http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/951 2026-04-10T11:45:51Z 2026-04-10T11:45:51Z Рукавішников, Павло Володимирович Rukavishnykov, P. V. http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/29567 2025-09-18T08:27:06Z 2025-01-01T00:00:00Z

Title: Удосконалення методів технічної адаптації напіввагонів для перевезень контейнерів Authors: Рукавішников, Павло Володимирович; Rukavishnykov, P. V. Abstract: UA: Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуального наукового завдання для залізничного транспорту – удосконалення методів технічної адаптації напіввагонів для перевезень контейнерів. Для можливості залучення напіввагонів до перевезень контейнерів проведено дослідження їх міцності. Встановлено, що міцність несучої конструкції напіввагона при перевезенні в ньому контейнерів із використанням типових схем закріплення, які застосовуються на практиці, не дотримується. У зв’язку з цим, для кріплення контейнерів в напіввагоні запропоновано конструкцію знімного модуля, який виступає проміжним адаптером між несучою конструкцією напіввагона та контейнером. Результати проведених теоретичних розрахунків на міцність підтвердили доцільність застосування такої схеми закріплення. Отримані результати підтверджено експериментальними дослідженнями міцності кришки люка напіввагона, як складової конструкції, що утворює його підлогу. Проведено техніко-економічне обґрунтування запропонованих рішень щодо удосконалення методів технічної адаптації напіввагонів для перевезень контейнерів. Результати розрахунків підтвердили доцільність прийнятих в рамках роботи рішень.; EN: The dissertation is devoted to solving an urgent scientific problem for railway transport – improving the methods of technical adaptation of open wagons for container transportation. To enable the use of open wagons for container transportation, a study of their strength was conducted. Various schemes for securing containers in an open wagon were taken into account, including fitting stops and pneumatic shells. The calculations performed on the strength of the bearing structure of the open wagon and the container did not confirm the feasibility of using such schemes in practice. In this regard, for fastening containers in an open wagon, the design of a removable module that acts as an intermediate adapter between the open wagons bearing structure and the container is proposed. Mathematical and computer models of the longitudinal dynamic load of the bearing structure of an open wagon loaded with containers have been developed. The acceleration is determined as a component of the dynamic load acting on the bearing structure of an open wagon and a container. The developed models were verified by the F-criterion. A modal analysis of the bearing structure of an open wagon loaded with containers was carried out, taking into account the new scheme of their interaction. The design features of a removable module for fastening containers in an open wagon are presented. The strength calculation of the removable module structure when placed in an open wagon is carried out. The strength of the removable module during loading and unloading operations, in particular when it is lifted by the lower corner fittings and the upper ones, was investigated. An experimental study of the strength of the open wagon hatch cover was conducted. Two schemes of loading the hatch cover were taken into account: from the fitting stop of the container; from the removable module loaded with the container. The study was carried out using the method of electrical strain gauging. The results of experimental studies of the hatch cover's strength led to the conclusion that the proposed scheme for fastening containers in an open wagon using a removable module can reduce the stresses that occur in the cover by 3 times compared to the typical scheme of interaction between the container and the open wagon. The economic effect of the use of open wagons for transporting cargo in containers in the empty direction is calculated. The economic effect over the estimated period (10 years) when using 1 CC containers amounted to 88.028 million UAH, and 1AA – 49.376 million UAH. The period of reimbursement of one-time costs of using open wagons for transporting cargo in the empty direction in containers is: 5 years when using 1 CC-type containers and 4 years when using 1AA-type containers. At the same time, the open wagon empty mileage rate decreased by 9%.

2025-01-01T00:00:00Z Панченко, Владислав Вадимович Panchenko, V. V. http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/29565 2025-09-18T08:01:04Z 2025-01-01T00:00:00Z

Title: Розвиток наукових основ формування ресурсозберігаючих методів, технологій та технічних засобів експлуатації локомотивів Authors: Панченко, Владислав Вадимович; Panchenko, V. V. Abstract: UA: Дисертація присвячена вирішенню науково-прикладної проблеми формування ресурсозберігаючих технологій експлуатації локомотивів шляхом подальшого розвитку науково-обґрунтованих методів, моделей та технічних засобів моніторингу у реальному часі технічного стану тягового рухомого складу. Проаналізовані умови роботи та причини відмов тягових електричних машин локомотивів. Розглянуто світовий досвід впровадження систем моніторингу енергоефективності локомотивів, виконане моделювання впливу перехідних процесів та аварійних режимів роботи на технічний стан тягових електродвигунів локомотивів. Розроблено математичну модель електричних перехідних процесів у трифазному дворівневому автономному інверторі напруги та його навантаженні. Розроблено імітаційну модель векторного керування з просторово векторною широтно-імпульсною модуляцією тяговим асинхронним електроприводом. Визначено склад комплексу завад, які створюють електричний фон для спостереження тестового струму в обмотці тягового електродвигуна. Проведено синтез пристрою оптимального приймання зондуючого сигналу контролю технічного стану асинхронних тягових електродвигунів. Виконано технікоекономічне обґрунтування запропонованих заходів. Отримані результати розрахунків підтвердили доцільність прийнятих рішень.; EN: The dissertation is dedicated to addressing the scientific and applied problem of forming resource-saving technologies for locomotive operation by further developing scientifically grounded methods, models, and technical means for real-time monitoring of the technical condition of traction rolling stock. The relevance of the topic is further reinforced by the rising cost of energy resources, particularly due to the war in Ukraine, the need to mitigate the environmental impact of railway transport, the aging locomotive fleet, the introduction of digital technologies in locomotive management, and the development and integration of renewable energy sources into the country’s energy system. The lack of a comprehensive scientific approach to the formation of resource-saving locomotive operation methods slows down the integration of energy-efficient technologies and complicates the adaptation of railway transport to modern conditions. The working conditions and causes of failures in locomotive traction electric machines have been analyzed. Five primary causes of traction motor failures have been identified and classified by frequency in percentage terms. A two-phase simulation model of the traction asynchronous motor in a stationary coordinate system has been synthesized. This model allows for the determination of rotation frequency, electromagnetic torque, and three-phase current characteristics during direct start-up. A mathematical procedure for estimating the parameters of the test signal has been developed. Through computer modeling of the case involving a sinusoidal test signal, the accuracy characteristics of this procedure were determined across a wide range of interference intensity and varying degrees of temporal overlap between the signal and interference. An optimality criterion for signal reception has been determined, and a corresponding objective function has been formulated and optimized, considering the mutual correlation relationships between the components of the additive mixture of signal and interference. A synthesis of an optimal receiver for the probing signal used in monitoring the technical condition of asynchronous traction electric motors has been performed. An analysis of the railway performance indicators revealed that the waiting time for the formation (and disbanding) and dispatch of a freight train accounted for approximately 33% of the wagon cycle time, primarily due to a shortage of locomotives, while, for various reasons, about 70% of the operational wagon fleet was idle simultaneously. Based on these findings, it was concluded that a priority task in forming the technical policy of the railway sector for the medium term is the implementation of innovative measures that will extend the operational capabilities of the existing locomotive fleet. It has been determined that the total economic effect resulting from the increased freight transportation volumes by fifty locomotives equipped with domestic systems for monitoring their technical condition is expected to reach 3,765.50 million UAH over five years; the overall profitability of this innovative measure is 1.21 (revenues exceed costs by a factor of 1.21); moreover, the development and implementation of domestic systems on fifty locomotives, as opposed to purchasing foreign-made analogs, will yield savings of over 32.6 thousand US dollars.

2025-01-01T00:00:00Z Пархоменко, Лариса Олексіївна Parkhomenko, L.O. http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/29562 2025-09-18T08:28:52Z 2025-01-01T00:00:00Z

Title: Розвиток теорії управління експлуатаційною роботою залізничної системи в умовах невизначеностей і ризиків Authors: Пархоменко, Лариса Олексіївна; Parkhomenko, L.O. Abstract: UA: Дисертацію присвячено вирішенню актуальної наукової проблеми для залізничного транспорту – розвитку теорії управління експлуатаційною роботою залізничної системи в умовах невизначеностей і ризиків. У дисертаційній роботі запропоновано підходи, методи, моделі і технології, які призначені для забезпечення ефективного управління експлуатаційною роботою підсистем залізничного транспорту в умовах дії факторів невизначеності і ризиків. Запропоновано підхід щодо уточнення моделей як спосіб зменшення невизначеності на стратегічному рівні управління залізничної системи на прикладі уточнення моделі розрахунку плану формування одногрупних вантажних поїздів. Запропоновані підходи, оптимізаційні і прогнозні моделі, спрямовані на підвищення рівня точності і надійності тактичного планування в умовах невизначеності, пов’язаної з коливаннями вагонопотоків та пасажиропотоків. Запропонована технологія оперативного управління роботою технічних станцій, що реалізує підходи ризик-менеджменту і спрямована на вирішення проблеми недотримання строків доставки вантажів залізничним транспортом. Запропонована модель управління формуванням контейнерних поїздів на термінальних залізничних станціях і просуванням їх залізничною мережею до порту в контексті інтермодальних міжнародних перевезень, яка забезпечує надійну взаємодію між різними видами транспорту в умовах невизначеності, обумовленої волатильністю контейнеропотоків. Запропоновано технологію швидкої доставки контейнерів, яка базується на використанні інноваційних технічних рішень у вигляді модульних поїздів CargoSprinter та автоматичних вантажних систем MetroCargo, ключовим елементом якої є робастна модель управління, спрямована на нівелювання негативного впливу невизначеності, пов’язаної зі стохастичністю і відсутністю повної інформації про часові рамки виконання технологічних операцій.; EN: The dissertation addresses an important scientific problem for railway transport: the development of the theory of operational work management for the railway system under conditions of uncertainty and risk. The dissertation proposes approaches, methods, models, and technologies designed to ensure effective management of the operational work of railway transport subsystems in the presence of uncertainty and risk factors. An approach is proposed to refine models as a way to reduce uncertainty at the strategic level of railway system management, exemplified by the refinement of the model for calculating the single-group freight train formation plan. This involved introducing a function into the model to calculate the time cost coefficient for wagon dwell time at marshalling yards depending on the yard's workload. Additionally, a method for determining the parameters of this function based on statistical data was proposed. The refined model enabled a 3.5% reduction in actual costs associated with train accumulation and reformation across the network. The proposed approaches, optimization, and forecasting models are aimed at improving the accuracy and reliability of tactical planning under uncertainty associated with fluctuations in wagon flows and passenger flows. A model was developed for planning routes of high-speed passenger trains in a direction with a significant share of tourist passenger flow under conditions of uncertainty. A technology for operational management of technical station operations is proposed, implementing risk management approaches to address the problem of non-compliance with freight delivery deadlines. A vector optimization model was developed for operational planning of technical station operations, addressing both operational cost criteria and the risk of potential freight delivery delays. The application of the proposed optimization model and risk management approach allowed for a 62% reduction in the total risk associated with untimely delivery and an almost 8% decrease in the station's overall operating costs. A model for managing the formation of container trains at terminal railway stations and their movement through the railway network to ports in the context of intermodal international transportation was proposed, ensuring reliable interaction between different modes of transport under conditions of uncertainty caused by container flow volatility. A rapid container delivery technology was also proposed, based on innovative technical solutions such as modular CargoSprinter trains and automated MetroCargo freight systems. The key element of this technology is a robust management model aimed at mitigating the negative impact of uncertainty associated with stochasticity and incomplete information about the timing of technological operations. Moreover, the same procedure was used to calculate a current plan with fixed operating “windows” at workstations. The costs of the robust plan exceeded those of the optimal plan with fixed initial data by only 6.5%, which is a reasonable trade-off for robustness. This robustness, in turn, is compensated by the ability to quickly respond to unforeseen changes, avoiding significant delays and losses. All theoretical and practical results of the dissertation can be used to develop and improve technologies for strategic, tactical, and operational planning of enterprises directly responsible for organizing transportation processes on the railway. Their application can significantly enhance the efficiency of operational management in railway transport.

2025-01-01T00:00:00Z Лисечко, Володимир Петрович Lysechko, V.P. http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/28382 2025-03-03T14:07:55Z 2023-01-01T00:00:00Z

Title: Методи та моделі підвищення завадостійкості безпроводових інтелектуальних телекомунікаційних систем на базі складних сигнально-кодових конструкцій Authors: Лисечко, Володимир Петрович; Lysechko, V.P. Abstract: UA: В дисертаційній роботі вирішується актуальне науково-технічне завдання підвищення завадостійкості інтелектуальних телекомунікаційних систем на базі складних сигнально-кодових конструкцій. У роботі для підвищення завадостійкості безпроводових інтелектуальних телекомунікаційних систем було розроблено метод створення кодових конструкцій сигналів у вигляді ансамблів, що базується на систематичних перестановках часових і частотних складових сигналів. Цей метод дозволяє розширити резерв об’єму ансамблів, завдяки аналізу всіх можливих комбінації в часовому та частотному діапазонах і подальшому створенні стійких фіксованих сигналів. Відмінністю методу з визначенням часово-частотних координат співпадінь сигнальних елементів є застосування середнього значення максимальних відхилень бічних пелюсток функції взаємної кореляції і оптимізація процедури міксування перестановок в ансамблях сигнально-кодових конструкцій. Для збільшення кількості складних сигналів в ансамблі, при збереженні оптимально потрібної стійкості до завад множинного доступу, запропоновано метод синтезу кодових конструкцій сигналів. Метод ґрунтується на використанні послідовностей з покращеними взаємокореляційними характеристиками, які досягаються через смугову фільтрацію, виділення частотних смуг зі спектру цих послідовностей та подальше багатократне їх перенесення та міксування. Запропоновано метод конкурентного вибору каналів безпроводових інтелектуальних телекомунікаційних систем під час множинного доступу первинних та вторинних користувачів. Він відрізняється від існуючих підходів впровадженням технології накопичення енергії, яка використовується спільно з роботою нейронної мережі. Цей метод сприяє підвищенню рівня завадостійкості системи, за рахунок інтелектуального вибору оптимального каналу на основі даних про стан каналів та завади. Для покращення ефективності функціонування безпроводових інтелектуальних телекомунікаційних систем розроблено метод управління оточуючим середовищем шляхом розширення мережі. Цей підхід відрізняється від існуючих впровадженням інтелектуальних функцій у систему управління доступом у безпроводовій регіональній мережі (WRAN) за допомогою нейронних мереж. Для підвищення ефективності виявлення мобільних користувачів в інтелектуальних системах запропоновано метод множинного виявлення, що ґрунтується на структуруванні і оптимізації рою частинок в системах безпроводового зв'язку.; EN: In the dissertation research, the pertinent scientific and technical challenge of enhancing the interference resilience of intelligent telecommunications systems using intricate signal-code structures is addressed. In the research, to enhance the interference resistance of wireless intelligent telecommunications systems, a method was developed for creating signal code constructions in the form of ensembles based on systematic permutations of temporal and frequency components of signals. This method allows for expanding the reserve capacity of ensembles by analyzing all possible combinations in the temporal and frequency domains and subsequently creating robust fixed signals. The key difference of the method for determining the temporal-frequency coordinates of signal element coincidences lies in the utilization of the average value of maximum deviations of side lobes in the cross-correlation function and optimization of the permutation mixing procedure in the ensembles of signal code constructions. To increase the diversity of complex signals within an ensemble while maintaining the necessary interference resistance for multiple-access, a method for synthesizing signal code constructions was proposed. This method is based on the utilization of sequences with improved cross-correlation characteristics, achieved through bandpass filtering, extracting frequency bands from the spectrum of these sequences, and subsequent multiple transposition and mixing. A method for competitive channel selection in wireless intelligent telecommunication systems during multiple-access by primary and secondary users has been proposed. It distinguishes itself from existing approaches by incorporating energy accumulation technology, which is used in conjunction with a neural network. This method contributes to enhancing the interference resilience of the system by intelligently selecting the optimal channel based on information about channel conditions and interference. To improve the efficiency of wireless intelligent telecommunication systems, a method for environmental management through network expansion has been developed. This approach differs from existing methods by introducing intelligent functions into the access control system of a wireless regional network (WRAN) using neural networks. Additionally, to enhance the effectiveness of mobile user detection in intelligent systems, a method for multiple detection has been proposed, which is based on structuring and optimizing a particle swarm in wireless communication systems.

2023-01-01T00:00:00Z