http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/32087 2026-10-24T21:08:03Z 2026-10-24T21:08:03Z Трубчанінова, Карина Артурівна Запара, Віктор Мефодійович Тарасов, Кирило Олександрович Сеник, Сергій Григорович Trubchaninova, Karyna Zapara, Viktor Tarasov, Kyrylo Senyk, Serhiy http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/33849 2026-10-19T17:09:32Z 2026-01-01T00:00:00Z

Title: Технологічні аспекти забезпечення інформаційної інтероперабельності автоматизованих систем АТ «Укрзалізниця» відповідно до вимог TEL TSI Authors: Трубчанінова, Карина Артурівна; Запара, Віктор Мефодійович; Тарасов, Кирило Олександрович; Сеник, Сергій Григорович; Trubchaninova, Karyna; Zapara, Viktor; Tarasov, Kyrylo; Senyk, Serhiy Abstract: UA: Інтеграція залізничної системи України до європейського транспортного простору потребує забезпечення сумісності не лише технічних, а й інформаційних процесів. TEL TSI встановлює спільні вимоги щодо обміну даними між учасниками перевізного процесу, тоді як значна частина необхідної інформації вже формується в автоматизованих системах АТ «Укрзалізниця», але може відрізнятися за структурою, семантикою та способом подання. У роботі запропоновано підхід для організації двосторонньої інформаційної взаємодії автоматизованих систем АТ «Укрзалізниця» з TEL TSI із застосуванням програмного інтеграційного шлюзу. Розроблено класифікацію інформаційних відповідностей, що включає пряму відповідність, кодове або форматне перетворення, перетворення за додатковою умовою, агрегування, обчислення нового значення та відсутність необхідних даних. Формалізовано правила функціонування шлюзу та запропоновано показники інформаційного покриття, необхідності перетворення, розрахунку і відсутності даних. Попередню апробацію виконано на прикладі подій, передбачених повідомленням WagonStatusMessage. Запропонований підхід дає змогу оцінити інформаційну готовність існуючих систем до реалізації вимог TEL TSI і визначити необхідні напрями їхньої подальшої інтеграції.; EN: The integration of the Ukrainian railway system into the European transport space requires not only technical and operational compatibility but also interoperability of information processes and data exchange. The introduction of the Telecommunication and Telematics Applications for Railways Technical Specification for Interoperability (TEL TSI) establishes common requirements for the exchange of information between participants in the rail transportation process. At the same time, a significant part of the information required by TEL TSI is already generated and stored in the automated information systems of JSC “Ukrzaliznytsia”. However, these data may differ in structure, codes, formats, and conditions of use, which complicates their direct application for cross-border information exchange. The paper proposes a formalized approach to organizing two-way information interaction between the automated systems of JSC “Ukrzaliznytsia” and the TEL TSI environment through a software integration gateway. The gateway is intended to receive data from existing information systems, normalize and validate them, determine the context of the transportation process, apply the required transformation rules, and generate information objects and messages in accordance with TEL TSI requirements. A classification of information correspondences has been developed, including direct correspondence, code or format conversion, conversion based on additional conditions, aggregation of data from several sources, calculation of a new value, and absence of a required data source. For each type, the corresponding processing procedure and conditions for its application are defined. To assess the information readiness of existing systems, indicators of information coverage, transformation requirements, calculation requirements, and absence of required data are proposed. The practical applicability of the approach was preliminarily tested using the WagonStatusMessage process. The analysis showed that information analogues can be identified in the JSC “Ukrzaliznytsia” information environment for 9 of 11 event types, corresponding to 81.8% event coverage. The obtained result characterizes only the coverage of events and does not represent a complete assessment of technical or information readiness. The proposed approach provides a basis for identifying information gaps, determining the required data transformations, and planning further integration of Ukrainian railway information systems with the TEL TSI environment.

2026-01-01T00:00:00Z Кустов, Віктор Федорович Єлізаренко, Андрій Олександрович Kustov, Viktor Yelizarenko, Andriy http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/33848 2026-10-19T17:00:29Z 2026-01-01T00:00:00Z

Title: Національні особливості радіочастотного поля залізниць України та вимоги до проєктування ЕМС систем СЦБ Authors: Кустов, Віктор Федорович; Єлізаренко, Андрій Олександрович; Kustov, Viktor; Yelizarenko, Andriy Abstract: UA: Оцінено інженерну відповідність нормованих ДСТУ EN 50121-4 рівнів несприйнятливості апаратури СЦБ фактичному радіочастотному середовищу залізниць України. Розглянуто штатний і сторонній VHF-радіозв'язок у смузі 150–156 МГц і CB-діапазон 27 МГц (Citizens Band, цивільний діапазон радіозв'язку). Показано, що документально підтверджені для України потужності VHF-передавачів можуть формувати розрахункові рівні поля, вищі за базовий випробувальний рівень 10 В/м. Для 27 МГц запропоновано аналізувати не лише зовнішнє поле, а і синфазні кондуктивні завади, індуковані на кабельних портах. Запропоновано трирівневий підхід: Національний додаток має конкретизувати характерні електромагнітні впливи; галузеві технологічні норми проєктування – правила EMC-зонування, рознесення, прокладання кабелів, екранування, заземлення, захисту портів і верифікації рішень з урахуванням функціональної безпечності; регламент експлуатації – обмеження для персональних радіозасобів і перевірку цілісності засобів екранування.; EN: An engineering assessment is conducted to evaluate the correspondence between the radio-frequency immunity levels specified by EN 50121-4 and the actual electromagnetic environment of Ukrainian railways. This assessment covers the railway VHF band at 150–156 MHz, including portable, mobile, and stationary transmitters, as well as the 27 MHz CB band (Citizens Band) as a scenario in which radiated electromagnetic fields can induce common-mode conducted disturbances on signalling and interlocking (SCI) cables and equipment ports. The analysis demonstrates that documentary-confirmed transmitter power levels currently authorized for use in Ukraine can generate calculated field strengths exceeding the basic immunity test level of 10 V/m at characteristic distances. For the 27 MHz band, the assessment emphasizes the analysis not only of radiated fields but also of common-mode conductive interference induced on cable ports through the mechanisms of antenna coupling and grounding path impedance. The frequency-dependent immunity levels established in EN 50121-4 are examined as methodological precedents for scenario-oriented national adaptation. A three-level approach is proposed: (1) a National Annex should identify characteristic electromagnetic influences and test scenarios specific to Ukrainian railway infrastructure; (2) sectoral EMC design rules should establish zoning principles, separation distances, cable routing, shielding, bonding, grounding, port protection and verification procedures with consideration of functional safety; and (3) operational regulations should impose restrictions on personal RF transmitters used in proximity to open apparatus and require periodic verification of passive shielding measures with regard to functional safety and signal integrity throughout the equipment lifecycle.

2026-01-01T00:00:00Z Долгополов, Петро Віталійович Кулешов, Валерій В’ячеславович Пелех, Павло Романович Dolgopolov, Peter Kuleshov, Valerii Pelekh, Pavlo http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/33847 2026-10-19T16:51:29Z 2026-01-01T00:00:00Z

Title: Удосконалення моделі технології перевезень групних вантажних поїздів на умовах ресурсозбереження Authors: Долгополов, Петро Віталійович; Кулешов, Валерій В’ячеславович; Пелех, Павло Романович; Dolgopolov, Peter; Kuleshov, Valerii; Pelekh, Pavlo Abstract: UA: У статті розроблено багатокритеріальну математичну модель удосконалення технології перевезень групних вантажних поїздів на умовах ресурсозбереження. Запропонований підхід передбачає інтеграцію енергетичного, часовоексплуатаційного, маневрового та інфраструктурного критеріїв у єдину цільову функцію оптимізації з урахуванням обмежень пропускної та переробної спроможності залізничної мережі. Модель формалізовано у вигляді задачі змішаного цілочисельного нелінійного програмування з подальшою лінеаризацією енергетичної складової. Ураховано обмеження маси та довжини поїздів, балансу вагонопотоків, нормативів часу доставлення та інфраструктурних параметрів. Проведене чисельне моделювання для умов великого сортувального вузла підтвердило можливість зниження енергоспоживання, скорочення простоїв вагонів і підвищення ефективності використання пропускної спроможності дільниць. Отримані результати можуть бути використані під час розроблення адаптивного плану формування поїздів і впровадження цифрових систем управління перевізним процесом.; EN: The article presents a multi-criteria mathematical model for improving the technology of grouped freight train operations under resource-saving conditions. The proposed approach is aimed at increasing the efficiency of railway freight transportation by integrating energy, time, shunting, and infrastructure-related criteria into a unified optimization framework. Unlike traditional train formation models that primarily focus on minimizing wagon-hours or the number of reclassification operations, the developed model incorporates an explicit energy consumption component and capacity constraints of railway infrastructure, thus ensuring a comprehensive assessment of operational efficiency. The railway network is represented as a directed graph consisting of stations and line sections, while grouped freight trains are formed based on wagon flow distribution between origin–destination pairs. The optimization problem is formulated as a mixed-integer nonlinear programming (MINLP) model with a composite objective function that minimizes total energy consumption, delivery time, shunting costs, and infrastructure usage expenses. The model includes constraints related to train mass and length limits, section capacity, station processing capability, wagon flow balance, and delivery time standards. The energy consumption component is calculated based on train mass, section length, traction resistance, and locomotive efficiency parameters, allowing the evaluation of operational decisions from an energy-efficiency perspective. To ensure computational feasibility, the nonlinear energy term can be linearized, and the overall optimization task may be decomposed hierarchically into train formation planning and timetable coordination subproblems. The proposed solution approach combines branch-and-bound techniques with simulation-based validation to verify the robustness and practical applicability of the obtained results. A numerical experiment conducted for the conditions of a large classification yard demonstrates that the implementation of the proposed model allows reducing traction energy consumption by 7–12 %, decreasing wagon idle time by up to 15 %, and improving the utilization rate of line capacity. The obtained Pareto-optimal solutions illustrate the trade-off between transportation speed and energy efficiency, providing decision-makers with flexible operational strategies. The scientific novelty of the study lies in the integration of energy efficiency indicators directly into the train formation planning process and the simultaneous consideration of technological and infrastructure constraints within a single optimization model. The practical significance of the research is associated with the possibility of applying the developed model in adaptive train formation planning systems, digital traffic management platforms, and decision-support tools for railway operators. The proposed approach contributes to sustainable railway transport development by reducing operational costs and enhancing resource efficiency without compromising service quality.

2026-01-01T00:00:00Z Сотник, Василь Олександрович Самсонкін, Валерій Миколайович Sotnyk, Vasyl Samsonkin, Valery http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/33846 2026-10-19T16:42:30Z 2026-01-01T00:00:00Z

Title: Масштабування методу спільного фізико-інтелектуального захисту на бортові системи локомотивів Authors: Сотник, Василь Олександрович; Самсонкін, Валерій Миколайович; Sotnyk, Vasyl; Samsonkin, Valery Abstract: UA: У статті обґрунтовано масштабування методу спільного фізикоінтелектуального захисту мікропроцесорної централізації на бортові системи локомотивів. Розроблено архітектуру захищеного модуля та математичний апарат Edge AI з урахуванням ефекту Допплера, адаптивного STFT, INT8-квантування і динамічного порогу Softmax. Виконано Fault Injection випробування, визначено пороги стійкості до РЕБ- та EMI-атак, запропоновано інтеграцію з централізованим кібермоніторингом залізниці для підвищення живучості руху.; EN: This paper substantiates scaling the combined physical-intelligent protection method, previously developed for stationary microprocessor interlocking cabinets, to onboard locomotive systems operating under fully autonomous (GoA3/GoA4) control. Vulnerability of critical locomotive subsystems to destructive electromagnetic influences is analyzed across three physical paths: the galvanic track circuit of ALSN receiver coils and Eurobalise readers, the airborne radio-channel path of FRMCS/5G-Rail and satellite navigation antennas, and internal locomotive CANbus/MVB/Ethernet data buses exposed to ultra-wideband transient pulses. A hybrid onboard module architecture is proposed, combining a passive multilayer shielded enclosure with vibration damping and an active Edge AI computational core acting as a transparent gateway between antenna inputs and the onboard safety computer. A dedicated mathematical apparatus and AI logic are developed for onboard operation under motion dynamics: dataset engineering accounting for the Doppler frequency shift and pantograph arcing transients; an adaptive Short-Time Fourier Transform with a Gaussian window depending on locomotive speed; INT8 quantization of a lightweight depthwiseseparable convolutional network for fixed-point inference; and a speed-dependent Softmax threshold that tightens automatically at higher speeds to minimize reaction delay. A Hardware-in-the-Loop test stand combining an anechoic chamber, UWB/HPM generators, and a vibration bench determined reversible bit-flip and irreversible burnout thresholds, confirming the effectiveness of nanosecond active protective switches triggered by Edge AI, and a two-tier architecture integrating onboard modules with centralized railway cyber-monitoring for EW threat mapping is outlined.

2026-01-01T00:00:00Z