Browse
Recent Submissions
Item Оцінка ризику ураження з використанням методу Монте-Карло(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2019) Амеліна, Лариса Володимирівна; Біляєв, Микола Миколайович; Берлов, Олександр Вікторович; Чередниченко, Л. А.UK: Мета. Ця робота передбачає розробку чисельної моделі для розрахунку зон хімічного забруднення у разі аварійної емісії аміаку на території насосної станції, що здійснює перекачування, а також розробку моделі оцінки ризику ураження та глибини рани в тілі у випадку розлітання уламків, що утворюються під час вибуху трубопроводу. Методика. Для розв’язання поставленої задачі – визначення зон поширення аміаку в атмосферному повітрі – використано рівняння масопереносу. Для розрахунку поля швидкості повітряного потоку за наявності будівель на території насосної станції, що перекачує аміак, використано модель потенціальної течії. Чисельне розв’язання тривимірного рівняння для потенціалу швидкості проведено за допомогою методу сумарної апроксимації. Під час використання цієї чисельної моделі враховано нерівномірне поле швидкості вітрового потоку, зміну вертикального коефіцієнта атмосферної дифузії з висотою, інтенсивність емісії аміаку, місце викиду хімічно небезпечної речовини. Для чисельного розв’язання рівняння переносу аміаку в атмосферному повітрі використано різницеву схему розщеплення. Попередньо здійснено фізичне розщеплення тривимірного рівняння масопереносу на систему рівнянь, що описують перенос забруднювача в одному координатному напрямку. На кожному кроці розщеплення невідоме значення концентрації аміаку визначено за явною схемою біжучого рахунку. Розглянуто математичну модель розрахунку розлітання уламків під час вибуху на території насосної станції. Результати. На основі розробленої чисельної моделі проведено обчислювальний експеримент для оцінки рівня забруднення атмосферного повітря на території насосної станції, що перекачує аміак. Визначено зону можливого ураження людей у разі розлітання уламків під час вибуху на території станції. Наукова новизна. Розроблено чисельну модель, що дозволяє розраховувати зони хімічного зараження в разі аварійної емісії аміаку на території насосної станції. Модель доповнено оцінкою зон ураження у випадку розлітання уламків під час вибуху. Практична значимість. На базі розробленої математичної моделі створено комп’ютерну програму, що дозволяє проводити серійні розрахунки для визначення зон ураження під час надзвичайних ситуацій на території хімічно небезпечних об’єктів. Розроблена математична модель може бути використана під час складання плану ліквідації аварійної ситуації (ПЛАС) для хімічно небезпечних об’єктів.Item Обґрунтування показників енергоефективності канатних доріг(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2019) Ракша, Сергій Васильович; Куроп’ятник, Олексій Сергійович; Краснощок, Олександр ЛеонідовичUKR: Мета. За основну мету статті ми ставимо формування та обґрунтування показників енергоефективності канатних доріг традиційної конструкції та доріг із самохідними вагонами на основі порівняння їх величин. Обґрунтування показників енергоефективності канатних доріг дозволяє в повному обсязі визначитися з напрямом подальших досліджень у сфері розвитку альтернативного виду міського транспорту. Методика. Для отримання вихідних даних проведено огляд світових напрямів розвитку канатних доріг. Запропоновано аналітичні формули для визначення показників енергоефективності, за якими виконано порівняння канатних доріг традиційної конструкції та доріг із самохідними вагонами. При цьому враховано вплив ступеня завантаженості й номінальної потужності на коефіцієнт корисної дії електродвигуна. З метою врахування розсіювання енергії в тяговому канаті через його пружні властивості було введено поняття коефіцієнта корисної дії тягового канату. Результати. Сформовано методику підрахунку коефіцієнта корисної дії канатних доріг. Розроблено формули для визначення енергоефективності й оцінено вплив характеристик канатних доріг на їх розрахункові значення. Побудовано графіки залежності коефіцієнта корисної дії самохідної канатної дороги від номінальної потужності електродвигуна та коефіцієнта корисної дії від завантаженості приводу підвісної канатної дороги. Також порівняно загальні коефіцієнти корисної дії для канатних доріг із самохідними вагонами та для доріг традиційної конструкції. Наведені результати ґрунтуються на усереднених значеннях параметрів електродвигунів за умови їх різного завантаження. Наукова новизна. Автори вперше запропонували та обґрунтували показники енергоефективності, які дозволяють здійснювати порівняльний аналіз канатних доріг традиційної конструкції та доріг із самохідними вагонами. Визначили залежність цих показників від параметрів канатної дороги. Практична значимість. Результати проведеного порівняльного аналізу канатної дороги традиційної конструкції з дорогами, які містять самохідні вагони, за запропонова-ними показниками енергоефективності можуть бути використані для обґрунтування доцільності застосування певних видів канатних доріг з метою реалізації окремих транспортних процесів. Розроблену конструктивну схему самохідного вагона можна застосовувати під час розробки енергоефективних проектів пасажирських канатних дорігItem 6 (84) випуск. Наука та прогрес транспорту(Дніпровський національний університет залізничного транспорту ім. акад. В. Лазаряна, Дніпро, 2019)UK: У статтях наведені наукові дослідження, виконані авторами в Дніпропетровському національному університеті залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна та інших організаціях. Статті присвячені вирішенню актуальних питань залізничного транспорту по наступних напрямках: автоматизовані системи управління на транспорті, екологія на транспорті, експлуатація та ремонт засобів транспорту, матеріалознавство, залізнична колія, інформаційно-комунікаційні технології та математичне моделювання, нетрадиційні види транспорту, машини та механізми, транспортне будівництво, рухомий склад і тяга поїздів. Вісник становить інтерес для працівників науково-дослідних організацій, викладачів вищих навчальних закладів, докторантів, аспірантів, магістрантів та інженерно-технічних працівників.Item Аналіз механізмів та ефективності спеціалізованих мов функціонального програмування(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2019) Сторчак, Ігор Миколайович; Іванов, Олександр ПетровичUKR: Мета. Автори ставлять за мету встановити відмінності функціональних мов програмування, з`ясувати можливості найбільш популярних мов шляхом їх порівняння та аналізу. Для виявлення основних можливостей мов потрібно розглянути їх структури даних, а також сфери застосування. Виконати аналіз та порівняння прикладів із різних сфер використання мов за метриками складності текстів програм. Методика. Відібрано п’ять найпопулярніших спеціалізованих функціональних мов програмування: Erlang, Lisp, F#, Scala та Haskel. Для отримання інформації про можливості кожної мови вивчено їх структури даних, а також сфери застосування, проведено огляд офіційної документації. Експериментальну базу дослідження сформовано з текстів сучасних програмних систем, отриманих із відкритого джерела та підібраних за схожими напрямами застосування й однаковим обсягом тексту. Порівняльний аналіз прикладів програм виконано за метриками Холстеда, які розраховують за допомогою спеціально розробленого програмного забезпечення. Аналіз отриманих оцінок якості виконано графічним способом. Результати. Розроблено програмне забезпечення, яке дозволяє отримати метрики Холстеда для вхідних текстів програм на таких мовах функціонального про-грамування, як Erlang, Lisp, F# та Scala. Складність синтаксису мови програмування Haskel не дозволила використати метрики для оцінки тексту, тому було проведено тільки огляд можливостей за документацією. За допомогою порівняльного аналізу показано відмінність мов та окреслено сфери їх використання. Виконано порівняння прикладів різного об’єму з таких сфер використання, як задачі системного програмування, робота з графікою, математичні розрахунки, системи штучного інтелекту, веб-програмування тощо. Наукова новизна. Автори вперше провели порівняльний аналіз спеціалізованих мов за допомогою метрик складності текстів, який дозволив встановити, що мова Lisp має найменший словник і довжину коду, текст на Scala має найбільш структурований вигляд, а F# та Erlang відзначаються зайвою багатослівністю. Практична значимість. Отримані висновки та виміри допоможуть під час вибору найбільш ефективної мови функціонального програмування для вирішення конкретних завдань з урахуванням відмінностей у сферах застосування. Розроблене програмне забезпечення дозволяє виконувати виміри для різних текстів програм під час розробки та супроводу складних програмних систем.Item Динаміка піввагонів від дії поздовжніх сил(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2019) Швець, Анжела ОлександрівнаUK: Мета. Основною метою роботи є дослідження впливу поздовжніх квазістатичних розтягувальних та стискних сил у піввагонах, що виникають за стаціонарних та перехідних режимів руху поїзда, на їх основні динамічні показники та показники взаємодії рухомого складу з рейковою колією з урахуванням можливості збільшення швидкості руху. Актуальність цього дослідження пов’язана з необхідністю контролювати поздовжні сили, що виникають за стаціонарних та перехідних режимів руху поїзда, у разі збільшення швидкості руху, маси й довжини поїздів, особливо вантажних, підвищення потужності локомотивів. Методика. Основним методом вивчення динамічної навантаженості піввагона на типових трьохелементних візках є математичне та комп’ютерне моделювання взаємодії рухомого складу та колійної структури на основі моделі просторових коливань зчепу вантажних вагонів. У теоретичному дослідженні розглянуто вплив квазістатичних поздовжніх розтягувальних та стискних сил залежно від зміни швидкості та значення сили від розтягання величиною 1 МН; 0,5 МН; 0 МН і до стискання 0,5 МН; 1 МН. Результати. У результаті теоретичних досліджень та після проведення моделювання з урахуванням процесів коливання піввагонів під дією квазістатичних поздовжніх сил, обмежених нормами до ± 1 МН (100 тс), отримано залежності основних нормованих технічною документацією показників з урахуванням величини швидкості руху. Наукова новизна. Досліджено вплив поздовжніх стискних та розтягувальних сил на динамічну навантаженість вантажного вагона з метою прогнозування динаміки рухомого складу, з урахуванням величини швидкості руху по криволінійних ділянках залізничної колії. Практична значимість. Застосування отриманих результатів може підвищити стійкість вантажного рухомого складу й міцність залізничної колії, що у свою чергу дозволить зняти деякі наявні обмеження допустимих швидкостей і збільшити технічну швидкість руху поїздів. Отримані залежності основних нормованих показників від поздовжньої квазістатичної сили дозволять прогнозувати розвиток відхилень і попереджати їх перетворення в небезпечні для руху поїздів.Item Justification of Criteria for Ropeways Energy Efficiency(Dnipro National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, 2019) Raksha, Serhii V.; Kuropiatnyk, Oleksii S.; Krasnoshchok, Oleksandr L.ENG: Purpose. The article is aimed to form and justify the energy efficiency indicators of ropeways of traditional design and ropeways with self-propelled wagons based on the determination and comparison of their values. The substantiation of the energy efficiency criteria of ropeway wagons allows us to determine fully the direction of further research in the field of development of alternative transport mode. Methodology. To obtain initial data, the authors reviewed the world trends in the development of ropeway wagons, proposed analytical formulas for determining criteria for ropeways` energy efficiency used to compare traditional ropeways and ropeways with self-propelled wagons. Herewith, we took into account the influence of the loading degree and rated power on the electric motor efficiency. In order to take into account the energy dissipation in the haul rope through its elastic properties, the concept of the efficiency coefficient of the haul rope was introduced. Findings. The authors formed a methodology for calculating the efficiency of ropeways, developed formulas for determining energy efficiency. We assessed the influence of the ropeway characteristics on their calculated values; constructed dependence graphs of the self-propelled ropeway efficiency coefficient on the rated electric motor power and the efficiency coefficient on the ropeway drive loading, as well as compared general efficiency coefficients for ropeways with self-propelled wagons and for ropeways of traditional design. The results are based on the averaged values of the electric motors parameters at their different loads. Originality. The authors first proposed and justified the energy-efficiency criteria for ropeways that make it possible a comparative analysis of traditional ropeways and those with self-propelled wagons. We determined the dependence of these indicators on the ropeway parameters. Practical value. The results of the comparative analysis of traditional construction of ropeways and the ropeways with self-propelled wagons, based on the proposed energy efficiency indicators, can be used to substantiate the feasibility of using certain type of rope-ways for the implementation of individual transport processes. The construction diagram of a self-propelled wagon can be used in the development of energy efficient passenger ropeway projectsItem Оцінка роботи локомотивного парку з використанням методів зменшення розмірності(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2019) Боднар, Борис Євгенович; Очкасов, Олександр Борисович; Гришечкіна, Тетяна Сергіївна; Боднар, Євген БорисовичUKR: Мета. Основною метою роботи є скорочення часу на проведення аналізу та підвищення ефективності обробки статистичної інформації щодо оцінки роботи локомотивного парку за рахунок використання методів зниження розмірності даних. Методика. Для проведення дослідження обрано методику побудови індекса довільного процесу. Використання цієї методики дозволяє виділити із загальної множини параметрів ті складові, які є найбільш інформативними. За допомогою методу аналізу ієрархій на базі отриманих головних компонент можна побудувати єдиний узагальнюючий показник. Результати. Виконано аналіз підходів до удосконалення сучасної системи показників обліку роботи локомотивів. Обґрунтовано доцільність використання методів зниження розмірності для аналізу показників роботи локомотивів. За допомогою методу головних компонент визначено найбільш інформативні показники роботи локомотивів і ступінь їх впливу на загальний рівень безпеки руху в локомотивному господарстві, виконання системи утримання. Наведено приклади аналізу показників локомотивного господарства з використанням запропонованої методики, індекса виконання системи утримання, індексів безпеки та експлуатаційної безпеки руху в локомотивному господарстві. Виконано аналіз роботи локомотивного господарства за допомогою спільного розгляду запропонованих інтегральних індексів, а також кількісних і якісних показників використання локомотивів. Наявність різниці між значеннями цих показників свідчить про погіршення або поліпшення стану безпеки руху з урахуванням обсягів виконаної роботи. Перевищення значення коефіцієнта експлуатаційної безпеки руху над індексом безпеки свідчить про погіршення стану безпеки руху, попри зменшення абсолютних значень показників, які характеризують рівень безпеки руху в локомотивному господарстві. Наукова новизна. У роботі вперше запропоновано оцінювати стан безпеки руху в локомотивному господарстві за допомогою різниці індексів безпеки руху та експлуатаційної безпеки. Практична значимість. Для аналізу роботи локомотивного парку доцільно використовувати методи зменшення розмірності даних. Для оцінки стану безпеки руху більш доцільно використовувати індекс експлуатаційної безпеки, оскільки він враховує об'ємні показники роботи локомотивного господарства.Item Моделювання очистки води у вертикальному відстійнику(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2019) Петренко, Володимир Дмитрович; Нетеса, Микола Іванович; Тютькін, Олексій Леонідович; Громова, Олена Вячеславівна; Козачина, Віталій АнатолійовичUKR: Мета. Підвищення ефективності роботи очисних споруд у системах водопостачання та водовідведення є важливою технічною задачею. Для аналізу ефективності очищення води конкретної споруди, на етапі проектування, потрібно мати спеціальні математичні моделі. Метою роботи є побудова математичних моделей для оцінки ефективності роботи відстійників з додатковими конструктивними елементами, які використовують у системах очищення стічних вод. Методика. Процес розповсюдження забруднювача в очисній споруді (відстійнику) розраховують за допомогою рівнянь гідродинаміки течії в’язкої, нестисливої рідини. Додатковим рівнянням є рівняння поширення забруднювача у вертикальному відстійнику. Рівняння, що використовуються для розрахунку вертикального відстійника, враховують найбільш суттєві фізичні фактори, що впливають на ефективність роботи відстійника. Для чисельного інтегрування моделювального рівняння переносу домішки в споруді використовують різницеві схеми розщеплення. Чисельний розв’язок рівняння, що описує процес руху забруднювача у вертикальному відстійнику, базується на розщепленні цього рівняння на рівняння більш спрощеної структури. Для чисельного інтегрування моделювальних рівнянь течії нев’язкої рідини використовують неявні різницеві схеми розчеплення. Чисельний розрахунок здійснюють на прямокутній різницевій сітці. Результати. На базі розроблених чисельних моделей створено пакет прикладних програм. Цей пакет дозволяє оперативно, методом обчислювального експерименту, визначати ефективність роботи відстійника. Наведено результати проведеного обчислювального експерименту з визначення ефективності роботи відстійника з двома пластинами. Наукова новизна. Розроблені математичні моделі дають можливість визначити поле швидкості та процес переносу домішки з урахуванням геометричної форми відстійників та використання в них пластин, що впливають на гідродинаміку потоку в споруді, а значить – на ефективність очищення води. Практична значимість. Час розрахунку одного варіанта завдання на базі побудованих математичних моделей складає кілька секунд. Моделі можна використовувати для отримання експертної оцінки роботи очисних споруд, які проектуються.Item Risk Assessment With the Use of the Monte-Carlo Method(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2019) Amelina, L. V.; Biliaiev, Mykola M.; Berlov, Oleksandr V.; Cherednychenko, L. A.EN: Purpose. This work involves the development of a numerical model for the calculation of chemical contamination zones in the event of ammonia accident at the pumping station, as well as a model for assessing the risk of damage and wound depth in the body in case of fragments scattering formed during the pipeline explosion at the pumping station. Methodology. To solve this problem, we used the mass transfer equation for the ammonia propagation in the air. A potential flow model is used to calculate the air flow velocity field in the presence of buildings at the ammonia pumping station. The numerical solution of the three-dimensional equation for the velocity potential is derived by the cumulative approximation method. When using this numerical model, the irregular field of wind flow velocity, the change in vertical atmospheric diffusion coefficient with altitude, the ammonia emission intensity, the emission point of the chemical substance were taken into account. A differential splitting scheme was used to numerically solve the ammonia transfer equation in the air. Physical splitting of the three-dimensional mass transfer equation to a system of equations describing the contaminant transfer in one coordinate direction is carried out beforehand. At each step of splitting, the unknown value of ammonia concentration is determined by an explicit scheme of point-to-point computation. A mathematical model for calculating the fragments scattering in case of emergency at the pumping station is considered. Findings. On the basis of the developed numerical model, a computational experiment was conducted to estimate the level of air pollution at the ammonia pumping station. The area of possible damage of people during the fragment scattering during the explosion at the ammonia pumping station was determined. Originality. A numerical model has been developed that allows calculating the chemical contamination zones in case of emergency ammonia emission at the pumping station. The model is complemented by assessment of impact zones in case of fragment scattering during the pumping station explosion. Practical value. Based on the developed mathematical model, a computer program was created, which allows performing serial calculations for determining the impact zones during emergency situations at the chemically hazardous objects. The mathematical model developed can be used to perform serial calculations during the development of emergency response plan for chemically hazardous objects.Item Вдосконалення схеми мікропроцесорного комплексу технічних засобів КТСМ(Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, 2019) Ящук, Катерина Іванівна; Петровський, Сергій СергійовичUK: Мета. Під час обслуговування апаратури виявлення перегрітих букс постала проблема витрат часу на заміри вручну температури колійних камер, що в епоху використання електронних програмових пристроїв є недоцільним. У цій статті автори мають за мету вдосконалити схему контролю обігріву колійних камер комплексу технічних засобів КТСМ, а саме субблока мікропроцесорного терморегулятора ТРМ, що призначений для підтримання стабільної температури всередині колійних камер. Методика. В основу досліджень покладено статистичні дані, отримані в результаті експлуатації апаратури виявлення перегрітих букс. У статті застосовано методи схемотехнічного моделювання для отримання мікроелектронної схеми. Результати. У роботі розглянуто проблему обслуговування апаратури виявлення перегрітих букс вручну. Визначено потребу в автоматизації процесів заміру, обробки та передачі даних про температуру колійної камери. Розроблено електронну схему на базі мікроконтролера, яка дозволяє швидко реагувати на можливі температурні зміни поза встановленими межами. Виконані розрахунки показують, що запропонована схема значно скорочує час обслуговування апаратури та виключає людський фактор, що може впливати на достовірність вимірів температури. Наукова новизна. У роботі вперше запропоновано вдосконалену схему контролю обігріву колійних камер на базі мікроконтролера, яка дозволяє автоматично налаштовувати й підтримувати температуру в колійній камері від 21 до 40 °С, подавати сигнал «несправність» у вападку відмови терморезистора та коливання температури поза наведеними межами. Практична значимість. Застосування схеми контролю обігріву дозволяє автоматизувати вимірювання температури всередині колійної камери. Це значно скорочує час обслуговування апаратури виявлення перегрітих букс, адже повністю виключає як здійснення перевірки температури ртутним термометром вручну в перерві між рухом поїздів, так і необхідність ручного коректування температури в разі виявлення її невідповідності нормам.