Том 13, № 1 (2023)
- Год: 2023
- Выпуск опубликован: 30.03.2023
- Статей: 17
- URL: https://journals.rcsi.science/2328-1391/issue/view/20571
Статьи
ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ УТОЧНЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ И ФОРМУЛ АВТОТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЫ
Аннотация
При исследовании обстоятельств дорожно-транспортного происшествия (ДТП) и формулировании выводов заключения их достоверность зависит от того, насколько точны и правильны были вводные (исходные) данные – принятые к рассмотрению объяснения участников ДТП, утверждения свидетелей, параметры технического состояния транспортных средств до происшествия, описание погодных и дорожных условий и состояния водителей. Причинно-следственная связь различного рода несоответствий исходной информации реальной обстановке могут очень сильно различаться, на это оказывают влияние такие факторы как: двусмысленность словесного описания окружающей обстановки и состояния дорожного полотна, установленный диапазон значений параметров и выбираемых коэффициентов относительно их отдельного табличного (справочного) значения, соотношение расчетных величин от большого числа условий, известные погрешности производимых измерений. Немаловажно, что результат расчетов значительно зависит от точности и абсолютности применяемых формул, точности формулирования основных понятий, таких как: время запаздывания срабатывания тормозного привода, время нарастания замедления, длина юза автомобиля и т.д.
Как итог, в известных работах многих авторов, посвященных расследованию обстоятельств и экспертизе ДТП, многократно описано, что используемая при расследовании информация несет в себе частицы неопределенности. А это, в свою очередь, неминуемо сказывается на объективности и достоверности выводов расследования.
Цель – показать необходимость уточнения основных понятий и формул, применяемых при производстве автотехнических экспертиз
Метод или методология проведения работы: в работе использовались методы формализации и конкретизации формул, используемых при расследовании экспертизы ДТП
Результаты: приведенные в работе примеры и проведенные теоретические исследования показывают, что значительное количество формул, применяемых при автотехнических исследованиях, требуют доработки и уточнения.
Область применения результатов: полученные результаты целесообразно применять при проведении автотехнических исследований – расследовании и экспертизе дорожно-транспортных происшествий.
7-23
АНАЛИТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОРГАНИЗАЦИИ ГРУЗОВЫХ ПЕРЕВОЗОК В СЛОЖНОЙ ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЕ МЕГАПОЛИСА
Аннотация
В статье представлена аналитическая модель, позволяющая проектировать информационно-аналитические платформы управления грузовыми автомобильными перевозками в сложных транспортных системах. Разработанная модель основана на принципах синтеза методов управления структурной динамикой сложных систем и решает задачи поиска оптимального баланса между информационной ситуацией объекта и предмета проектирования. Сформированы принципы математического моделирования процессов на информационно-аналитической платформе, а именно: реализация объектно-ориентированного подхода при формировании информационного пространства возможных решений и расчленение на подсистемы и уровни по принципу однородности технологии и неоднородности информационных состояний. На базе сформированного подхода разработана информационно-аналитическая платформа в системе управления грузовых автомобильных перевозок, позволяющая объективно отражать изменение переменных показателей системы во времени по конкретному процессу с позиций многовариантного прогнозирования, при этом инструменты имитационного моделирования получения решений могут быть трансформированы применительно к тому или иному процессу в зависимости от информационной ситуации, соответствующей условиям протекания процесса грузовых автомобильных перевозок.
Цель. Разработка аналитической модели построения информационно-аналитической платформы управления системой грузовых автомобильных перевозок в крупной агломерации или мегаполисе.
Метод или методология проведения работы. Математические методы теории принятия решений в условиях стохастической неопределенности, позволяющей вырабатывать оптимальные стратегии управления в сложной системе.
Результаты. Математическая модель и алгоритмы организации грузовых автомобильных перевозок в условиях потока неструктурированной информации внешней среды.
Область применения результатов. Транспортная система мегаполиса или крупной агломерации, в которой на показатели её эффективности влияет большое количество внешних и внутренних факторов и при этом наблюдается значительная динамика исследуемых показателей.
24-41
О ДИАГНОСТИКЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ ГИБРИДНЫХ СИЛОВЫХ УСТАНОВОК НА СТЕНДАХ С БЕГОВЫМИ БАРАБАНАМИ
Аннотация
Авторами статьи приводится подробное описание и анализ основных компоновок гибридных силовых установок (ГСУ) колесных транспортных средств (КТС), описан принцип их работы и приведены основные диагностических параметров. Представлен анализ функционирования ГСУ в различных режимах движения КТС. Рассмотрены методы диагностики на силовых и инерционных стендах с беговыми барабанами.
Цель – рассмотреть методы диагностики КТС с ГСУ на силовых и инерционных стендах с беговыми барабанами.
Методы проведения работы – в статье использовались статистические методы анализа.
Результаты – доказано, что для обеспечения высокоинформативных и стабильных тестовых режимов функционирования КТС с ГСУ в процессе их диагностики необходимо использовать гибридные стенды.
Область применения результатов – полученные результаты целесообразно применять при диагностике КТС с ГСУ на стендах с беговыми барабанами.
42-61
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДВИЖЕНИЯ МАЛОТОННАЖНОГО ГРУЗОВОГО АВТОМОБИЛЯ С УЗЛОМ РЕКУПЕРАЦИИ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
Аннотация
На сегодняшний день важную роль во многих сферах экономической деятельности играет автомобильный грузовой транспорт. Прежде всего от него зависит, насколько быстро и надежно будет доставлен товар из одного места в другое. При обширном перечне различных товаров, которые необходимо перевезти, имеется не менее большой выбор транспортных средств для выполнения этих задач.
В связи с тем, что в настоящее время в большинство городов запрещен въезд большегрузных машин, стали востребованы малотоннажные грузовые автомобили, включая фургоны и грузовики транспортной категории «N1». Основное их предназначение – перевозка небольших партий грузов в черте города или на сравнительно небольшие расстояния.
Малотоннажные грузовые автомобили должны обладать не только высокими динамическими характеристиками, но и низким расходом топлива. Многочисленные исследования показали, что наиболее перспективным направлением повышения динамических характеристик и снижения расхода топлива являются устройства рекуперации механической энергии, которые накапливают энергию вращающихся масс автомобиля при торможении и передают ее на те же вращающиеся массы в момент трогания автомобиля с места. Анализ движения легких грузовиков с использованием устройства рекуперации механической энергии может выявить изменения в динамике легких грузовиков и расходе топлива.
Цель. Исследование изменения динамических характеристик и расхода топлива малотоннажного грузового автомобиля с узлом рекуперации механической энергии с помощью модели в среде MATLAB Simulink.
Метод или методология проведения работы. В статье использовались методы математического моделирования и анализа.
Результаты. Получены параметры, показывающие эффективность эксплуатации малотоннажного грузового автомобиля с узлом рекуперации механической энергии.
Область применения результатов. Полученные результаты могут быть применены при проектировании автомобиля для выявления оптимальных параметров силовой установки транспортного средства, которые используются вместе с устройствами рекуперации механической энергии.
62-76
РАЗРАБОТКА ПРИЛОЖЕНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ДЕТАЛЕЙ НА БРАК
Аннотация
В статье описывается разработка программного кода для контроля качества деталей. Для решения этой задачи было разработано приложение для сравнения изделий на брак с помощью среды программирования Python и библиотеки компьютерного зрения OpenCV.
Цель – разработка эффективной программы для сравнения двух деталей, шаблона правильной детали и сделанного изображения детали в программе для его сравнения с данным шаблоном.
Метод или методология проведения работы. В статье рассматривается программа для сбора и хранения данных, а также их обработка для контроля качества.
Результат. Разработано приложение в среде программирования Python, которая собирает информацию в виде изображения и обрабатывает ее при помощи библиотеки компьютерного зрения OpenCV для сравнения двух изображений.
Область применения результатов. Данное приложение можно использовать в промышленности для мониторинга и контроля качества деталей, так как качество – это важная часть создании точных изделий.
77-89
ОПТИМИЗАЦИЯ ИНВЕНТАРНОГО УЧЕТА ОСНОВНЫХ СРЕДСТВ ПУТЕМ СОЗДАНИЯ TELEGRAM БОТА
Аннотация
В данной статье рассмотрен процесс оптимизации инвентарного учета основных средств путем создания Telegram бота. Особенностью систем, реализованных при помощи ботов, является простота использования и минимизация ресурсов, затраченных на хранение программного обеспечения, что в значительной степени упрощает взаимодействие с системой. Одной из популярных на сегодняшний день платформ для развертывания ботов является мессенджер Telegram.
Цель – создание инструмента для инвентарного учета основных средств, взаимодействия с базой данных, создания отчетов в формате Excel и проведения инвентаризации при помощи распознавания QR-кода.
Метод или методология проведения работы. В статье рассматривается способ, который реализует инвентарный учет основных средств и проведение инвентаризации. Для реализации используется: база данных SQLite и язык программирования Python.
Результат: разработан уникальный инструмент, который реализует функции добавления, хранения и взаимодействия с данными основных средств.
Область применения результатов: данные объектов, хранящиеся в базе данных, целесообразно использовать для проведения инвентаризации и мониторинга текущего баланса основных средств.
90-101
РАЗРАБОТКА ПОДСИСТЕМЫ РАСПОЗНАНИЯ СИГНАЛОВ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ
Аннотация
Современный этап развития радиотехнических информационных систем характеризуется одной общей тенденцией. Она заключается в том, что объектом их обработки являются различного рода изображения, достаточно сложные по структуре и с неоднородными статистическими свойствами. Примером могут служить телевизионные, диагностические и охранные системы, системы наблюдения за земной и водной поверхностями, ближним космическим пространством. Задачей таких систем является не только такая пассивная функция, как формирование самих изображений, но, в первую очередь, понимание изображений - обнаружение на сложном статистически неоднородном и многоградационном по яркости фоном представляющих интерес объектов, распознавание и оценка их параметров. Форма изображения является концентратором информации, содержащейся в изображении. Она интерпретируется как заданный в аналитическом виде сигнал. В работе предлагается подсистема распознавания сигналов сложной формы, базирующаяся на основе сенсорных сетей. Приведена иллюстрация структурной схемы подсистемы. Показана методика распознавания изображений. Приведены результаты распознавания.
102-114
Решение задачи рационального выбора теплоизоляционного материала и его геометрических характеристик
Аннотация
В технике часто используется явление теплопередачи через цилиндрические стенки и разнообразные оболочки, образованные вращением плоских фигур вокруг неподвижной оси. Такие конструктивные элементы широко применяются в конденсаторах паротурбинных установок, в деталях проточной части газовых турбин, ракетных и авиационных двигателей. В статье описано решение задачи рационального выбора теплоизоляционного материала и его геометрических характеристик при использовании теплоизоляции для уменьшения тепловых потерь от цилиндрических поверхностей. Результаты расчета теплоизоляции трубы представлены графически. Выполненный анализ позволяет сформулировать обобщённый вывод: рациональный выбор изоляции возможен только лишь в том случае, когда увеличению её толщины сопутствует увеличение термического сопротивления всей модели.
115-125
Анализ транспортных проблем крупных и крупнейших городов
Аннотация
В данной статье авторы рассматривают транспортные проблемы крупнейших и крупных городов на примере г. Краснодара. Рост жилищного строительства в последние годы приводит к росту автомобилизации, что увеличивает загрузку улично-дорожной сети города. На основе проведенного анализа можно сделать вывод об основных направлениях развития транспортной сети городов и наиболее ожидаемых проблемах.
Цель – проанализировать темпы роста численности населения в городах, роста автомобилизации и сделать выводы об основных транспортных проблемах города, связанных с этими факторами.
Метод или методология проведения работы: в статье использовались статистический анализ, синтез.
Результаты: определены основные направления деятельности для решения транспортных проблем крупных и крупнейших городов на примере г. Краснодара, проанализированы темпы роста численности населения, плотности населения, роста автомобилизации и сделаны выводы о влиянии данных факторов на функционирование транспортной системы города.
Область применения результатов: научно-исследовательская деятельность по разработке новых подходов в области организации перевозок и транспортного обслуживания.
126-136
СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ОДНОРОДНОСТИ ГАЗОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ В ТРАНСПОРТНЫХ ДВИГАТЕЛЯХ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Аннотация
Повышение однородности газовоздушной смеси в газовых транспортных двигателях позволяет обеспечить более полное сгорание топлива, снизить его удельный эффективный расход и токсичность отработавших газов. Известны способы повышения однородности, однако нет обобщения их принципов и применимости для различных двигателей. В статье проведен анализ существующих способов, выявлены их недостатки. Разработан способ повышения однородности газововоздушной смеси в газовых транспортных двигателях через управление положением струи газового топлива в потоке поступающего воздуха. Описана зависимость для управления положением струи газа в потоке воздуха. Проанализированы результаты экспериментов, выполненные средствами компьютерного моделирования, при центральной и распределённой подаче газа с различным давлением газа и воздуха. При проведении экспериментов определялся коэффициент однородности газововоздушной смеси. Отдельно оценивается глубина проникновения струи газового топлива в поток поступающего воздуха. На основании результатов моделирования была обоснована действенность способа.
Цель – разработка способа повышения однородности газовоздушной смеси в транспортных двигателях внутреннего сгорания.
Метод или методология проведения работы. В работе применялось моделирование движения струи метана в потоке воздуха методом конечных элементов.
Результаты. Сформулирован и обоснован способ повышения однородности газовоздушной смеси при использовании впускного давления газа как основного изменяемого параметра.
Область применения результатов. Полученные результаты целесообразно применять для повышения экономичности и экологичности газовых транспортных двигателей.
137-158
Совершенствование аналитического метода расчёта наличной пропускной способности с применением инструментов имитационного моделирования
Аннотация
Состояние вопроса. Проблематика данной работы заключается в оптимизации используемых в настоящее время способов расчёта наличной пропускной способности на основе аналитических расчётов путём построения имитационной модели в программном комплексе AnyLogic. Большинство ученых работают над вопросами прокладки графика движения без учета комплекса вопросов, связанных с предиктивным моделированием и повышением точности расчета наличной пропускной способности.
Материалы и/или методы исследования: имитационное моделирование, экономико-математическое моделирование, программный комплекс AnyLogic, методы общей теории систем, логистики.
Результаты. В ходе выполнения работы была разработана и построена абстрактная модель железнодорожной линии которая имитирует движение поездов по заданным параметрам движения. Результаты исследования могут быть использованы в диспетчерских центрах управления перевозками ОАО «РЖД» с целью оптимизации анализа предмет выполненной работы железнодорожного полигона дороги.
Заключение. В работе рассмотрен и предложен способ расчёта наличной пропускной способности на железнодорожной линии на основе существующих аналитических формул и применения инструментов имитационного моделирования с целью их корректировки и расчёта значения предложенного в работе коэффициента имитационного моделирования.
159-180
Разработка математической модели и автоматизированного алгоритма расчёта пропускной способности
Аннотация
Состояние вопроса. Проблематика данной работы заключается в разработке методики расчёта наличной пропускной способности, в основу которой заложены известные формулы расчёта наличной пропускной способности, главным нововведением которых является учёт времени, затрачиваемого поездами на разгон и замедление в пути следования. В настоящее время в процессе расчёта наличной пропускной способности используется формальный подход к определению коэффициентов съёма, а также принимается в расчёт участковая скорость, рассчитывающаяся с учётом разгонов и замедлений, но представляющая собой лишь отношение длины определённого участка железнодорожного полигона к времени следования по нему поезда.
Материалы и/или методы исследования: имитационное моделирование, экономико-математическое моделирование, программный комплекс AnyLogic, методы общей теории систем, логистики.
Результаты. Предложена аналитическая формула, позволяющая с более высокой точностью производить вычисления наличной пропускной способности. Результаты исследования могут быть использованы в диспетчерских центрах управления перевозками ОАО «РЖД» с целью более полного анализа работы полигона дороги, железнодорожных линий или отдельных участков с целью более полного анализа выполненной работы по перевозкам.
Заключение. В статье разработана методика расчёта наличной пропускной способности на железнодорожной линии с полным учётом влияния разгонов и торможений поездов в пути их следования на результирующую наличную пропускную способность.
181-196
Трансформация рынка транспортных услуг в России в условиях международных санкций
Аннотация
Состояние вопроса. Работа посвящена исследованию трендов трансформации рынка транспортных услуг под влиянием международных санкций. Показано, что на функционирование транспортной отрасли России существенное влияние оказывают внешние факторы – ограничения, которые определяют переориентацию логистических цепей. Изучен опыт других стран, экономика которых функционирует в условиях международных санкций.
Материалы и/или методы исследования. Применялись материалы открытых источников сети Интернет, методы системного анализа, теории синергетики, процессный подход.
Результаты. Представлены основные направления и результаты трансформации рынка транспортных услуг и, в частности, железнодорожных перевозок. Рассмотрена классификация международных санкций.
Заключение. По итогам исследования установлено, что трендами развития рынка транспортных услуг, способствующими преодолению барьеров на его пути, являются: развитие рынка PL-услуг; коллаборация сервисов; уход «серых» игроков; консолидация рынка (объединение перевозчиков); переориентация перевозчиков на внутренний рынок и страны Азиатско-Тихоокеанского региона; развитие коридора «Север-Юг» (Китай и Казахстан как транзитные страны).
197-211
Анализ физических качеств асфальтобетонных образцов дорожного покрытия и определение их собственных резонансных характеристик
Аннотация
Состояние вопроса. В настоящей статье представлен анализ физических качеств асфальтобетонных образцов дорожного покрытия и их собственных резонансных характеристик, влияющих на надежность и долговечность дорожного полотна. Актуальность и практическое значение рассматриваемого в статье вопроса определяется тем, что анализ спектрального резонанса асфальтобетона может дать ответ на вопрос о причине возникновения причины разрушения дороги и помочь принять решение о ремонте или замене дорожного полотна.
Материалы и/или методы исследования. Использованы методы эксперимента, системного анализа, сопоставления. В качестве материала были взяты асфальтобетонные образцы дорожных покрытий с различными наполнителями, которые широко используются для дорожного покрытия. В качестве аппаратуры исследования использовался приемник резонансных частот и фотоаппарат.
Результаты. В работе представлен анализ физических свойств различных асфальтобетонных составов дорожного покрытия и их собственных резонансных характеристик может быть применен для экспресс-диагностирования состояния дорожного полотна с целью принятия решения о его ремонте или замене.
Заключение. В статье выполнено определение основных элементов асфальтной смеси и проведена оценка качества асфальтной смеси на этапе изготовления и определения основных физических показателей.
212-228
Управление системой сводообрушения сыпучих материалов на основе нейронной сети
Аннотация
Состояние вопроса. В настоящей статье представлен состав и алгоритм работы системы автоматизированного управления параметрами пневматической сводообрушающей системы, устанавливаемой на бункеры с сыпучими материалами. Актуальность и практическое значение рассматриваемого в статье вопроса определяется тем, что при выгрузке сыпучего материала из бункера могут возникнуть различные нарушения технологического процесса, проявляющиеся в образовании зависаний материала внутри емкости, уменьшении количества выгружаемого материала, сегрегации, вплоть до полной остановки выгрузки из-за образования сводов.
Материалы и/или методы исследования. Использованы методы математического моделирования, системного анализа, сопоставления, теории систем, а также архитектура и математическая модель рекуррентной нейронной сети с обратной связью.
Результаты. Обоснован состав входных и выходных параметров системы управления. Рассмотрены методы решения задач классификации наборов параметров и выбрана искусственная рекуррентная нейронная сеть с обратной связью и с сигмоидальной функцией активации нейронов скрытого слоя и линейной функцией активации выходного слоя.
Заключение. В статье проведен анализ требований к системе автоматизированного управления параметрами работы пневматической сводообрушающей системы. На основании анализа возможных состояний системы, обоснован состав элементов системы и наборы входных, промежуточных и выходных параметров системы, а также целевая функция работы системы. Показано, что система может быть построена на основе искусственной нейронной сети. Разработан алгоритм системы автоматизированного управления параметрами работы пневматической сводообрушающей системы.
229-251
Использование технологий виртуальной реальности в образовании
Аннотация
Состояние вопроса. В настоящей статье представлены результаты исследования влияния виртуальной реальности на современное образование. Выполнено сравнение традиционного образования и образования с использованием виртуальной реальности.
Материалы и/или методы исследования. Использованы методы системного анализа, анализа данных, сопоставления, теории систем.
Результаты. Раскрыта значимость виртуальной реальности в образовании, позволяющая расширять возможности удаленного взаимодействия между людьми. Показана возможность использования виртуальной реальности в образовательной среде с целью повышения качества усвоения учебного материала, визуализации учебного материала.
Заключение. В статье проведено исследование роли виртуальной реальности в современном образовании. Установлено, что материал, усвоенный через VR тренажер, намного эффективнее в отличие от классических методов обучения.
252-266
Использование искусственных нейронных сетей на Российских железных дорогах для контроля токоприемников поездов
Аннотация
Состояние вопроса. В настоящей статье представлены результаты анализа механизма работы искусственных нейронных сетей на Российских железных дорогах для контроля токоприемников поездов. Проведена критическая оценка ситуации и дан прогноз дальнейшего развития нейросетевых технологий на железнодорожном транспорте.
Материалы и/или методы исследования. Использованы методы математического моделирования, системного анализа, анализа данных, сопоставления, теории систем, а также архитектура и математическая модель нейронной сети и информационных стандартов.
Результаты. Разработана модель информационной системы контроля характеристик токоприемников, описан алгоритм ее работы и функционал программного комплекса модели системы контроля характеристик токоприемников подвижного состава. Представлен алгоритм работы нейронной сети по определению характеристик токоприемников электрического подвижного состава. Проведен анализ перспектив использования искусственных нейронных сетей в сфере железнодорожного транспорта, а также создана имитационная модель информационной системы контроля характеристик токоприемников электроподвижного состава железнодорожного транспорта.
Заключение. В статье проведено исследование позитивного опыта компании ОАО «РЖД» по внедрению нейросетевых технологий в технологические процессы и дальнейших перспектив использования нейросетевых технологий на Российских железных дорогах. Отмечена необходимость интенсификации развития и внедрения нейротехнологий для решения широкого спектра задач, в том числе задач по оптимизации организации технического обслуживания и ремонта подвижного состава. Показана эффективность и актуальность использования искусственных нейронных сетей в различных сферах деятельности, в особенности на Российских железных дорогах, а также предложена модель информационной системы в области контроля характеристик токоприемников.
267-287


