http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/27 Fri, 26 Jun 2026 14:56:54 GMT 2026-06-26T14:56:54Z http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/32536 Title: Інтелектуальна система моніторингу психофізіологічного стану операторів дорожньо-будівельних машин на основі носимих сенсорів Authors: Крайнюк, Максим Юрійович; Щербак, Олег Віталійович; Буц, Юрій Васильович; Крайнюк, Олена Володимирівна; Krainiuk, Maksym; Shcherbak, Oleh; Buts, Yurii; Krainiuk, Olena Abstract: UA: Розроблено архітектуру багаторівневої системи моніторингу стану оператора асфальтоукладача на основі периферійних обчислень. Рішення базується на інтегрованому аналізі варіабельності серцевого ритму та концентрації летких органічних сполук від гарячої асфальтобетонної суміші. Описано авторський алгоритм ідентифікації мікросну за кутом нахилу голови оператора. Запропоновано сценарій адаптивного реагування у режимі обмеженої швидкості, що дозволяє запобігти дорожньо-транспортним пригодам та виникненню браку покриття без зупинки технологічного циклу. Впровадження системи мінімізує вплив «людського фактору» на безпеку дорожнього будівництва.; EN: The paper addresses road construction safety by developing a multi-level architectural framework for the continuous monitoring of an asphalt paver operator's psychophysiological state. Motivated by high injury rates caused by fatigue and extreme conditions, the study proposes a proactive monitoring strategy based on integrated data streams, moving beyond conventional reactive video surveillance. The research integrates biometric indicators, such as heart rate variability (HRV) and skin temperature, with environmental stressors. A key innovation is the inclusion of sensors for volatile organic compounds (VOCs) and particulate matter (PM2.5/PM10) arising from hot asphalt. This allows the system to account for the toxicological impact of bitumen fumes as a factor accelerating operator exhaustion. The technical implementation relies on a three-tier architecture that leverages Edge Computing. The Perception Layer ensures high-frequency data acquisition; the Edge Processing Layer performs real-time signal filtration to eliminate machinery vibrations; and the Application Layer manages decision-making logic. A central contribution is a proprietary algorithm that distinguishes between focused concentration and micro-sleep by analysing head tilt angle and muscle tonus via sensors integrated into the seat's headrest. Special emphasis is placed on adaptive "Limp Mode" scenarios to maintain technological continuity. Upon detecting critical fatigue, the system avoids emergency shutdowns, which cause thermal discontinuities and paving joints by reducing speed to a safe minimum. Simultaneously, it activates warning beacons and transmits an SOS signal with GPS coordinates to dispatch. This tool minimises "human factor" risks and establishes new safety standards in the road construction industry. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/32536 2026-01-01T00:00:00Z http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/32479 Title: Модель адаптивної оптимізації конструкцій горловин залізничних станцій з урахуванням експлуатаційно-ресурсних факторів Authors: Огар, Олександр Миколайович; Продащук, Світлана Миколаївна; Бауліна, Ганна Сергіївна; Продащук, Микола Вікторович; Кондратьєв, Ігор Вікторович; Ohar, Oleksandr; Prodashchuk, Svitlana; Baulina, Hanna; Prodashchuk, Mykola; Kondratiev, Ihor Abstract: UA: У статті розглянуто проблему формування раціональних конструкцій горловин залізничних станцій у сучасних умовах як критично важливої ділянки, що визначає ефективність роботи станційного комплексу. Проаналізовано сучасні методи проєктування (геометричних, імітаційних, алгоритмічних), їхні переваги та обмеження, зокрема недостатнє врахування залишкового технічного ресурсу, економічних факторів і сценаріїв кризового функціонування. Запропоновано модель адаптивної оптимізації з урахуванням експлуатаційно-ресурсних факторів (АО+ЕРФ), що дає змогу багатокритеріально оцінювати конфігурації горловин за технічними, експлуатаційними, економічними та ресурсними показниками, ураховувати різні сценарії функціонування станції (мирний час, воєнні дії, відновлення) і підвищувати стійкість інфраструктури. Модель демонструє переваги оптимізованих варіантів горловини порівняно з класичними: зменшення кількості конфліктних точок, економія витрат, покращення технічного ресурсу та енергоефективності. Запропонований підхід можна застосовувати для планування, реконструкції і адаптивної оптимізації залізничної інфраструктури в Україні та інших країнах із критичною інфраструктурою.; EN: The article considers the problem of forming rational designs of railway station entrances in modern conditions as a critically important area that determines the efficiency of the station complex. An analysis of modern design methods (geometric, simulation and algorithmic), their advantages and limitations, in particular insufficient consideration of the residual technical resource, economic factors and crisis operation scenarios, is carried out. An adaptive optimization model is proposed taking into account operational and resource factors (AO + ERF), which allows for a multi-criteria assessment of entrance configurations according to technical, operational, economic and resource indicators. The assessment was carried out under three scenarios: peacetime - stable conditions, minimal resource constraints; military operations - increased risk of destruction, shortage of elements, reduced windows for restoration; reconstruction - limited budget, but long-term sustainability and energy efficiency are the priority. The following criteria are evaluated for each scenario: geometric parameters, life cycle costs, average route travel time, energy costs, reliability coefficient (technical resource), stability index. The model demonstrates the advantages of optimized neck options over classic ones: reducing the number of conflict points, saving costs, improving technical resource and energy efficiency. Using the model will allow making informed decisions regarding the design, reconstruction and development of stations, taking into account possible delays in deliveries and the need for rapid restructuring of logistics routes. The proposed approach can be used for planning, reconstruction and adaptive optimization of railway infrastructure in Ukraine and other countries with critical infrastructure. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/32479 2026-01-01T00:00:00Z http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/32478 Title: Стан і напрями удосконалення механізмів оренди рухомого складу АТ «Укрзалізниця» в умовах функціонування електронної системи Prozorro.Продажі Authors: Шевченко, Віталій Іванович; Мацієвський, Богдан Вячеславович; Shevchenko, Vitaly; Matsievskiy, Bohdan Abstract: UA: У статті здійснено розширений комплексний аналіз сучасного стану нормативно-правового, організаційно-економічного забезпечення оренди рухомого складу ПАТ «Укрзалізниця» в умовах імплементації Закону України № 157-IX «Про оренду державного та комунального майна». Доведено, що основні локальні нормативно-правові акти, які формально регулюють передавання вантажних вагонів в оренду, розроблені за попереднім законодавством і на сьогодні не забезпечують повної відповідності Закону № 157-IX, Порядку № 483 і Методиці № 630, а також не враховують особливості правового режиму воєнного стану. Обґрунтовано основні напрями удосконалення механізмів оренди рухомого складу. Запропоновано оновлення Інструкції про порядок передавання вантажних вагонів в оренду з урахуванням нової нормативної бази, розроблення галузевого Порядку проведення електронних торгів з оренди рухомого складу, а також концепцію інтеграції механізмів класичної оренди вагонів із чинною моделлю продажу послуг через Prozorro.Продажі. Сформульовано підходи щодо диференціації інструментів доступу до вагонного парку для різних груп користувачів (великих експортерів, промислових підприємств, малих і середніх вантажовідправників).; EN: The article provides an in-depth and extended analysis of the current state of the legal, organizational and economic as well as institutional mechanisms governing the lease of rolling stock of JSC «Ukrzaliznytsia» under the Law of Ukraine No. 157-IX «On Lease of State and Communal Property» and within the framework of the Prozorro.Sale electronic trading system. It is demonstrated that, despite the formal completion of a new national model for leasing state property based on competitive electronic auctions, there remains a significant gap between the statutory requirements and the actual practice of granting access to Ukrzaliznytsia’s wagon fleet. The study shows that the core internal regulations of JSC «Ukrzaliznytsia» that nominally govern the lease of freight wagons were drafted under the previous legal regime and therefore do not fully comply with Law No. 157-IX, Government Resolution No. 483 and the Lease Fee Methodology No. 630 and do not adequately reflect the specific legal regime of martial law. At the same time, the model of selling services for the use of wagons through Prozorro.Sale, which has been actively employed since 2018– 2019, is focused mainly on short-term temporary use of rolling stock and does not create a full-fledged legal status of a lessee for clients. Drawing on a critical review of Ukrzaliznytsia’s internal regulations, an overview of the dynamics of electronic auctions, and the identified conflicts between special railway legislation and general lease regulations, the paper substantiates the main directions for improving rolling stock leasing mechanisms. These include updating the Instruction on the procedure for transferring freight wagons for lease in line with the current legal framework, developing a sector-specific Procedure for conducting electronic auctions for rolling stock lease, and designing a concept for integrating classical lease instruments with the existing service-sale model via Prozorro.Sale. The article proposes approaches to differentiating access tools to the wagon fleet for various user groups (large exporters, industrial enterprises, small and medium shippers), thereby combining the flexibility of short-term temporary use with the long-term predictability of classical lease contracts. It is argued that the implementation of the proposed measures will bring wagon lease relations of JSC «Ukrzaliznytsia» into full compliance with the current legislation, enhance transparency and competitiveness of access to rolling stock and strengthen the adaptability of rail transport to the challenges of wartime and post-war recovery. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/32478 2026-01-01T00:00:00Z http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/32477 Title: Предиктивні системи спостереження в цифрових двійниках: від реактивного моніторингу до проактивного управління Authors: Прохоров, Віктор Миколайович; Пархоменко, Лариса Олексіївна; Бурлуцький, Олексiй Вікторович; Логозинський, Олександр Олександрович; Prokhorov, Viktor; Parkhomenko, Larysa; Burlutskyi, Oleksii; Lohozynskyi, Oleksandr Abstract: UA: У статті запропоновано перехід від реактивного управління залізничними вузлами до предиктивного моніторингу в складі цифрових двійників. На відміну від «цифрових тіней», що лише фіксують стан об’єктів, розроблений підхід базований на авіаційній логіці попередження про наближення до критичних меж. Використано гібридну архітектуру: рекурентні нейронні мережі (LSTM) для прогнозування інтенсивностей потоків і приховані марковські моделі (HMM) для ідентифікації експлуатаційних станів. Моделювання підтвердило здатність системи виявляти передумови заторів за 15–20 кроків до їх виникнення. Це створює часовий резерв для превентивного регулювання, що забезпечує стабільність вузла в умовах стохастичного навантаження.; EN: Modern digitalization of railway transport is increasingly adopting the Digital Twin concept. However, most current implementations function merely as «Digital Shadows», providing high-fidelity visualization of infrastructure and rolling stock but lacking tools for predictive trajectory analysis. This leads to a reactive management model where corrective actions are taken only after a crisis occurs, such as track congestion or shunting bottlenecks. This «firefighting» approach results in inefficient resource use and a loss of throughput capacity under stochastic traffic fluctuations. This study proposes a conceptual shift from reactive monitoring to a proactive system within a Digital Twin. The core idea is to transform the twin from a passive observer into an active predictive unit. The approach is inspired by aviation safety-critical systems, specifically Ground Proximity Warning Systems (GPWS/TAWS). By analogy, the station's control system must continuously calculate the «closure vector» toward an operational collapse–a state where input spikes exceed processing capacity, leading to a total halt of operations. A hybrid multilayered architecture is proposed. The first layer utilizes multivariate recurrent structures (Long Short-Term Memory, LSTM) to forecast the intensities of interrelated technological flows: inbound traffic, processing rates, and outbound departure rhythms. This allows the system to identify «technological debt» and trends in queue accumulation. The second layer employs Hidden Markov Models (HMM) to interpret these numerical forecasts. The system’s dynamics are represented as a sequence of hidden operational states: Underutilization, Optimal, Marginal (risk zone), and Congestion (collapse). The relationship between observed flow intensities and hidden states is managed through transition matrices and emission functions, enabling real-time identification of the most probable system regime using the Viterbi algorithm. Model verification was conducted through simulations of a shunting yard under variable loads. The results show that identifying hidden states allows for the recognition of a transition to a «Marginal» state 15–20 steps before physical congestion reaches a critical threshold. This provides a vital «time buffer» for dispatchers to implement preemptive measures, such as regulating inbound flows. The study confirms that the proposed signaling logic effectively prevents phase transitions into unmanaged congestion, stabilizing the outbound rhythm even under significant external disturbances. The research establishes a foundation for a new generation of decision-support systems where efficiency is defined by the ability to anticipate and avoid failures. The methodology is universal and can be scaled to various transport hubs, ensuring operational resilience through the proactive management of stochastic processes. Thu, 01 Jan 2026 00:00:00 GMT http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/32477 2026-01-01T00:00:00Z