SMS), which combine monitoring, predictive analytics, and maintenance decision support. In Ukraine, a significant portion of rolling stock is operated beyond its design life, while the configuration of several key components differs from that of European designs, complicating the application of modern diagnostic techniques. Many elements are still assessed using outdated methods that do not ensure early fault detection, highlighting the need to transition to real-time monitoring systems. This study analyzes TSI and EN requirements, examines the capabilities of wayside, onboard, and portable diagnostic systems, and identifies the most informative parameters for assessing the condition of wheelsets, axlebox assemblies, couplers, and suspension components. It is shown that multisensor technologies improve diagnostic accuracy, reduce maintenance costs, and facilitate the transition to condition-based maintenance (CBM) and predictive maintenance. The proposed solutions include creating an analytical platform for integrating wayside and onboard data, applying machine-learning algorithms for fault prediction, improving telemetric communication channels, and adapting the regulatory framework to EU standards. Implementation of these measures will contribute to higher operational safety, more efficient asset management, and the harmonization of the Ukrainian railway system with European requirements.