Dynamic model of the Moscow monorail transport system using magnetolevitation technology

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim: The Moscow monorail transport system, which has been in operation for more than 18 years and uses a linear electric drive, has proven its efficiency, reliability, and safety, but at the same time there is a need to modernize it. The proposed modernization is based on new trolleys, in the design of which electromagnets and a linear motor are combined.

Materials and methods: Based on a model-oriented approach in Simscape – Simulink applications of the MATLAB ® environment, a dynamic model of a two-car rolling stock of a monorail transport system using magnetolevitation technology has been developed.

Results: A general description of the model and its subsystems is given. The results of modeling taking into account the nervousness of the track structure are presented.

Conclusion: The developed model allows you to choose the most rational design parameters of trolleys, elastic-dissipative suspension elements of rolling stock, electromagnetic control systems. The proposed monorail transport system can be implemented in Russian cities where, for various reasons, the use of the metro is impractical.

About the authors

Anatoly N. Fironov

Russian university of transport (MIIT)

Email: tyml2341@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2683-9958
SPIN-code: 2477-7313

PhD, associate professor

Russian Federation, Moscow

Alex S. Kostenko

Russian university of transport (MIIT)

Author for correspondence.
Email: a-kostenko@bk.ru

student

Russian Federation, Moscow

References

  1. Зайцев А.А., Соколова Я.В., Фиронов А.Н. Магнитная левитация – мировой тренд транспортных технологий. Железнодорожный транспорт. – 2019. – № 3. – С. 54–58. [Zaytsev AA, Sokolova YV, Fironov AN. Magnitnaya Levitatsiya – mirovoy trend transportnyh technology. Zeleznodorogny transport. 2019;(3):54-58. (In Russ.)]. Ссылка активна на: 17.02.2022. Доступно по: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=37058002
  2. Wenk M, Klühspies J, Blow L, et al. Maglev: Science Experiment or the Future of Transport? Practical Investigation of Future Perspectives and Limitations of Maglev Technologies in Comparison with Steel-Wheel-Rail. The International Maglev Board [Internet]. [cited 2018]. Available from http://www.maglevboard.net/en/research
  3. Винокуров В.А., Галенко А.А, Горелов А.Т., Фиронов А.Н. Транспортные системы с магнитным подвешиванием и линейным электроприводом. В кн.: Машиностроение. Энциклопедия/Подвижной состав железных дорог. Т. IV-23/ Под ред. П.С. Анисимова. – 2008. – С. 591–643. [Vinokurov VA, Galenko AA, Gorelov AT, Fironov AN. Transportnye systemy s magnitnym podveshivaniem i lineinym elektroprivodom. In: Anisimov PS. editor. Mashinostroenie. Enciklopedia/Podviznoy sostav zeleznych dorog. V. IV-23; Moscow, 2008, pp. 591-643. (In Russ.)].
  4. Винокуров В.А., Галенко А.А, Горелов А.Т., Фиронов А.Н. Транспорт на новых технологических принципах. – М., МИИТ, 2004, в 2-х частях, часть 1. – 185 с. часть 2 – 140 с. [Vinokurov VA, Galenko AA, Gorelov AT, Fironov AN. Transport na novyh technologicheskih principah. Moscow, MIIT, 2004, in 2 parts, part 1. 185 p., part 2 – 140p. (In Russ.)].
  5. Han H-S, Kim D-S. Magnetic Levitation Maglev Technology and Applications. Springer Science+Business Media Dordrecht 2016, 247с. doi: 10.1007/978-94-017-7524-3
  6. Зайцев А.А., Антонов Ю.Ф. Магнитолевитационная транспортная технология / под ред. В.А. Гапановича. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2014. – 476 с. [Zaitsev AA, Antonov YuF. Magnitolevitatsionnaya transportnaya tekhnologiya. Gapanovich VA, editor. Moscow: FIZMATLIT; 2014. 476 p. (In Russ.)]. Ссылка активна на: 17.02.2022. Доступно по: https://b-ok.org/book/2901328/800f1a/?_ir=1
  7. Фиронов А.Н. Вакуумно-левитационный транспорт: перспектива или тупик? Транспорт Российской Федерации, – № 3(70). – 2017. – С. 46–49. [Fironov AN. Vaquumno-levitacionny transport: perspectiva ili tupic? Transport Russian Federation. 3(70):46-49. [Internet]. (in Russ.)]. Ссылка активна на: 17.02.2022. Доступно по: http://www.rostransport.com/
  8. Zhang Y, Oster D, Kumada M, et al. Key vacuum technology issues to be solved in evacuated tube transportation. Journal of Modern Transportation. 2011;19(2):110-113 Journal homepage: jmt.swjtu.edu.cn. doi: 10.1007/BF03325748
  9. Oster D, Kumada M, Zhang Y. Evacuated tube transport technologies (ET3)tm: a maximum value global transportation network for passengers and cargo. Journal of Modern Transportation. 2011;19(1):42-50. Journal homepage: jmt.swjtu.edu.cn. doi: 10.1007/BF03325739
  10. Галенко А.А. Применение тягового линейного электропривода (ТЛЭП) в транспортных системах различного назначения. Техника железных дорог. Ноябрь – 2016. – № 4(36). – С. 46–49. [Galenko AA. Primenenie tyagovogo lineinogo electroprivoda (TLEP) v transportnyh sistemah razlichnogo naznacheniya. Tehnika zeleznyh dorog November 2016;4(36):46-49 (in Russ.)]. Ссылка активна на: 17.02.2022. Доступно по: https://opzt.ru/magazine/zhurnal-np-opzht-tehnika-zheleznyh-dorog-4-36/
  11. Сидяков В.А., Краснов И.В. Монорельсовый транспорт. Проблемы, приоритеты и инновации. Решение транспортного коллапса. Транспорт Российской Федерации. – 2013. – № 4(47). – С. 38–41. [Sidyakov VA, Krasnov IV. Monorelsovy transport. Problemy, phioritety, I innovacii. Transport Russian Federation. 2013;4(47):38-41. [Internet]. (in Russ.)]. Ссылка активна на: 17.02.2022. Доступно по: http://www.rostransport.com/
  12. Liang X, Wang W, Chen F, Fu Q. Research on Key Technologies of Medium Speed Maglev Transportation System. Abstract for The MAGLEV 2018 Conference Russia, St. Petersburg, Together with MTST 2018 Conference, September 5-8, 2018. Available from: https://www.researchgate.net/publication/349305234_Maglev_2018_-_Abstracts_of_the_24th_International_Conference_in_St_Petersburg_Russian_Federation
  13. Han H-S, Kim C-H, Lim J, Ha C-W. Latest Advancements in the Urban Maglev ECOBEE. Abstract for The MAGLEV 2018 Conference Russia, St. Petersburg, Together with MTST 2018 Conference, September 5-8, 2018. Available from: https://www.researchgate.net/publication/349305234_Maglev_2018_-_Abstracts_of_the_24th_International_Conference_in_St_Petersburg_Russian_Federation
  14. Operating Cost of Incheon Airport Maglev Line Park Doh Co-Authors: B.C. Shin, K.B. Lee, S.K. Ma. Abstract for The MAGLEV 2018 Conference Russia, St. Petersburg, Together with MTST 2018 Conference, September 5 - 8, 2018. Available from: https://www.researchgate.net/publication/349305234_Maglev_2018_-_Abstracts_of_the_24th_International_Conference_in_St_Petersburg_Russian_Federation
  15. Stephan R, De Andrade Junior R, Ferreira A, et al. Maglev-cobra: an urban transportation system For highly populated cityes. Transportation Systems and Technology. 2015;1(2):16-25. doi: 10.17816/transsyst20151216-25
  16. Zhao C, Feng Y, Liu D, Ren X. Dynamic Mechanical Behaviors of Secondary Air Spring Suspension of High-Speed Maglev Vehicles Running over the Curve Track. Abstract for The MAGLEV 2018 Conference Russia, St. Petersburg, Together with MTST 2018 Conference, September 5-8, 2018. Available from: https://www.researchgate.net/publication/349305234_Maglev_2018_-_Abstracts_of_the_24th_International_Conference_in_St_Petersburg_Russian_Federation
  17. Gao S, Liang X, Wang W. Research on Dynamic Characteristic of MultiSpan Continuous Steel Turnout Beam in Medium Maglev Transportation System. Abstract for The MAGLEV 2018 Conference Russia, St. Petersburg, Together with MTST 2018 Conference, September 5-8, 2018. Available from: https://www.researchgate.net/publication/349305234_Maglev_2018_-_Abstracts_of_the_24th_International_Conference_in_St_Petersburg_Russian_Federation
  18. Li J, Wang P, Wang YG, et al. Construction and Equipment Configuration of Beijing Urban Maglev Commercial Line (S1 line) Abstract for The MAGLEV 2018 Conference Russia, St. Petersburg, Together with MTST 2018 Conference, September 5-8, 2018. Available from: https://www.researchgate.net/publication/349305234_Maglev_2018_-_Abstracts_of_the_24th_International_Conference_in_St_Petersburg_Russian_Federation
  19. Application of Low-Dynamic-Interaction Levitation Frame to Medium-Low Speed Maglev Vehicle. Zhang Min. Co-Authors: Ma Weihua, Gao Chang, Luo Shihui. Abstract for The MAGLEV 2018 Conference Russia, St. Petersburg, Together with MTST 2018 Conference, September 5 - 8, 2018. Available from: https://www.researchgate.net/publication/349305234_Maglev_2018_-_Abstracts_of_the_24th_International_Conference_in_St_Petersburg_Russian_Federation
  20. Zhao C, Zhao C, Yang F, et al. Modeling and Simulation of Coupling Vibration between Medium-Low Speed Maglev Vehicle and Switch Beam. Abstract for The MAGLEV 2018 Conference Russia, St. Petersburg, Together with MTST 2018 Conference, September 5-8, 2018. Available from: https://www.researchgate.net/publication/349305234_Maglev_2018_-_Abstracts_of_the_24th_International_Conference_in_St_Petersburg_Russian_Federation
  21. Xiang X, Long Z, Liang X, Wang W-L. Study on Bogies Anti-rolling and Decoupling Characteristics of 160km/h Medium-speed Maglev Train. Abstract for The MAGLEV 2018 Conference Russia, St. Petersburg, Together with MTST 2018 Conference, September 5-8, 2018. Available from: https://www.researchgate.net/publication/349305234_Maglev_2018_-_Abstracts_of_the_24th_International_Conference_in_St_Petersburg_Russian_Federation
  22. Галенко А.А, Горелов А.Т., Коновалов В.В., Фиронов А.Н. Городской монорельс и модернизация Московской монорельсовой транспортной системы на основе магнитной левитации и линейного электропривода. Транспортные стратегии XXI век. – 2021. – № 46. – C. 9–18. [Galenko AA, Gorelov AT, Konovalov VV, Fironov AN. Gorodskoy monorels I modernizacia Moskovskoy monorelsovoy transportnoy systemy. Transportnye strategii XXI vek. 2021;(46):9-18. (In Russ.)]. Ссылка активна на: 17.02.2022. Доступно по: http://www.sovstrat.ru/journals/transportnaya-strategiya-21-vek/numbers/nom-trans-46-2021.html
  23. Вакуленко С.П., Роменский Д.Ю., Мнацаканов В.А. и др. Разработка вариантов модернизации Московской Монорельсовой Транспортной Системы. Метро и тоннели. – 2020. – № 4. – С. 28–35. [Vaqulenko SP, Romensky DY, Mnatsakanov VA, et al. Razrabotka variantov modernizatsii Moskovskoy monorelsovoy trasportnoy systemy. Metro i tonnely. 2020;(4):28-35. (In Russ.)]. Ссылка активна на: 17.02.2022. Доступно по: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44324240

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1

Download (123KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2

Download (66KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3

Download (83KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4

Download (124KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5

Download (86KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6

Download (168KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7

Download (516KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8

Download (220KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9a

Download (138KB)
Indexing metadata
11. Fig. 9b

Download (139KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2022 Fironov A.N., Kostenko A.S.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

link to the archive of the previous title

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».