№ 4 (112)

Permanent URI for this collectionhttps://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/21423

UKR:
У даному репозитарії представлені електронні версії статей, автори яких є членами співтовариства університету. Зі статтями авторів, що не працюють в УДУНТ, можна ознайомитися на сайті Національної бібліотеки України імені В. І. Вернадського або на сайті журналу "Наука та прогрес транспорту."
ENG:
This repository contains e-articles whose authors are members of the community of the university. Articles of authors who are not employees USUST, is available online at Vernadsky National Library of Ukraine or on the website of the journal " Science and Transport Progress "

Browse

Now showing 1 - 16 of 16

№ 4 (112) випуск. Наука та прогрес транспорту
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025)
UKR: Журнал має за мету висвітлення актуальних питань наукового супроводження транспорту, рухомого складу, транспортної інфраструктури, інформаційних й інтелектуальних систем на транспорті та оприлюднення результатів фундаментальних і прикладних досліджень, сучасних наукових підходів до розробки технологій, аналізу управлінських, економічних й екологічних аспектів роботи підприємств транспорту та транспортного будівництва. Часопис включено до Переліку фахових наукових видань України, у яких можна публікувати результати дисертаційних робіт на здобуття наукового ступеня доктора наук, кандидата наук та доктора філософії за такими спеціальностями: Комп’ютерні науки та інформаційні технології; Матеріалознавство; Галузеве машинобудування; Електроенергетика, електротехніка та електромеханіка; Теплоенергетика; Технології захисту навколишнього середовища; Будівництво та цивільна інженерія; Залізничний транспорт; Автомобільний транспорт; Транспортні технології (за видами).
Environment Pollution Modeling on the Base of Quick Computing Models
(Ukrainian State University of Science and Technologies, 2025) Rusakova, Tetiana I.; Berlov, Oleksandr V.; Gubin, O. I.; Gunko, Olena Yu.; Mashykhina, Polina B.
ENG: Purpose. Development of a fast calculation models for determining zones of ground waters and air chemical pollution during the emission of chemically hazardous substances from anthropogenic sources of pollution. To mod-el the process of passive impurity transfer in ground waters and in atmospheric air, the G. Marchuk model is used, which takes into account the speed and direction of the flow, the intensity of the emission of chemically hazardous substances, and atmospheric diffusion (dispersion in round waters). Methodology. The process of ground waters and air pollution modeling is based on the numerical integration of the mass transfer equation (G. Marchuk model). Two numerical models were built. One numerical model was built to simulate ground waters pollution. Another numerical model was built to simulate air pollution. The construction of a numerical models of the impurity propagation process was carried out by splitting of the mass transfer equation (G. Marchuk model). Then a variable-triangular finite-difference decomposition schemes were used for numerical integration. The unknown value of the concentration of a chemically hazardous substance is carried out using explicit formulas. A set of applied programs has been developed based on the constructed numerical models. Findings. A set of applied programs has been developed based on the constructed numerical models. The results of numerical calculations are presented, showing the efficiency of the proposed numerical models. Originality. Proposed numerical models of mass transfer allow to compute quickly the areas of chemical air pollution due to the emission of toxic substances from anthropogenic sources of pollution. Practical value. Based on the proposed numerical models, a computer code has been developed. The developed models and computer code make it possible to estimate the size and intensity of environmental pollution, and can be used in solving the problem of assessing the negative impact on the ground waters and air from different sources. The results of numerical calculations show the operability of the proposed models.
Level-Based Classification of Electromagnetic Effects in Certification Tests of Electric Rolling Stock
(Ukrainian State University of Science and Technologies, 2025) Zubko, Andrii V.
ENG: Purpose. To develop a conceptual framework for interpreting the results of electromagnetic compatibility (EMC) certification tests of electric rolling stock using a multi-level classification system. The study aims to establish a structured method for distinguishing different states of electromagnetic influence based on measured parameters of amplitude and duration, thereby improving the representation and understanding of test data within existing certification procedures. Methodology. Existing approaches to electromagnetic compatibility testing and data interpretation in railway applications were analyzed to identify limitations in differentiating levels of electromagnetic influence. A structured method for precise classification is proposed, based on normalized comparison of interference characteristics. The developed framework defines transition zones between safe and potentially critical operating conditions and allows flexible adaptation of threshold parameters depending on test conditions. This ensures compliance with certification requirements while enhancing the diagnostic depth and informativeness of the results. Findings. A multi-level classification system for electromagnetic interference has been developed, providing a comprehensive representation of EMC test results. The approach enables identification of transitional states and trends toward critical operating conditions that are not detectable under a dichotomous evaluation scheme. It allows a more accurate interpretation of test outcomes, supports early diagnostics of instability, and provides a quantitative basis for assessing the operational resilience of railway systems. Originality. A systematic, multi-level framework for interpreting EMC test results of electric rolling stock has been developed. Unlike conventional methods limited to threshold verification, the proposed approach accounts for the dynamics of parameter variations and their interdependencies, enabling predictive analysis and a more complete understanding of electromagnetic behavior under various operating conditions. Practical value. The developed methodology enhances the accuracy, transparency, and reliability of certification testing for electric locomotives, multiple-unit trains, and other electrically powered rolling stock. It contributes to safer and more efficient railway operation by providing engineers and certification authorities with a comprehensive analytical framework for assessing electromagnetic compatibility. The approach is applicable for optimizing design solutions, refining certification criteria, and supporting the modernization of railway infrastructure.
Numerical Models in Applied Problems of Heat and Mass Transfer
(Ukrainian State University of Science and Technologies, 2025) Biliaieva, Viktoriia V.; Shcherbyna, Serhii
ENG: Purpose. The problems of farm ventilation, prediction of CO concentration fields inside farms, prediction of artificial soil heating in greenhouses are considered. To solve a complex of such problems, it is necessary to have specialized mathematical models, oriented towards users in design organizations. Development of numerical models for solving heat and mass transfer problems for agricultural facilities (farms, greenhouses). Methodology. To solve the problem of ventilation of the working room (determination of the air flow velocity field in the room), a mathematical model of the motion of a vortex-free flow of an inviscid fluid (Laplace equation for the velocity potential) is used. Numerical integration of the modeling equation is carried out using two schemes: a locally one-dimensional scheme and a conditional approximation scheme. The G. Marchuk model is used to model the mass transfer process. Splitting schemes are used for numerical integration of the modeling equation. Two numerical models are built to analyze thermal fields in a stationary environment: a two-dimensional energy equation and a one-dimensional energy equation. Two difference schemes are used for numerical integration of the two-dimensional energy equation: a conditional approximation scheme and an explicit finite-difference scheme. An implicit splitting scheme is used to solve the one-dimensional energy equation. Findings. The software implementation of the developed numerical models has been carried out. The results of computational experiments are presented. Originality. Effective mathematical models and computer codes have been developed for solving problems of aerodynamics and mass transfer in the working space, as well as the process of heat conduction in a stationary environment. The created numerical models belong to the class of "diagnostic models", that is, computer codes that implement the developed numerical models make it possible to quickly obtain estimated data on thermal or concentration fields in the study area. Practical value. The created computer codes can be used to analyze thermal and concentration fields in agricultural premises (greenhouses, farms) to analyze the efficiency of energy systems and ensure the necessary ventilation and heating modes of the environment.
On the Need to Conduct Additional Stress Tests to Evaluate the Safety of the Hydraulic Structures Site at the Zaporizhzhia NPP
(Ukrainian State University of Science and Technologies, 2025) Ulyanov, V. Yu.; Bilyk, V. V.
ENG: Purpose. Conducting a comprehensive analysis concerning the condition of the cooling pond dam at the Zaporizhzhia Nuclear Power Plant (NPP), which is a key component in the hydraulic structures system at this NPP, to justify further research. Additionally, identifying any extra or previously unaccounted factors that could affect the overall safety of the structure. Methodology. The authors performed a comprehensive review of all available engineering surveys and geotechnical research materials related to the Zaporizhzhia NPP cooling pond dam. These materials were produced by various organizations starting from the completion of the facility in 1985, with particular focus on the period 2011–2018, especially after the publication of the 2011 stress test report. Special attention was given to high precision geodetic data on settlements and deformations of grades on the cooling pond dam. This enabled a new perspective on the findings of the engineering and geological surveys, as well as the stress tests conducted based on them. Findings. Based on the analysis of the dam body soil research data, previously unaddressed issues were raised and examined, including those related to the facility's operation. The need to conduct new stress tests was justified, considering the current conditions at the NPP site and its surroundings. Practical value. For the first time, a comprehensive analysis of the facility's condition was conducted based on accumulated geotechnical data. The stress tests performed in 2011 were found to be overly optimistic. Originality. The need for further research on the facility was justified, including through a program to evaluate the technical condition of the cooling pond dam using innovative methods from the Prydniprovska State Academy of Civil Engineering and Architecture.
Актуальні питання заходів безпеки при логістиці залізничним транспортом
(Український державний університет науки і технологій, 2025) Гудімов, Віктор Володимирович
UKR: Мета. Метою дослідження є проведення змістовного порівняльного аналізу стану виробничого травматизму, пов’язаного зі службовою діяльністю військовослужбовців при здійсненні переміщення військових вантажів залізничним транспортом та обґрунтування запобігання нещасним випадкам, нещасним випадкам з військовослужбовцями зі смертельним наслідком, нещасним випадкам, унаслідок яких військовослужбовцями отримані тяжкі травми. Методика. Висвітлено проблемні питання під час навантаження військових ешелонів та транспортів в сучасних умовах. Визначено комплексні заходи, спрямовані на оптимізацію та виконання заходів безпеки під час вантажно-розвантажувальних операцій. На підставі проведеного аналізу надаються пропозиції для організованого навантаження (вивантаження) ешелонів та транспортів з дотриманням захід безпеки. В дослідженні використано практичний досвід офіцерів служби військових сполучень Командування Сил логістики Збройних Сил України, військових частини, які переміщуються в складі військових ешелонів та відправляють військові вантажі для забезпечення виконання завдань для забезпечення військам усього, що їм є необхідним для життя і проведення операцій під час війни. Результати. Організація перевезень військо-вих частин залізничним транспортом в особливий період потребує високого рівня планування, координації дій, дотримання заходів безпеки та взаємодії між військовими й цивільними структурами. Від злагодженості цих дій залежить успішність розгортання військ і виконання завдань оборони держави та забезпечення військових частин всим необхідним для виконання бойових завдань. Наукова новизна. Розроблено рекомендації та довідково-аналітичні матеріали для військових частин, органів військового управління, начальників управлінь військових сполучень на залізницях, військових комендантів. Систематизовано роботу командирів (начальників) щодо забезпечення та виконання особовим складом військового ешелону та варти правил надання домедичної допомоги потерпілим, дотримання безпеки під час перебування на коліях залізничних станцій, використання засобів пожежогасіння, а також сигналів, які застосовуються на залізничному транспорті. Практична значимість. Результати дослідження можна використовувати при забезпеченні збереження життя та зміцненні здоров’я особового складу військового ешелону та варт під час виконання завдань з охорони і супроводу військових транспортів, які містять небезпечні вантажі (зокрема, боєприпаси) у районах проведення операцій (бойових дій).
Засади концепції зворотної конверсії для обґрунтування застосування підземних споруд метрополітену в якості укриттів
(Український державний університет науки і технологій, 2025) Тютькін, Олексій Леонідович; Банніков, Дмитро Олегович; Остапенко, Ігор Сергійович; Гернич, Микола Володимирович
UKR: Мета. Автори ставлять за мету визначити засади концепції зворотної конверсії для обґрунтування застосування підземних споруд метрополітену в якості укриттів об’єктів критичної інфраструктури. Методика. У статті проаналізовано та класифіковано вже збудовані укриття, а також запропоновані на будівельному ринку України споруди подвійного призначення. Визначено особливості захисних споруд, їхні конструктивні параметри, переваги й недоліки. Відмічено, що поява нових ідей та навіть формування концепцій, що охоплюють присвячені укриттям суміжні області, пов’язується з освоєнням підземного простору великих міст, тобто з областю, що вже була розроблена раніше. Доведено, що український досвід застосування захисних споруд надає можливість створення нової концепції, в якій вже відомі конструкції підземних споруд цивільного призначення можуть успішно виконувати роль укриттів. Результати. Для обґрунтування застосування підземних споруд в якості укриттів для об’єктів критичної інфраструктури запроваджено нову концепцію, яка отримала назву «зворотна конверсія». Зворотна конверсія представляє собою процес переносу суто цивільних конструктивно-технологічних рішень у військову сферу, а також в область, що близька до неї, а саме область спорудження захисних споруд. Обґрунтовано, що односклепінчаста станція метрополітену мілкого закладення, споруджена із монолітного залізобетону, й колонна станція метрополітену мілкого закладення, змонтована із збірного залізобетону, мають високий потенціал в якості укриттів. Доведено, що конструктивно-технологічні рішення будівництва підземних споруд метрополітену (станції мілкого закладення) переносяться до області спорудження захисних споруд, а не використовуються в якості об’єктів подвійного призначення. Наукова новизна. В статті вперше наведені засади концепції зворотної конверсії, яка надає можливість розширення простору рішень створення захисних споруд. Практична значимість полягає в обґрунтуванні станцій метрополітену мілкого закладення в якості укриттів об’єктів критичної інфраструктури.
Математичне моделювання забруднення повітря після вибуху в кар’єрі: експрес прогноз
(Український державний університет науки і технологій, 2025) Медведєва, Ольга; Біляєва, Вікторія Віталіївна; Кіріченко, Павло Сергійович; Козачина, Віталій Анатолійович; Усенко, Андрій Юрійович
UKR: Мета. Розробка CFD моделі, що дає можливість оперативно прогнозувати рівень пилового забруднення атмосферного повітря після вибуху в кар’єрі, розробка швидкої розрахункової моделі CFD. Методика. Для рішення задачі аеродинаміки та масопереносу використовуються фундаментальні рівняння механіки суцільного середовища. Поле швидкості повітряного потоку моделюється за допомогою рівняння Лапласа для потенціалу швидкості. Чисельне інтегрування рівняння Лапласу здійснюється за допомогою метода розщеплення. Після розщеплення будуються різницеві рівняння, що можуть бути вирішені за явною формуло. Для моделювання розповсюдження пилу в атмосферному повітрі використовується модель Г. Марчука. Для чисельного інтегрування рівняння масопереносу використовуються різницеві схеми розщеплення. На першому етапі здійснюється фізичне розщеплення на рівняння дифузії та конвективного переносу пилу. Далі будуються змінно-трикутні різницеві схеми розщеплення. Рельєф місцевості моделюється на прямокутній різницевій сітці за допомогою маркерів. Результати. Розроблений комплекс чисельних моделей для рішення за-дач: аеродинаміки та масопереносу вагомої домішки в атмосферному повітрі. Для побудови чисельних моделей використані кінцево-різницеві схеми розщеплення, що дозволяють отримати прості розрахункові залежності. Побудовані чисельні моделі дають можливість оперативно розраховувати динаміку пилового забруднення в умовах складного рельєфу місцевості. Наукова новизна. Побудовані чисельні моделі для аналізу динаміки пилового забруднення атмосферного повітря після вибуху в кар’єрі. Модель дає можливість враховувати геометричну форму рельєфу, метеоумови, швидкість гравітаційного осадження пилу, атмосферну дифузію, форму пилової хмари після вибуху. Модель може бути використана для експрес оцінювання впливу вибухів на навколишнє середовище. Практична значимість. Розроблений спеціалізований пакет комп’ютерних програм для проведення обчислювального експерименту на базі побудованих чисельних моделей. Наведено результати чисельного експерименту.
Математичне моделювання конструкції станції метрополітену пілонного типу на основі чисельного аналізу
(Український державний університет науки і технологій, 2025) Федоров, К. Є.; Тютькін, Олексій Леонідович
UKR: Мета. Автори ставлять за мету провести математичне моделювання конструкції станції метрополітену пілонного типу на основі чисельного аналізу методом скінченних елементів, а також виконати пошук компонент напружено-деформованого стану й з’ясувати міцність комбінованого кріплення, яке зводиться на основі Новоавстрійського методу спорудження тунелів. Методика. Для досягнення поставленої задачі було розроблено скінченно-елементну модель станції метрополітену пілонного типу у професійному розрахунковому комплексі Structure CAD for Windows. В моделі повною мірою відображені властивості комбінованого (тимчасового та постійного) кріплення станції метрополітену пілонного типу. Змодельована половина станції метрополітену пілонного типу, моделі надані деформаційні характеристики, взяті з реальних інженерно-геологічних досліджень. Також до моделі прикладений комплекс граничних умов, які відповідають реальному деформуванню системи, а також сполучення навантажень. Результати. Під час чисельного аналізу отримано репрезентативну інформацію щодо напружено-деформованого стану станції метрополітену пілон-ного типу і з’ясовано, що наявність проходів, а також дільниць переходу проходу в пілон й навпаки, свідчить про значний їх перерозподіл. Детальний аналіз переміщень оправи довів, що деформування оправи середнього й бокового тунелів підтверджує майже однорідне переміщення станційної конструкції. Визначено максимальні значення напружень у постійній оправі станції метрополітену пілонного типу. Наявність системи пілонів, а також проходів формує неоднорідний напружений стан, який в комплексі з однорідним деформованим, представляє визначальну перевагу станційної конструкції такого типу. Наукова новизна результатів полягає у вперше отриманих в ході математичного моделювання результатах напружено-деформованого стану конструкції станції пілонного типу, що споруджується в міцних породах на основі NATM. Практична значимість. Її характеризують результати аналізу міцності комбінованого (тимчасового та постійного) кріплення станції пілонного типу глибокого закладення.
Математичне моделювання процесу нейтралізації агресивної домішки у підземних водах: експрес модель
(Український державний університет науки і технологій, 2025) Біляєв, Микола Миколайович; Козачина, Віталій Анатолійович; Гунько, Олена Юріївна; Кузнецов, Віталій Миколайович; Звонарьова, Ольга Віталіївна
UKR: Мета. Одним з сучасних засобів захисту підземних вод при наявності агресивної домішки є використання проникних бар’єрів (reactive barrier). При проведенні проєктних робіт важливо заздалегідь визначати ефективність проникних бар’єрів. Для рішення такої складної задачі потрібно мати спеціалізовані математичні моделі. В роботі розглядається розробка чисельних моделей для розрахунку процесу нейтралізації агресивної домішки в потоці підземних вод за допомогою проникного бар’єру з урахуванням гідродинаміки течії. Методика. Гідродинаміка підземних вод описується двовимірним рівнянням (планова модель) фільтрації безнапірного потоку ґрунтових вод. Для моделювання процесу руху агресивної домішки в потоці ґрунтових вод використовується двовимірне рівняння конвективно-дисперсійного поширення забруднювача в безнапірному потоці підземних вод. Для чисельного інтегрування рівняння фільтрації ґрунтових вод використовуються дві кінцево-різницеві схеми розщеплення. Для чисельного інтегрування рівняння масоперносу агресивної домішки використовується схема розщеплення по фізичним процесам. Результати. Здійснено програмну реалізацію розроблених чисельних моделей динаміки ґрунтових вод та масопереносу агресивної домішки. Розроблені комп’ютерні коди є інструментом для оперативного аналізу ефективності використання проникного бар’єру. Наукова новизна. Розглянуто рішення комплексної задачі геоміграції – рух агресивної домішки та її нейтралізація у проникному бар’єрі (reactive barrier). Для аналізу ефективності роботи проник-ного бар’єру розроблено чисельну модель динаміки підземних вод та масопереносу агресивної домішки в ґрунтових водах. На базі розроблених чисельних моделей розроблено комп’ютерні коди для проведення обчислювальних експериментів. Розроблені чисельні моделі дають можливість протягом одного робочого дня здійснити серію розрахунків для наукового обґрунтування параметрів проникного бар’єру. Практична значимість. Побудовані чисельні моделі дають можливість оперативно вирішувати складні задачі в галузі охорони водних ресурсів від забруднення.
Обґрунтування оптимальної послідовності реконструкції промислових будівель у проєктах ревіталізації з урахуванням їх майбутньої функції
(Український державний університет науки і технологій, 2025) Кравчуновська, Тетяна Сергіївна; Балакін, К. В.
UKR: Мета. Вдосконалення методичного підходу до організації процесу ревіталізації колишніх об’єктів транспортної інфраструктури з урахуванням їх майбутньої функції (функцій) в умовах часових і ресурсних обмежень. Методика. Системний підхід до моделювання процесу організації ревіталізації в частині обґрунтування послідовності включення нефункціонуючих об’єктів транспортної інфраструктури до проєкту; ком-плексний підхід до формування множини визначальних факторів впливу екзогенного та ендогенного характеру. Результати. Вдосконалено методичний підхід до організації процесу ревіталізації колишніх об’єктів транспортної інфраструктури з урахуванням збереження автентичності будівель, адаптивного використання їх простору, застосування технологій будівельного інформаційного моделювання, штучного інтелекту, інтернету речей, вибіркового демонтажу конструкцій, ремедіації ґрунтів для дотримання вимог щодо безпеки, комфорту, інклюзивності та енергоефективності, що забезпечує введення в експлуатацію об’єктів із заданими техніко-економічними характеристиками в межах наявних ресурсних обмежень. Наукова новизна. Застосовано системний підхід до організації процесів ревіталізації колишніх об’єктів транспортної інфраструктури, що передбачає поетапний аналіз послідовності перетворення будівель і споруд із урахуванням визначальних чинників впливу на вибір їх майбутньої функції; при цьому задачі перетворення міської забудови через переосмислення функцій вже існуючих будівель замість будівництва нових об’єктів корелюють із за-дачами щодо створення сталого житла, економічного зростання, відповідального виробництва і споживання. Практична значимість. Задача перетворення міської забудови через переосмислення функцій вже існуючих промислових будівель замість будівництва нових об’єктів корелює із задачами щодо створення сталого житла, економічного зростання, відповідального виробництва і споживання. Запропонований підхід до ви-значення оптимальної послідовності реконструкції невикористовуваних об’єктів транспортної інфраструктури зі зміною їх функціонального призначення у проєктах ревіталізації дозволяє визначити пріоритетність із урахуванням впливу множини визначальних факторів і забезпечує органи державної влади, органи місцевого самоврядування та інвесторів інструментарієм для прийняття ефективних рішень в умовах часових і ресурсних обмежень, із урахуванням технічних, юридичних та фінансових аспектів.
Особливості будівництва переїздів при застосуванні суміщеної колії (1 520/1 435 мм) на мережі залізниць України
(Український державний університет науки і технологій, 2025) Курган, Микола Борисович; Іванов, Родіон Вікторович
UKR: Мета. Обґрунтування та розробка технічних рішень для будівництва залізничних переїздів на суміщеній колії 1 520/1 435 мм з урахуванням сучасних технологій та вимог експлуатації на мережі залізниць України. Недостатність уніфікованих та оптимізованих рішень стримує темпи впровадження суміщеної колії на ключових ділянках мережі. Для вирішення цього завдання проведено аналіз існуючих світових та вітчизняних нормативних документів щодо будівництва переїздів на суміщеній колії; розглянуто та порівняні різні технологічні рішення та матеріали для переїзних настилів (гумово-кордні, залізобетонні, комбіновані), оцінено їхні експлуатаційні та економічні характеристики. Методика. Для вибору найбільш раціонального варіанту конструкції переїзного настилу у роботі використано методи системного аналізу, а також метод аналізу ієрархій (МАІ) для обґрунтування технічних рішень. Методика передбачає дослідження особливостей будівництва переїздів на суміщеній колії вибір оптимальних матеріалів та технологій, що здатні забезпечити безпеку, надійність та економічну ефективність для успішної інтеграції української залізниці до європейської системи. Результати. Проведено побудову ієрархії критеріїв, їх попарне порівняння, розрахунок вагових коефіцієнтів і комплексну оцінку альтернатив. Застосування МАІ дозволило визначити пріоритетність різних типів переїзних настилів за критеріями довговічності, вартості, стійкості до вібрації, шумопоглинанню, складністю ремонту надати рекомендації щодо впровадження сучасних технологій будівництва переїздів на мережі залізниць України. Наукова новизна. В роботі вперше в рамках українських реалій проведено системний аналіз та оцінку ефективності сучасних типів переїзних настилів для суміщеної колії, включаючи використання МАІ для багатокритеріального вибору. Практичне значення. Результати роботи можуть бути використані технічними та проєктними підрозділами Укрзалізниці при розробці та впровадженні проєктів на ділянках із суміщеною колією, виробниками елементів верхньої будови колії для адаптації своєї продукції до сучасних вимог, проєктними організаціями для обґрунтування вибору технологічних рішень.
Підвищення рівня безпеки і захищеності транспортної інфраструктури від повітряних загроз на основі їх акустичної ідентифікації
(Український державний університет науки і технологій, 2025) Босий, Дмитро Олексійович; Саблін, Олег Ігорович; Потапчук, Ірина Юріївна
UKR: Мета. Метою дослідження є підвищення рівня безпеки та захищеності транспортної інфраструктури шляхом створення інтелектуальної системи моніторингу, здатної виявляти та класифікувати повітряні загрози за їх акустичними характеристиками. Робота спрямована на розроблення алгоритмів попереднього розпізнавання безпілотних літальних апаратів і крилатих ракет у зоні відповідальності інфраструктурних об’єктів, що є актуальним в умовах гібридних загроз та зростання ролі автономних систем безпеки. Методика. Використано комплексний підхід, який об’єднує методи цифрової обробки сигналів, машинного навчання та мікроконтролерних обчислень. Для побудови навчальної вибірки проведено спектральний аналіз акустичних сигна-тур повітряних об’єктів у середовищі MatLab із застосуванням пакетів Audio Toolbox і DSP System Toolbox. Основними ознаками сигналів стали Mel-частотні кепстральні коефіцієнти (MFCC), що забезпечили ефекти-вне виділення інформативних частотних компонентів. Модель штучної нейронної мережі, оптимізована для контролера STM32, реалізована з використанням бібліотек CMSIS-DSP та X–CUBE–AI. Для передавання да-них між сенсорними вузлами застосовано бездротові протоколи ZigBee і LoRa, що дозволяють формувати масштабовану енергоефективну мережу. Результати. Система забезпечує реєстрацію, аналіз і класифікацію звукових сигналів у режимі реального часу з точністю 85–90 %. Розроблений прототип сенсорного вузла із MEMS-мікрофоном виконує обчислення локально, без потреби в хмарних сервісах. Наукова новизна. Уперше запропоновано концепцію інтеграції акустичної ідентифікації повітряних загроз у систему моніторингу стану транспортної інфраструктури з використанням вбудованого штучного інтелекту, автономного навчання та локального прийняття рішень. Практична значимість. Отримані результати можуть бути використані для створення мереж раннього виявлення загроз, модернізації систем моніторингу контактних мереж, об’єктів критичної інфраструктури та забезпечення технологічної незалежності у сфері оборонних і транспортних рішень.
Підвищення ємності та завадостійкості каналу передачі даних в системі автоматичної локомотивної сигналізації
(Український державний університет науки і технологій, 2025) Гончаров, Костянтин Вікторович; Рибалка, Роман Володимирович; Маловічко, Володимир Володимирович
UKR: Мета. Удосконалення системи автоматичної локомотивної сигналізації шляхом підвищення ємності та завадостійкості каналу передачі даних через рейкову лінію. Методика. Для досягнення поставленої мети проведено аналіз існуючих рішень щодо вдосконалення системи автоматичної локомотивної сигналізації. Проведено порівняльну оцінку ємності каналу передачі даних в системі автоматичної локомотивної сигналізації з числовим кодуванням АЛСН та потенційної ємності каналу через рейкову лінію. Запропонована система команд багатозначної автоматичної локомотивної сигналізації, яка крім традиційних команд АЛСН дає змогу передавати на локомотив інформацію про обмеження швидкості на станціях, постійні обмеження відповідно до особливостей залізничних ділянок, а також інформацію про поточну поїзну ситуацію на перегоні з урахуванням можливого збільшення швидкостей до 250 км/год. Для підвищення завадостійкості каналу передачі даних запропоновано використовувати код Файра та квадратурну фазову маніпуляцію QPSK. Визначено твірний поліном коду Файра, розрахована інформаційна швидкість та час передачі однієї команди. Результати .Для дослідження завадостійкості запропонованої системи розроблено імітаційну модель, програмний код якої написаний мовою Python. Встановлено, що код Файра (12,6) гарантовано виявляє всі помилки, крім чотирикратних, шестикратних та восьмикратних. Для усунення таких помилок запропоновано виконувати багатократний прийом кожної команди. Відповідно до результатів моделювання загальний коефіцієнт невиявлення для однократного прийому дорівнює 0,0087, для двократного прийому – 1,6·10-5. У разі трикратного прийому невиявлення помилок під час моделювання не фіксувалось. Наукова новизна. Авторами цієї роботи запропоновано комплекс рішень для удосконалення неперервної системи автоматичної локомотивної сигналізації: збільшення ентропії джерела; зменшення інформаційних втрат завдяки застосуванню завадостійкого коду Файра та чотирипозиційної фазової маніпуляції; підвищення частоти передачі повідомлень та багатократний прийом. Практична значимість. Впровадження запропонованих рішень дозволить підвищити ємність та завадостійкість каналу передачі даних через рейкову лінію, розширити систему команд автоматичної локомотивної сигналізації з урахуванням обмежень швидкості на станціях, інформації про встановлену швидкість для швидкісних залізничних ліній, а також постійних обмежень відповідно до особливостей залізничних ділянок.
Статистичний аналіз розвитку будівельної галузі України у 2020–2024 роках та організаційно-технологічні висновки
(Український державний університет науки і технологій, 2025) Шонія, І. Д.; Ольховик, С. М.
UKR: Мета. Надати цілісну й зрозумілу оцінку змін у будівельній галузі України в кризовий період, показати, як вони вплинули на обсяги робіт, структуру попиту, ринок праці та фінансові результати підприємств і сформулювати практичні висновки для організації відбудови. Методика. Застосовано поєднання загально-наукових підходів із прозорими статистичними процедурами. Порівняння виконано на гармонізованій основі зі сталою територіальною базою, без урахування тимчасово окупованих територій та зон бойових дій. Використано індекси на фіксованій базі та покрокові індекси для відстеження динаміки, структурний аналіз часток за видами будівельної продукції, а також декомпозицію внесків окремих підгалузей у зміну загальних показників. Проведено перевірки чутливості щодо вибору базового періоду й переваг, а також логічну крос-перевірку підсумків. Результати. Встановлено послідовність спадної фази, етапу адаптації та поступового відновлення. Зафіксовано стійкий зсув попиту від житлового сегмента до інженерної інфраструктури та промислових об’єктів. Показано посилення ролі малих і мікропідприємств у зайнятості поряд із помітною різницею у фінансових результатах між видами діяльності та розмірними групами. Підкреслено залежність від публічних програм і важливість прозорого управління строками, вартістю та логістикою. Наукова новизна. Запропоновано просту й водночас строгішу аналітичну рамку, що дозволяє відокремити органічне відновлення від статистичних ефектів бази та змін охоплення. Уточнено природу структурних зрушень, сформовано кількісні оцінки внесків підгалузей, обґрунтовано використання сталої територіальної основи для коректного міжчасового зіставлення. Практична значимість. Результати придатні для пріоритизації проєктів відбудови критичної інфраструктури, реалістичного планування ресурсів і ланцюгів постачання, а також для налаштування контрактних моделей з підсиленим контролем ризиків і вартості. Окремо обґрунтовано розгортання інформаційного моделювання будівель із часовим і вартісним виміром, застосування модульних та індустріалізованих рішень, гнучких схем субпідряду й цифрового моніторингу, що підвищують керованість і узгодженість дій учасників у змінному середовищі.
Сучасні методи та засоби роботи з часовими рядами
(Український державний університет науки і технологій, 2025) Жадан, Артем Анатолійович; Шинкаренко, Віктор Іванович
UKR: Мета. Провести структурований аналіз та класифікацію сучасних методів і моделей, що застосовуються для роботи з часовими рядами різної природи. При цьому була приділена увага не тільки типовими ознака-ми та родом обчислень, а й виділенням предметної області застосування, співставлення та виділення слабких та сильних сторін при роботі з різними наборами даних з приведенням відповідних прикладів областей використання з акцентом на переваги. Методологія. Поетапний та детальний розгляд наявних методів і моделей на основі їх основних характеристик, сфер використання та особливостей роботи із включення підходів різної природи та які використовують різні властивості часових рядів. Результати. Аналіз найбільш поширених методів обробки часових рядів та окремий розгляд їх представників. Особливу увагу приділено гібридним моделям, які можуть поєднувати методи одного або різних класів, а також нетиповим підходам, що ґрунтуються на специфічних властивостях часових рядів, зокрема їх фрактальності. Наукова новизна. Полягає у комплексному та фундаментальному розгляді методів аналізу часових рядів, починаючи від класичних лінійних і нелінійних статистичних моделей та методів штучного інтелекту, і закінчуючи гібридними й фрактальними підходами, з акцентом на виділення їхніх областей застосування та порівняння переваг і недоліків. Практична значимість дослідження полягає у систематизації матеріалу, який може бути використаний для попереднього аналізу предметної області та вибору інструментів з урахуванням їх ефективності, що, у свою чергу, спрощує пошук аналогів і скорочує час підготовки до досліджень. Окрім того, у роботі висвітлено менш відомі та нетипові методи, які становлять інтерес для подальших досліджень та можуть бути перспективними кандидатами для майбутніх наукових розробок у сфері роботи з часовими рядами.