http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/28625 Mon, 13 Apr 2026 08:46:52 GMT 2026-04-13T08:46:52Z http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/31029 Title: Створення цифрового двійника залізничної мережі та його інтеграція з автоматизацією реагування на кіберзагрози SOAR на базі штучного інтелекту Authors: Сотник, Василь Олександрович; Хісматулін, Володимир Шайдуллович; Сіроклин, Іван Миколайович; Прилипко, Андрій Андрійович; Sotnyk, V.; Khismatulin, V.; Siroklyn, I.; Prylypko, A. Abstract: UA: У статті обґрунтовано необхідність створення цифрового двійника залізничної мережі (ЦД) і досліджено механізми його інтеграції з передовою системою автоматизації реагування на кіберзагрози (SOAR) на базі штучного інтелекту (ШІ). В умовах тотальної цифровізації, впровадження Інтернету речей (ІоТ) і АСУ/СЦБ залізнична інфраструктура критично розширює поверхню для кібератак, що потребує переходу від реактивних до проактивних методів захисту. ЦД визначено як високоточну віртуальну копію фізичної системи (колії, рухомий склад, енергопостачання, СЦБ, АСУТП і мережева інфраструктура), яка слугує інтелектуальним полігоном для кіберзахисту. Детально розглянуто основні функції ЦД: моделювання руху, моделювання інфраструктури, моделювання систем СЦБ і моделювання енергопостачання і зв'язку. Кожна з цих функцій є критично важливою для симуляції кібератак і оцінювання їхнього реального фізичного впливу на безпеку руху, наприклад спроби несанкціонованої зміни положення стрілки чи порушення зв'язку. Система SOAR подана як головний інструмент, що забезпечує оркестровку (координацію інструментів безпеки) і автоматизацію (виконання контрзаходів за допомогою «плейбуків»), необхідну для миттєвого реагування на інциденти. Штучний інтелект виступає в ролі «мозку» для ухвалення рішень, використовуючи ЦД для оцінювання наслідків інциденту і вибору оптимального сценарію реагування SOAR із пріоритетом: Безпека руху – Функціональність – Відновлення. Запропоновано концептуальну архітектуру та алгоритм інтеграції, що дає змогу SOAR/ШІ автоматично тестувати контрзаходи у віртуальному середовищі ЦД перед застосуванням їх у реальній мережі, мінімізуючи операційні ризики. Наведені практичні приклади застосування елементів ЦД і ШІ на залізницях світу (Deutsche Bahn, Network Rail, Італійська Державна Залізнична Група) що підтверджують перспективність технології. У висновку зазначено, що інтеграція ЦД, SOAR і ШІ є стратегічною необхідністю для підвищення загальної кіберстійкості та надійності залізничного транспорту, особливо в умовах постійних кібернетичних загроз.; EN: The article substantiates the need to create a digital duplicate of the railway network (CD) and explores the mechanisms of its integration with an advanced system of automating response to cyber threats conditions of total digitalization, introduction of the Internet of Things (IoT) and ACS/CSS, the railway infrastructure critically expands the surface for cyber attacks, which requires a transition from reactive to proactive methods of protection. CD is defined as a high-precision virtual copy of the physical system (tracks, rolling stock, power supply, control system, automatic control system and network infrastructure), which serves as an intellectual training ground for cyber protection. The main functions of the CD are considered in detail: traffic modeling, infrastructure modeling, SBS systems modeling, and energy supply and communication modeling. Each of these functions is critical for simulating cyber-attacks and assessing their real-world physical impact on traffic safety, such as attempted unauthorized changes to the arrow's position or communication disruption. The SOAR system is presented as a key tool that provides the orchestration (coordination of security tools) and automation (implementation of countermeasures using «playbooks») necessary for immediate incident response. Artificial intelligence acts as a «brain» for decision-making, using the CD to assess the consequences of an incident and choose the optimal SOAR response scenario with the priority: Traffic safety - Functionality - Recovery. A conceptual architecture and integration algorithm are proposed that allow SOAR/AI to automatically test countermeasures in a virtual CD environment before deploying them in a real network, minimizing operational risks. Practical examples of the application of CD and AI elements on the world's railways (Deutsche Bahn, Network Rail, Italian State Railway Group) are given, which confirm the promising nature of the technology. The conclusion emphasizes that the integration of CD, SOAR and AI is a strategic necessity to increase the overall cyber resilience and reliability of rail transport, especially in the face of constant cyber threats. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/31029 2025-01-01T00:00:00Z http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/31028 Title: Розроблення пристрою для автоматичного регулювання температури електрообігріву контактів автоперемикачів стрілочних електроприводів Authors: Мойсеєнко, Валентин Іванович; Коваль, Віталій Олексійович; Гаврилов, Микола Олександрович; Moiseenko, Valentin; Koval, Vitaliy; Havrylov, Mykola Abstract: UA: Автоперемикач електричного приводу стрілки є відповідальним елементом конструкції, він забезпечує формування інформації про положення кінців стрілки. Водночас цей компонент, порівняно з іншими елементами конструкції приводу, є найменш надійним. Значна кількість пошкоджень викликана негативними впливами навколишнього середовища: висока вологість, низька температура повітря можуть спричинити затвердіння контактів, що негативно впливає на роботу ланцюга керування. Існуючі технічні засоби для запобігання негативним атмосферним впливам включають включення резисторів для електричного нагрівання контактів протягом зимового періоду експлуатації. Наявна система технічного обслуговування електроприводів стрілок передбачає включення та виключення електричних нагрівальних резисторів обслуговуючим персоналом. Слід зазначити, що переважна більшість станцій з невеликою кількістю стрілок не передбачають постійної присутності обслуговуючого персоналу, тому, очевидно, цей процес зовсім не узгоджується з коливаннями температури навколишнього середовища. Насправді електромеханік SCB може бути присутнім на певній станції свого району під час виконання планових робіт або під час усунення пошкоджень електричних пристроїв централізації.; EN: The autoswitch of the turnout electric drive is a responsible element of the design, it provides the formation of information about the position of the arrow tips. At the same time, this component, in comparison with other elements of the drive design, is the most unreliable. A significant amount of damage is caused by negative environmental influences: high humidity, low air temperature can cause contact induration, which adversely affects the operation of the control circuit. Existing technical means to prevent negative atmospheric influences include the inclusion of resistors for electric heating of contacts during the winter period of operation. The existing system of technical maintenance of turnout electric drives provides for the inclusion and exclusion of electric heating resistors by service personnel. It should be noted that the vast majority of stations with a small number of turnouts do not provide for the constant presence of service personnel, therefore, obviously, this process is not at all consistent with fluctuations in ambient temperature. In fact, the electromechanic of the SCB may be present at a specific station of his district when performing routine work, or when eliminating damage to electrical centralization devices. Obviously, the presence of a human operator in the control loop cannot ensure the fulfillment of the tasks due to the emerging subjective factor. As a result, the problem of energy efficiency of the electric heating process arises, and there are cases of damage to the contact group of the autoswitch due to inefficient operation of the electric heating device. Therefore, the specified direction of work is relevant, has practical significance and is aimed at reducing failures in station centralization systems. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/31028 2025-01-01T00:00:00Z http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/31027 Title: Розрахунок електромагнітної сумісності в задачах частотно-територіального планування мереж технологічного радіозв’язку Authors: Єлізаренко, Андрій Олександрович; Yelizarenko, Andriy Abstract: UA: У роботі розглянуто комплекс питань частотно-територіального планування мереж залізничного технологічного радіозв’язку. Для розрахунків запропонована модель поширення радіохвиль на залізницях, яка дає змогу виконувати розрахунки просторового і частотного рознесення радіозасобів за виконання умов забезпечення електромагнітної сумісності. Розроблено методику, яка може бути покладена в основу відомчої нормативної бази.; EN: The paper considers a set of issues of frequency-territorial planning of railway technological radio communication networks. In frequency-territorial planning of radio networks, it is necessary to solve two types of problems: to determine the service areas of radio networks with a given quality and reliability of communication and to perform calculations of spatial and frequency separation provided that the electromagnetic compatibility of radio equipment is ensured. At present, the regulatory framework that has been created solves a number of issues of organization and calculation of service areas of radio networks. Currently, there are no regulatory documents that would regulate the methods of calculating electromagnetic compatibility and the selection of operating frequencies for use in technological radio communication networks. To analyze the electromagnetic environment, it is necessary to determine the influence of radiation from interfering transmitters, the patterns of radio wave propagation between emitters and receptors of radio interference, the nature of radio interference, and the conditions of susceptibility to radio interference of receiving devices. In the calculations, a model of radio wave propagation under the influence of railway infrastructure was proposed, which allows calculations of spatial and frequency separation of radio equipment while meeting the conditions for ensuring electromagnetic compatibility. A methodology has been developed that can be used as the basis for departmental regulatory framework. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/31027 2025-01-01T00:00:00Z http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/31026 Title: Розроблення структурної схеми та бази правил нейро-нечіткої системи керування дизель-генераторною установкою Authors: Залата, Андрій Сергійович; Zalata, Andrii Abstract: UA: У статті подано комп’ютерну модель інтелектуальної системи керування дизель-генераторною установкою, реалізовану в середовищі MATLAB/Simulink. Описано формування структурної схеми, що поєднує фізичні моделі силових підсистем і модулі нейро-нечіткого керування. Особливу увагу приділено побудові бази правил, створеної на основі кластеризації Fuzzy C-Means і подальшого нейронного навчання, що забезпечує адаптацію системи до зміни маси поїзда, профілю колії та довжини ділянки руху. Продемонстровано аналітичні залежності керувального коефіцієнта для різних експлуатаційних умов і показано здатність моделі прогнозувати оптимальні керувальні дії в режимі реального часу. Результати підтверджують ефективність поєднання нечіткої логіки та машинного навчання в системах керування дизель-генераторними установками.; EN: This article presents the development and validation of an intelligent control model for a dieselgenerator unit implemented in MATLAB/Simulink, integrating physical dynamics with adaptive neuro-fuzzy regulation. The study addresses the limitations of traditional control systems that fail to ensure sufficient adaptability under varying operational conditions such as track profile, train mass and section length. A comprehensive mathematical representation of the diesel engine, turbocharging, cooling, fuel injection and synchronous generator subsystems is constructed to reproduce nonlinear thermodynamic and electromechanical processes. On this foundation, a hybrid neuro-fuzzy controller based on ANFIS principles is introduced, combining data-driven learning with an interpretable rule base formed through Fuzzy C-Means clustering and refined via a hybrid backpropagation and gradient-descent training procedure. The paper analyses the resulting rule base, which captures the dependence of the corrective power coefficient on mass, gradient and route length, demonstrating stable and logically consistent behavior across 100, 200 and 300 km sections. The model ensures adaptive modification of fuel supply, excitation current and rotational speed based on sensor feedback and external requirements. Simulation results confirm the capability of the developed system to maintain energy efficiency, stabilise dynamic parameters and decrease fuel consumption under various traction scenarios. The model provides a unified computational environment for studying real-time interaction between physical processes and intelligent regulators, offering a basis for further extensions including more detailed combustion and electromagnetic models, deep neural architectures and multi-criteria optimisation frameworks. The proposed approach can serve as a foundation for advanced adaptive control of traction power systems and real-time hardware-in-the-loop implementations aimed at improving performance, ecological sustainability and operating stability of diesel-generator units. Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/31026 2025-01-01T00:00:00Z