Статті КТІ ДІІТ
Permanent URI for this collection
EN: Articles
Browse
Recent Submissions
Item Development of High-Speed Railway Network in Europe: A Case Study of Ukraine(Budapest University of Technology and Economics, Budapest, Hungary, 2024) Kurhan, Mykola; Fischer, Szabolcs; Tiutkin, Oleksii; Kurhan, Dmytro; Hmelevska, NelyaENG: The current task today is the development of theoretical and methodological approaches, as well as practical recommendations for determining the technical feasibility of creating high-speed railway (HSR) lines in the European context. The development of railways in individual countries, followed by the creation of a pan-European high-speed railway network, has raised questions about the compatibility of the technical systems of individual national HSRs. This paper addresses these issues using the example of Ukraine. The research is based on an analysis of scientific developments related to the design of HSR lines and the synthesis of European experience in identifying priority route directions in Ukraine. For comparing various scenarios for the development of railway connections, the authors have developed a forecasting and efficiency assessment model based on the Net Present Value (NPV) indicator. It has been demonstrated that considering the population attracted to HSR and the volume of transit passenger transportation alone is insufficient to achieve the normative investment payback. This situation can only be rectified by implementing mixed traffic involving high-speed passenger trains and accelerated freight trains. However, mixed traffic of passenger and freight trains on high-speed rail lines may face numerous issues and constraints that require careful planning and coordination.Item Innovative Approaches to Railway Track Alignment Optimization, in Curved Sections(Óbuda University, Budapest, Hungary, 2024) Kurhan, Mykola; Kurhan, Dmytro; Hmelevska, NelyaENG: The efficient advancement of railway transportation is impossible without the integration of cutting-edge innovations. This study places emphasis on the application of computer modeling for railway track alignment, enabling the determination of an optimal strategy for rectifying curves within the plan. This approach ensures enhanced accuracy and effectiveness in curve realignment efforts. The calculations involved in plan correction are not only essential for addressing track deviations but also for solving a set of challenges associated with increasing permissible travel speeds. Particular significance is attributed to the reconstruction of track alignment, especially for international routes transitioning from wide (1520 mm) to standard European gauge (1435 mm). The incorporation of innovative technologies for railway curve correction, along with line plan optimization across multiple track sections, facilitates the realization of maximum stipulated velocities while ensuring safety, smoothness of motion, and passenger comfort. The investigation results detailed in this paper were conducted with support from a grant provided by The National Research Foundation of Ukraine under the project, "Scientific Justification of the Introduction of the European Track on the Territory of Ukraine in the Post-War Period".Item The Influence of Geosyntetic Materials on the Strength in Uniaxial Compression of Soils of Railway Embasses(Kaunas University of Technology, Kaunas, Lithuania, 2023) Andrieiev, Volodymyr S.; Tiutkin, Oleksii L.; Hubar, Oleksіy V.; Mukhina, NataliyaENG: Many specialists were engaged in ensuring the stability of the soils of the embankments of the railway track. Most of them propose to ensure the stability of embankments due to its reinforcement. There is a need to generalize and adapt individual features of different calculation methods in order to obtain a single calculation model of the system "embankment - reinforcing layer - base" and "base site - reinforcing layer - ballast layer". The operation of reinforcing layers depends on the type of soil, the type of reinforcing material, and the shape of the structure. Geotextile layers in embankments perform a reinforcing function. They are used to reinforce the embankment in order to increase the overall stability of the embankment and the local stability of the slopes. The reinforcing function is determined by the ability of the geotextile layer to improve the working conditions of the soil for displacement due to its perception of tensile forces, friction of the layer against the soil and changes in the stress state in the soil massif.Item Analysis of Feasibility for Implementing European Standard Railway Tracks in Ukraine(Kaunas University of Technology, Kaunas, Lithuania, 2023) Kurhan, Mykola; Kurhan, Dmytro; Hmelevska, NelyaENG: The contemporary challenge at hand pertains to the development of theoretical, methodological frameworks, and practical guidelines for establishing railway mainlines in Ukraine aligned with European standards. The objective of this research involves scrutinizing diverse scenarios and, based on this analysis, evaluating the prospects of constructing European standard railway tracks within Ukraine. The introduction of a 1435 mm gauge railway network on a new route within Ukraine necessitates substantial investments in transport infrastructure construction and procurement of rolling stock. An unbiased assessment and definitive determination of prospective directions demand an examination of key criteria characterizing rail-oriented agglomeration tendencies and the volume of transit transportation for both passengers and freight. Additionally, the analysis takes into account the techno-economic potential of these directions.Item Технології відновлення рейок залізничної колії(Український державний університет науки і технологій, Дніпро; ФОП Середняк Т. К., 2023) Радкевич, Анатолій Валентинович; Арбузов, Максим Анатолійович; Губар, Олексій ВасильовичUKR: Основною метою дослідження є розвиток ресурсозберігаючих технологій експлуатації рейок залізничної колії. Визначена актуальність подовження строку служби рейок. Проаналізовано існуючі методи відновлення рейок залізничної колії. Проведено дослідження причин інтенсивного зношення рейок. Проаналізовано взаємозв’язок між параметрами колії та величиною зносу рейки. Проведено дослідження фізичних властивостей металу рейки. Вимірювалася твердість рейок. Вимірювалася зносостійкість рейок. Встановлено, що на зносостійкість впливає хімічний склад рейкової сталі. Встановлено, що колеса вагонів мають завищенні значення твердості, що негативно відображається на рейках та стрілочних переводах. Розглянуто технологію шліфування рейок і технологію наплавлення рейок. Шліфування рейок знімає поверхневі мікродефекти, і тоді не відбувається їх розвиток. Наплавлення рейок формує відновлений шар металу з високою зносостійкістю.Item Спосіб уступної розробки скельних порід(ДО "Український національний офіс інтелектуальної власності та інновацій", м. Київ, 2023) Радкевич, Анатолій Валентинович; Петренко, Володимир Дмитрович; Тютькін, Олексій Леонідович; Остапенко, Ігор СергійовичUKR: Спосіб уступної розробки скельних порід включає буріння в передній частині уступу свердловин малого діаметра не більше двох рядів, а в наступній частині уступу - свердловин більшого діаметра, розміщення в них вибухової речовини з ініціатором, герметизацію гирла свердловини набійкою, комутацію вибухової мережі, її підривання. Свердловини малого діаметра бурять в два ряди на відстані між ними в 3,0…4,0 м, а в наступній частині уступу бурять свердловини більшого діаметра в два ряди на відстані між ними в 5,0…6,0 м. При цьому в першу чергу здійснюють підривання свердловинних зарядів малого діаметра, що приводить до дрібного подрібнення порід та їх переміщення на більшу відстань від уступу. В другу чергу здійснюють підривання зарядів більшого діаметра, що приводить до більш крупного подрібнення порід та їх переміщення на меншу відстань від уступу, створюючи цим широкий фронт для навантажувальних робіт, коли на дальніх ділянках уступу завантаження здійснюють за допомогою фронтального навантажувача, а на ближчих до укосу - екскаватором.Item Обґрунтування вибору складових компонентів і методу отримання ґрунтоцементного елементу для підсилення земляного полотна(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2023) Тютькін, Олексій Леонідович; Громова, Олена ВячеславівнаUKR: Мета. Обґрунтування вибору складових компонентів і методів отримання ґрунтоцементного елементу для підсилення земляного полотна в Україні з урахуванням європейського досвіду. Методика. Проаналізовано розроблені і впроваджені в Україні і Європейському Союзі концепції підсилення земляного полотна за допомогою горизонтального підсилення (геосинтетичні матеріали), вертикального підсилення (вертикальні палі або мікропалі) та комбінації геосинтетичних матеріалів з палями. Розглянуті переваги і недоліки фізико-хімічних і механічних методів підсилення. Результати. Проведено обґрунтування матеріалу та складових компонентів ґрунтоцементних елементів і методів їх створення для підсилення земляного полотна залізниць. Одним з ефективних напрямків отримання вертикальних армуючих елементів і зниження вартості робіт з підсилення і укріплення земляного полотна є використання суміші ґрунту з додаванням цементу, отриманих за бурозмішувальною технологією. Для модифікування структури ґрунтоцементу і мінімізації витрати цементу, пропонується застосування в якості армуючих компонентів фіброві волокна, хімічні добавки і тонкодисперсні відходи промисловості у вигляді золи чи меленого шлаку. Проведено дослідження щодо встановлення базових параметрів складу ґрунтоцементу для подальшого модифікування структури елементу під конкретні ситуаційні умови земляного полотна. Наукова новизна. Наукову новизну роботи складають результати обґрунтування напрямів підсилення земляного полотна вертикальними ґрунтоцементними елементами при різному напружено-деформованому стані ґрунтових основ і складу вертикальних елементів в Україні та Європейському Союзі. Практична значимість. Практична значимість викладеного дослідження полягає в тому, що вибираючи той або інший метод підсилення ґрунтових основ, підбирається відповідний склад матеріалу підсилення, тобто може бути визначена його ефективність та раціональність під час впровадження в конкретних умовах експлуатації залізниці для земляного полотна, яке потребує підсилення.Item Оцінка варіантів дорожнього покриття на основі методу аналізу ієрархій(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2023) Курган, Микола Борисович; Курган, Дмитро Миколайович; Лужицький, Олег Федорович; Гусак, Марина Анатоліївна; Байдак, Сергій ЮрійовичUKR: Мета. Метою даної роботи є проведення комплексного аналізу різних видів дорожніх покриттів, вклю-чаючи асфальтобетон, цементобетон і бруківку, з метою визначення найбільш оптимального варіанту для конкретного проєкту на основі критеріїв продуктивності, тривалості, вартості та екологічного впливу. Ме-тодика. Методика передбачає вибір будівельних матеріалів та раціональних методів будівництва з ураху-ванням погодних умов, кліматичних факторів та економічних факторів, що впливають на показники якості й зносостійкості покриття дороги. Для оцінки варіантів дорожнього покриття з урахуванням вагомості різних критеріїв використовується метод аналізу ієрархій (МАІ). Процес включає створення ієрархії критеріїв, оці-нку їх важливості, парний порівняльний аналіз, розрахунок вагових коефіцієнтів та оцінку альтернатив. На основі цього аналізу визначається оптимальний варіант дорожнього покриття для конкретного проєкту чи завдання. Результати. На даному етапі рішення задачі з порівняння конструкцій дорожнього розглянуто десять основних вимог та три широко поширених типи покриття: асфальтобетонне, цементобетонне й бруківка. На основі проведення комплексного аналізу різних видів дорожніх покриттів, встановлено най-більш оптимальний варіант для конкретного проєкту на основі критеріїв продуктивності, тривалості, варто-сті та екологічного впливу. Наукова новизна. Застосовано науковий підхід, який передбачає вибір констру-кції дорожнього покриття та раціональних методів будівництва з урахуванням погодних умов, кліматичних та економічних факторів, що впливають на показники якості й зносостійкості покриття дороги та врахову-ють вагомість різних критеріїв для встановлення оптимального варіанту дорожнього покриття для конкрет-ного проєкту чи завдання. Практична значимість. Модель бізнесу включає в себе етапи проєктування, реа-лізацію будівельних робіт і передбачає послідовність заходів для створення, розвитку і ефективного функці-онування промислових підприємства. Вибір оптимальної конструкції дорожнього покриття дозволить про-мисловим підприємствам отримувати прибутки в найбільш короткий термін при мінімальних інвестиціях.Item Відновлення об’єктів інфраструктури як елемент сталого розвитку країни на історії одного мосту(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2023) Ключник, Сергій Владиславович; Гернич, Микола ВолодимировичUKR: Мета. Метою даної роботи є проведення аналізу збитків які зазнала наша держава від пошкоджень і руйнувань транспортних штучних споруд внаслідок бойових дій та доля мосту, що був прикладом мостобудування нашої держави в мирний час і зазнав трансформацію у воєнний час. Методика. Аналіз збитків завданих державі внаслідок війни, частка в них інфраструктурних об’єктів, дослідження способів технічного прикриття транспортних напрямків за рахунок будівництва тимчасових споруд на ближньому обході від пошкоджених (зруйнованих) транспортних об’єктів. Результати. Результатом даної роботи є зібрані данні про збитки завдані транспортній інфраструктурі, зокрема транспортним спорудам, в наслідок збройної агресії російської федерації. Проаналізовані приклади відновлення руху транспорту через водні перешкоди по-будовою дамби з водопропускними трубами та мостового переходу з тимчасовим мостом на ближньому обході від пошкодженої (зруйнованої) транспортної споруди. На прикладі відремонтованого перед війною мосту розглянуто вплив військових дій на споруду та шляхи її технічного прикриття при швидкому та на-дійному забезпеченні руху транспорту через водну перешкоду на визначеній ділянці дороги. Наукова новизна. Проаналізовані збитки нашій державі, інфраструктурі, транспортним об’єктам які завдані війною. Наукова зацікавленість полягає у прийнятих рішеннях по відновленню руху автомобільного транспорту в залежності від місцевих умов, наявних матеріальних ресурсів, сил і засобів які забезпечують швидке та надійне відновлення руху транспорту через водну перешкоду. Практична значимість. Спираючись на досвід забезпечення руху транспорту через водні перешкоди на ділянках доріг із пошкодженими (зруйнованими) транспортними спорудами розроблені дієві способи спорудження тимчасових транспортних споруд на ближньому обході, які забезпечують швидке відновлення і безпеку руху.Item Обґрунтування концепцій підсилення земляного полотна в Україні та Європейському Союзі(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2023) Дубінчик, Ольга Іванівна; Мірошник, Віталій Анатолійович; Тютькін, Олексій ЛеонідовичUKR: Мета. Обґрунтування концепцій підсилення земляного полотна в Україні та Європейському Союзі. В статті на базі досвіду, отриманого в області підвищення міцності та стійкості об’єктів, зведених з ґрунту, та на основі ранжування параметрів доводиться гіпотеза про найбільшу ефективність вертикальних елемен-тів підсилення на відміну від всіх інших у випадку перевлаштування під суміщену колію (1520/1435 мм). Методика. Розглянуто регламентовані ЦП-0204 «Правила улаштування основної площадки земляного по-лотна при виконанні капітального ремонту та модернізації колії» варіанти підсилення земляного полотна геотекстилем або георешіткою, а також шаром, що мало деформується. Проаналізовано розроблені і впрова-джені в Європейському Союзі три концепції підсилення за допомогою: 1) геосинтетичних матеріалів; 2) ве-ртикальних паль або мікропаль; 3) комбінації геосинтетичних матеріалів з палями. Результати. Проведене ранжування методів підсилення земляного полотна за позитивними та негативними параметрами, які харак-теризують ситуацію розміщення в ґрунтовій матриці елементів підсилення. Параметри підсилення розділені на позитивні (зменшення горизонтальних та вертикальних деформацій) та негативні (параметри технології). Визначено, що максимальне значення позитивного впливу на зменшення вертикальних деформацій надають варіанти вертикальних паль або мікропаль, створених на основі бурозмішувальної технології або jet-grouting. Наукова новизна. Вперше на основі формул ранжування за позитивними та негативними парамет-рами виконане обґрунтування концепцій підсилення земляного полотна в Україні та Європейському Союзі. Практична значимість. Будь-який метод підсилення до його практичної реалізації може бути ранжований, тобто може бути визначена його ефективність та раціональність під час впровадження в конкретних ситуа-ціях експлуатації залізниці, земляне полотно якої потребує підсилення.Item Відновлення дорожнього покриття залежно від ступеня руйнування автомобільної дороги(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2023) Лужицький, Олег Федорович; Курган, Микола Борисович; Гусак, Марина Анатоліївна; Улановський, Василь І.UKR: Мета. Основною метою цієї роботи є розроблення методики відновлення дорожнього покриття залежно від ступеня руйнування автомобільної дороги. Методика. Дослідження побудовано відповідно до рекомендацій інформаційного довідника для проєктувальників та замовників під час розроблення проєктних рішень щодо відновлення автомобільних доріг загального користування та попередньої оцінки завданих збитків від їх руйнування внаслідок збройної агресії Російської Федерації. Для оцінки стану дороги та визначення необхідних робіт із відновлення дорожнього покриття можна використовувати індекси, які враховують різні типи дефектів на дорозі. Порівняння різних варіантів дорожнього покриття виконано шляхом використання «матриці пріоритетів». Сумарна оцінка для кожного типу покриття надає можливість визначити найбільш раціональний варіант. Результати. За результатами дослідження встановлено, що під час вибору методу організації будівельних робіт із відновлення дорожнього одягу слід враховувати наявність матеріалів, технічного оснащення і термінів відбудови. Вибір конструкції покриття й матеріалу залежить від ступеня руйнування дороги, що встановлюють за техніко-економічними показниками з урахуванням життєвого циклу автомобільної дороги. Вартість ремонту та обслуговування протягом життєвого циклу дорожнього покриття є ключовим аспектом у плануванні та управлінні інфраструктурою. Оцінка цих витрат допомагає ефективно розподіляти бюджет, визначати пріоритети й раціонально витрачати ресурси на підтримання якості доріг. Наукова новизна. Запропоновано методичні підходи до встановлення конструкції дорожнього покриття за об’ємами й вартістю матеріалів із корегуванням прийнятого рішення за експлуатаційними показниками, що враховують тривалість служби, опір руху транспортним засобам, зносостійкість, шум, вібрацію і в остаточному підсумку – безпеку руху транспортних засобів. Практична значимість. Надані рекомендації з відновлення дорожнього покриття залежно від ступеня руйнування сприятимуть прийняттю ефективних проектних рішень та попередньої оцінки завданих збитків від руйнування або пошкодження автомобільних доріг унаслідок збройної агресії Російської Федерації.Item Мінімізація смуги відведення земель під час ландшафтного проєктування автомобільної дороги(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2023) Курган, Микола Борисович; Гусак, Марина Анатоліївна; Лужицький, Олег Федорович; Хмелевська, Неля ПетрівнаUKR: Мета. За основну мету цієї роботи автори ставлять вирішення завдання проєктування поздовжнього профілю за умови раціонального розподілу об’ємів земляних робіт та зменшення ширини смуги відведення земель під час проєктування автомобільної дороги на місцевості в ув’язці її з ландшафтом. Методика. Дослідження побудовано відповідно до вимог ДБН В.2.3–4:2015 щодо необхідності дотримання принципів ландшафтного проєктування і використання раціональних поєднань елементів плану та поздовжнього профілю для забезпечення плавності автомобільної дороги, а також її взаємозв’язку з навколишнім середовищем для зменшення руйнування та збереження в кожному конкретному випадку наявного ландшафту. Результати. У роботі розглянуто два варіанти проведення проєктної лінії щодо лінії землі: у першому варіанті проєктну лінію нанесено виходячи з умови приблизної рівності об’ємів виїмок і насипів, у другому – за умови проєктування поздовжнього профілю максимально допустимими похилами для зменшення величини робочих відміток. Проведені дослідження підтверджують, що проєктування поздовжнього профілю максимальними ухилами призводить до зниження робочих відміток насипів та виїмок. Це, у свою чергу, спричинило зменшення ширини смуги відведення для автомобільної дороги. У разі збалансованого розподілу об’ємів насипів та виїмок ширина смуги відведення збільшилась в 1,6 раза. Однак завдяки використанню ґрунту з виїмок для відсипання насипів (так зване поздовжнє возіння) вдалося скоротити загальні витрати на земельні роботи на 27 %, незважаючи на збільшення ширини смуги. Наукова новизна. Запропоновано методичні підходи до визначення обсягів робіт і вартості улаштування земляного полотна за умови мінімізації ширини смуги відведення під час проєктування автодороги. Вартість земляного полотна представлено двома складовими – вартістю розробки й транспортування ґрунту і вартістю зайняття угідь. Практична значимість. Результати, отри-мані в ході виконання дослідної роботи, свідчать, що завдання з визначення обсягів робіт і вартості улаштування земляного полотна за умови мінімізації ширини смуги відведення земель під час будівництва автомобільної дороги, вирішено. Надані рекомендації сприятимуть ефективності проєктних рішень, визначатимуть якість проєкту автомобільної дороги в цілому і доцільність його реалізації зокрема.Item Обґрунтування технології спорудження ескалаторного тунелю на основі результатів натурних досліджень(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2023) Бєлікова, Софія Іванівна; Тютькін, Олексій ЛеонідовичUKR: Мета. Автори ставлять за мету обґрунтувати нову для України технологію спорудження ескалаторного тунелю на основі результатів натурних досліджень, виконаних у рамках маркшейдерських вимірювань під час будівництва похилого ходу Дніпровського метрополітену. Методика. У статті проаналізовано магістра-льну технологію спорудження ескалаторного тунелю, що базувалася на розробці похилої виробки зверху вниз із попередньою підготовкою масиву за допомогою штучного заморожування ґрунту. Розглянуто декілька ви-падків застосування способу будівництва ескалаторного тунелю знизу вгору за допомогою Новоавстрійського методу спорудження тунелів (NATM), який успішно застосовують у метрополітенах інших країн. Основною засадою застосування методу є те, що як тимчасове (первинне) кріплення використовують систему торкрету-вання, а постійним кріпленням служить система армування із застосуванням монолітного бетонування. Результати. Автори проаналізували особливості проходки ескалаторного тунелю Дніпровського метрополі-тену турецькою компанією «Limak» у 2017–2018 рр. Відзначено, що розробка відбувалась знизу вгору в умовах міцних скельних порід (плагіограніт) з використанням буровибухових робіт. Проаналізовано хара-ктерні результати натурних досліджень під час проведення буровибухових робіт у процесі розробки калоти. На основі цих даних можна прослідкувати тенденцію до появи під час проходки незначних переборів. Значення деформованого стану (переміщення контуру оправи, що запроєктована) перебуває в нормативних межах, що свідчить про ефективне застосування вказаних робіт у рамках NATM. Доведено, що в умовах воєнних дій технологія будівництва ескалаторного тунелю знизу вгору є запорукою безпеки працівників і техніки. Наукова новизна. Результати наукової роботи, наведені у статті, дозволяють визначити рівень деформова-ного стану під час проходки ескалаторного тунелю Дніпровського метрополітену в міцних породах. Під час натурних досліджень отримано залежності деформування плагіограніту в калоті похилого ходу. Практична значимість. Обґрунтовано альтернативну технології спорудження ескалаторного тунелю знизу вгору на основі NATM із забезпеченням нормативного деформування навколишнього породного масиву.Item Rational Design Solutions for Deep Excavations Using Soil Nail Wall Systems(Dnipro University of Technology, Dnipro, Ukraine, 2023) Alkhdour, Ahmad M.; Yasin, Amjad A.; Tiutkin, Oleksii L.ENG: Purpose. The study aims to optimize the design and reduce soil nail length in deep excavations with a soil nail system in fast-draining soils. Additionally, it investigates the parameters influencing slope stability in fast-draining soils. Methods. Integrating field and lab data with soil nail properties and advanced modeling, this study investigates how fixed nail length, inclination and spacing affect the stability of a 20 m-deep excavation in fast-draining soil. Findings. The study findings reveal that optimal parameters, such as nail spacing and inclination angle, have been identified for reinforcing deep excavation walls, ensuring stability with minimal nail length. Notably, the stability of excavation walls can be achieved without the need to increase the length of the soil nails. The recommended parameters are characteristic of an 8-meter-long soil nail system, a 30-degree inclination angle, and a spacing of 1.5×1.5 meters. Originality. This study presents a novel perspective on the structural characteristics of soil nails by determining emphasizing nail spacing, inclination angle, and fixed nail length. It offers a comprehensive framework for designing soil nail walls in fast-draining soils during deep excavations, contributing to advancements in open-cut excavation practices. Practical implications. The study offers practical implications for designers involved in deep slope earthworks, enabling the development of efficient and rational design solutions that ensure excavation stability and prevent displacement during excavation while reducing costs and project duration.Item Математична модель для оцінення ризику термічного ураження у випадку пожежі на об’єктах паливно-енергетичного комплексу(Придніпровська державна академія будівництва та архітектури, Дніпро, 2023) Біляєв, Микола Миколайович; Петренко, Володимир Дмитрович; Біляєва, Вікторія Віталіївна; Берлов, Олександр Вікторович; Тимошенко, О. А.UKR: Постановка проблеми. Розглядається задача прогнозування теплового забруднення повітря та оцінки ризику термічного ураження людей під час пожежі на промисловому майданчику. Ставиться задача розрахувати3D температурних полів під час пожежі та на базі цього оцінити ризик термічного ураження людей. Мета – розроблення3D чисельної моделі для розрахунку теплового забруднення повітря та оцінення ризику термічного ураження працівників на промисловому майданчику під час пожежі. Методика. Для моделювання процесу теплового забруднення повітря на промисловому майданчику у разі виникнення пожежі використано тривимірне рівняння енергії. Для розрахунку поля швидкості повітряного потоку на промисловому майданчику застосовується тривимірне рівняння для потенціалу швидкості. Для чисельного інтегрування рівняння для потенціалу швидкості – метод розщеплення. Для чисельного інтегрування тривимірного рівняння енергії здійснюється його розщеплення на диференціальному рівні на два рівняння. Перше рівняння описує поширення температури внаслідок руху повітряних мас. Друге рівняння описує поширення температури внаслідок теплопровідності. Для чисельного інтегрування першого рівняння використовується змінно-трикутна різницева схема розщеплення. Для чисельного інтегрування другого рівняння –явна різницева схема. Наукова новизна. Побудована 3D чисельна модель, що дозволяє швидко розраховувати динаміку формування областей теплового забруднення повітря на промисловому майданчику та на базі цієї інформації прогнозувати ризик термічного ураження людей в робочих зонах на промисловому майданчику та базується на чисельному інтегруванні рівнянь аеродинаміки та теплопереносу. Модель дозволяє швидко розраховувати динаміку формування теплових зон на промисловому майданчику у випадку пожежі. Практична значущість. Розроблена модель дозволяє прогнозувати динаміку зміни температурних полів у повітрі, що виникають під час пожежі на промисловому майданчику. Чисельна модель може бути використана для визначення зон інтенсивного теплового забруднення та оцінення ризику термічного ураження працівників. Висновки. На базі розробленої3D чисельної моделі створено код для проведення обчислювального експерименту. Розроблений код дозволяє швидко розрахувати динаміку формування областей теплового забруднення повітря на промисловому майданчику під час пожежі. На основі отриманої інформації оцінюється ризик термічного ураження працівників. Наведено результати обчислювального експерименту.Item Investigation of the Geometrical Deterioration of Paved Superstructure Tramway Tracks in Budapest (Hungary)(MDPI, 2023) Jóvér, Vivien; Major, Zoltán; Németh, Attila; Kurhan, Dmytro; Sysyn, Mykola; Fischer, SzabolcsENG: In the 21st century, one of the key requirements is to develop and maintain our infrastructure facilities most efficiently using the available resources. Tramways are of significant national economic importance and represent an important national asset. There are currently seven different types of superstructure systems in Hungary, based on the national regulations and the related requirements currently in force. This paper compares the paved tramway superstructure systems in the context of track geometry, through-rolled axle tons of track, and the age of track sections. Paved tracks have many benefits, but the main ones are easier maintenance and road traffic use. Elastically supported continuous rail bedding (ESCRB; in Hungary, this is known as “RAFS”) and “large” slab superstructure systems are used to create paved superstructure systems. Road crossings use the latter systems, while heavily loaded lines use several ESCRB systems. This article examines the geometrical changes in several ESCRB superstructure systems. A TrackScan 4.01 instrument was used to take measurements in June and September 2021 and in April 2022, September 2022, and May 2023. Track gauge, alignment, and longitudinal level are examined. Regardless of the ESCRB superstructure system or age, a medium-loaded line’s track gauge trendline increases, which means that the track gauge is widening and, regardless of traffic load or age, the average longitudinal level is constantly increasing from year to year. When it is a medium-loaded line, the average value of alignment increases slightly, and the trendline is almost straight, but it decreases when it is an extremely heavily loaded line. The authors will analyze how the reference track section will change in the future. Based on the results, it is important to assess how subsequent measurements affect the trend lines. Because the data evaluations show similar results, comparing open tramway tracks to paved ones is crucial.Item Підвищення ефективності вантажних і пасажирських перевезень на напрямках з паралельними ходами(Український державний університет науки і технологій, м. Дніпро, Україна, 2023) Курган, Микола Борисович; Байдак, Сергій Юрійович; Гусак, Марина Анатоліївна; Новік, Руслан Борисович; Хмелевська, Неля ПетрівнаUKR: Мета. Метою роботи є визначення заходів для підвищення логістичних операцій при спеціалізації напрямків для вантажних і пасажирських перевезень шляхом передачі частини транзитного вантажопотоку на паралельні ходи. Вирішення задачі вибору раціонального розподілу вантажних й пасажирських перевезень залежно від спеціалізації напрямків дозволить оптимізувати використання пропускної й провізної спроможності та інвестицій у розвиток інфраструктури. Методика. Оптимізація транспортного процесу під час змішаних перевезень передбачає можливість відокремлення вантажного руху від пасажирського. Запропонована методика передбачає вирішення задачі вибору раціонального розподілу вантажних й пасажирських перевезень залежно від спеціалізації напрямків. Ідея такого розмежування базується на тому, що на мережі залізниць можна виділити станції, між якими існує декілька паралельних маршрутів курсування поїздів. Дослідження виконано на мережі залізниць, що зв’язує Львів і Київ. При вирішенні задачі розглядалися різні показники: довжина маршруту, час руху, механічна робота локомотива, навантаження на колію та інші. Крім того враховувалися граничні умови: обсяги пасажирообігу, вантажообігу, пропускна спроможність ділянок й допустима швидкість руху поїздів. Результати. Розроблено математичну модель перерозподілу поїздопотоків на мережі залізниць, що забезпечує раціональну роботу залізничної колії при мінімальних витратах на реконструкцію залізниці. Наукова новизна. Встановлено, що у випадку розділення руху, терміни проведення ремонтів можуть бути іншими через меншу інтенсивність руху, що дозволяє зосередитись на конкретних видах ремонтних робіт, а не на всіх видах робіт одночасно. Хоча загальні принципи періодичності ремонтів можуть залишатися тими ж у обох випадках, схеми періодичності можуть відрізнятися в залежності від багатьох факторів, зокрема, інтенсивності експлуатації, технічного стану транспорту, термінів проведення ремонтів та наявності спеціалізованого персоналу. Практична значимість. Із застосуванням запропонованих авторами нових підходів до вирішення поставлених завдань встановлені схеми раціонального розподілу вантажних і пасажирських перевезень на замкнутих полігонах регіональних філій Південно-Західної й Львівської залізниць що до-зволить визначити заходи для підвищення логістичних операцій та зменшити експлуатаційні витрати на перевезення вантажів і пасажирів.Item A Risk Assessment Technique for Energy-Efficient Drones to Support Pilots and Ensure Safe Flying(MDPI, 2023) Kocsis, Szürke Szabolcs; Perness, Norbert; Földesi, Péter; Kurhan, Dmytro; Sysyn, Mykola; Fischer, SzabolcsENG: Unmanned Aerial Vehicles, also known as UAVs, play an increasingly important part in daily life. However, the ever-increasing number of UAVs pose an ever-increasing threat to the transportation infrastructure. Despite their precision and general efficiency, infrastructuralscale Unmanned Aerial Systems (UASs) have a disadvantage regarding their capability of being implanted in the ecosystem. There are several reasons for this, but the primary bottleneck is that their systems are not transparent to society and have very complicated processes. As a result, the authors decided to investigate the functional properties of UASs and make improvements to those properties. Throughout the study, the authors’ primary focus was on analysis, which boosts productivity and ensures a significant level of safety for routine flights. The amount of power that a UAV uses depends on several variables, including the amount of power that its individual components require, the temperature of its surroundings, and the condition of the battery that it is powered by. Therefore, critical parameters and interdependencies are taken into account in the risk assessment strategy for energy-efficient Unmanned Aerial Vehicles (UAVs). In the case of UAVs, the algorithm performs a risk calculation before take-off to estimate the amount of risk that can be associated with the given flight time when using the provided battery. On the one hand, several instances of the pre-take-off state and how its parameters interact are investigated. On the other hand, they demonstrate the calculation of the risk while in flight, which is based on actual flight data.Item Testing Road Vehicle User Interfaces Concerning the Driver’s Cognitive Load(MDPI, 2023) Nagy, Viktor; Kovacs, Gabor; Földesi, Péter; Kurhan, Dmytro; Sysyn, Mykola; Szalai, Szabolcs; Fischer, SzabolcsENG: This paper investigates the usability of touch screens used in mass production road vehicles. Our goal is to provide a detailed comparison of conventional physical buttons and capacitive touch screens taking the human factor into account. The pilot test focuses on a specific Non-driving Related Task (NDRT): the control of the on-board climate system using a touch screen panel versus rotating knobs and push buttons. Psychological parameters, functionality, usability and, the ergonomics of In-Vehicle Information Systems (IVIS) were evaluated using a specific questionnaire, a system usability scale (SUS), workload assessment (NASA-TLX), and a physiological sensor system. The measurements are based on a wearable eye-tracker that provides fixation points of the driver’s gaze in order to detect distraction. The closed road used for the naturalistic driving study was provided by the ZalaZONE Test Track, Zalaegerszeg, Hungary. Objective and subjective results of the pilot study indicate that the control of touch screen panels causes higher visual, manual, and cognitive distraction than the use of physical buttons. The statistical analysis demonstrated that conventional techniques need to be complemented in order to better represent human behavior differences.Item Optimization of 3D Printed Rapid Prototype Deep Drawing Tools for Automotive and Railway Sheet Material Testing(MDPI, 2023) Szalai, Szabolcs; Herold, Bálint; Kurhan, Dmytro; Németh, Attila; Sysyn, Mykola; Fischer, SzabolcsENG: The main objective of this research is to identify optimal printing strategies and PLA (polylactic acid) filament materials to produce rapid prototype deep drawing tools. Additive 3D printing technologies have been applied for a long time to produce tools, but the research is unique in that it uses conventional and various reinforced PLA materials with conventional FDM (Fused Deposition Modeling) printers. The advantage of this method is that PLA is easy to print and recycle and does not require expensive or special printers, this also gives the article its novelty. A further aim was to produce the tools using commercially available low-end printers. DX53D 0.8 mm thick body steel and AlMg3 2.5 mm thick sheet were the materials to be molded for the tests. The test tool was an Erichsen deep drawing punch. Tool wear was tested using the GOM ATOS measuring system, an optical coordinate measuring machine based on the DIC (Digital Image Correlation) principle, which is also popular in the automotive industry. The study aims to determine the 3D printing and material parameters that can safely produce a minimum batch of 100 parts.