http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/11483 2022-03-20T06:26:58Z 2022-03-20T06:26:58Z Малашкін, Вячеслав Віталійович Березовий, Микола Іванович Демченко, Євген Борисович Боричева, Світлана Вікторівна http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/11776 2022-02-05T18:52:34Z 2019-01-01T00:00:00Z

Название: Оцінка експлуатаційної надійності залізничної інфраструктури з використанням методів дискретно-подієвого моделювання Авторы: Малашкін, Вячеслав Віталійович; Березовий, Микола Іванович; Демченко, Євген Борисович; Боричева, Світлана Вікторівна Краткий осмотр (реферат): UK: Мета роботи полягає у огляді та порівняльному аналізі існуючих парадигм імітаційного моделювання, а також у виборі доцільного методу моделювання технологічних процесів систем залізничного транспорту для оцінки експлуатаційної надійності його інфраструктури. Результати. У статті висвітлюються основні проблеми при функціонуванні залізничного транспорту України, які знижують його експлуатаційну надійність. Для вирішення задачі отримання адекватної оцінки експлуатаційної надійності систем залізничного транспорту доцільно використання методу імітаційного моделювання. На даний час у імітаційному моделюванні сформувалися три самостійні парадигми – системна динаміка, агентне моделювання та дискретно- подієве моделювання. Вказані парадигми відповідають різним рівням абстракції при створенні моделі, що обумовлює застосування того чи іншого підходу. У роботі наводиться порівняльна характеристика підходів імітаційного моделювання, їх переваги та недоліки. Розглядається історія виникнення, інструменти реалізації, особливості та сфери застосування кожного підходу імітаційного моделювання. Обгрунтована доцільність моделювання динамічних процесів на залізничному транспорті дискретно-подієвим імітаційним моделюванням. Розглядається спосіб і алгоритми формалізації в імітаційній моделі маневрової роботи залізничної станції, що виключають одночасне використання елементів колійного розвитку при виконанні різних операцій перевізного процесу. Модель станції створена у середовищі імітаційного моделювання AnyLogic і дозволяє оцінювати експлуатаційну надійність залізничної станції на основі величини затримок та простоїв рухомого складу на станції через зайнятість колій і локомотивів. Практична значимість виконаної роботи полягає у можливості більш раціонально підходити до вибору підходу імітаційного моделювання роботи різних систем при вирішенні задач, пов'язаних з отриманням достовірної оцінки їх техніко-технологічних параметрів та експлуатаційної надійності.; EN: The purpose of the work is to review and compare the existing paradigms of simulation modeling, as well as to choose the appropriate method of modeling the echnological processes of rail transport systems to assess the operational reliability of its infrastructure. Results. The article highlights the main problems with the functioning of Ukrainian rail transport, which reduce its operational reliability. To solve the problem of obtaining an adequate assessment of the operational reliability of railway systems, it is proposed to use a simulation method. At present, three independent paradigms have emerged in simulation modeling – system dynamics, agent modeling, and discrete event modeling. These paradigms correspond to different levels of abstraction when creating a model, which requires the use of one or another approach. The paper describes the comparative characteristics of simulation approaches, their advantages and disadvantages. The origin history, implementation tools, features and scope of each simulation approach are considered. The expediency of modeling of dynamic processes on railway transport by discrete-event simulation is substantiated. The method and algorithms of formalization in the simulation model of the shunting work of a railway station are considered. The station model was created in the AnyLogic simulation environment and allows to evaluate the operational reliability of a railway station based on the magnitude of delays and downtime of rolling stock at the station due to the occupancy of tracks and locomotives. The practical significance of the work performed is to be able to more rationally approach the approach of modeling the work of different systems in solving problems related to obtaining a reliable estimate of their technical and technological parameters and operational reliability.; RU: Цель работы заключается в обзоре и сравнительном анализе существующих парадигм имитационного моделирования, а также в выборе целесообразного метода моделирования технологических процессов систем железнодорожного транспорта для оценки эксплуатационной надежности его инфраструктуры. Результаты. В статье освещаются основные проблемы при функционировании железнодорожного транспорта Украины, которые снижают его эксплуатационную надежность. Для решения задачи получения адекватной оценки эксплуатационной надежности систем железнодорожного транспорта целесообразно использование метода имитационного моделирования. В настоящее время в имитационном моделировании сформировались три самостоятельные парадигмы – системная динамика, агентное моделирования и дискретно- событийное моделирование. Указанные парадигмы соответствуют различньм уровням абстракции при создании модели, что обусловливает применение того или иного подхода. В работе приводится сравнительная характеристика подходов имитационного моделирования, их преимущества и недостатки. Рассматривается история возникновения, инструменты реализации, особенности и области применения каждого подхода имитационного моделирования. Обоснована целесообразность моделирования динамических процессов на железнодорожном транспорте дискретно-событийным имитационньм моделированием. Рассматривается способ и алгоритмы формализации в имитационной модели маневровой работы железнодорожной станции, исключающие одновременное использование элементов путевого развития при выполнении различных операций перевозочного процесса. Модель станции создана в среде имитационного моделирования AnyLogic и позволяет оценивать эксплуатационную надежность железнодорожной станции на основе величины задержек и простоев подвижного состава на станции из-за занятости путей и локомотивов. Практическая значимость выполненной работы состоит в возможности более рационально подходить к выбору подхода моделирования работы различных систем при решении задач, связанных с получением достоверной оценки их технико-технологических параметров и эксплуатационной надежности. . Описание: В. Малашкін: ORCID 0000-0002-5650-1571, М. Березовий: ORCID 0000-0001-6774-6737, Є. Демченко: ORCID 0000-0003-1411-6744, С. Боричева: ORCID 0000-0002-2064-6621

2019-01-01T00:00:00Z Сыченко, Виктор Григорьевич Папахов, Александр Юрьевич Логвинова, Наталья Александровна http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/11496 2022-02-05T18:55:31Z 2019-01-01T00:00:00Z

Название: Моделирование перевозочного процесса в условиях оптимизации и энергоэффективности перевозок Авторы: Сыченко, Виктор Григорьевич; Папахов, Александр Юрьевич; Логвинова, Наталья Александровна Краткий осмотр (реферат): RU: В работе выполнено моделирование движения поездов по диспетчерскому участку Каменское – Верховцево с целью разработки энергооптимального графика движения поездов. Под энергооптимальным понимается такой график движения, при котором выполняются перевозки запланированных объемов пассажиров и грузов с минимальными затратами электроэнергии, связанной с тяговым обеспечением локомотивов при безусловном обеспечении безопасности движения. Проведенным моделированием работы диспетчерского участка установлено, что увеличение количества поездов приводит к снижению межпоездных интервалов на входе и выходе с диспетчерского участка. Допустимое насыщение диспетчерского участка поездами оказывает влияние на показатели технического плана работы. Его необходимо оценивать с помощью коэффициента загрузки участков. Увеличение числа поездов на участке приводит к увеличению времени их движения. В то же время с увеличением количества отправляемых на участок поездов приводит к уменьшению время ожидания их отправления со станции. Анализируя условия движения поездов по диспетчерскому участку Каменское – Верховцево были отмечены возможные три варианта работы с поездами: эффективный; слегка тяжелый и очень тяжелый. При использовании эффективного и слегка тяжелого варианта работы необходимо соблюдать существующие нормативы графика. При прогнозировании очень тяжелого варианта работы необходимо разработать мероприятия, необходимые для уменьшения перенасыщения участков поездами и восстановление эффективного варианта работы.; UK: В роботi виконано моделювання руху поїздiв на диспетчерськiй дiлянцi Кам'янське - Верхiвцеве з метою розробки енергооптiмального графiка руху поїздiв. Пiд енергооптiмальним вважаеться такий графiк руху, при якому виконуються перевезення запланованих обсягiв пасажирiв та вантажiв з мiнiмальними витратами електроенергiї, пов'язаної з тяговим забезпеченням локомотивiв при безумовному забезпеченнi безпеки руху. Проведеним моделюванням роботи диспетчерської дiльницi встановлено, що збiльшення кiлькостi поїздiв призводить до зменшення мiжпоїзного iнтервалу на входi i виходi з диспетчерської дiльницi. Допустиме насичення диспетчерської дiлянки поїздами впливає на показники технiчного плану роботи. Його необхiдно оцiнювати за допомогою коефiцiента завантаження дiлянок. Збiльшення числа поїздiв на дiлянцi призводить до збiльшення часу їх руху. В той же час iз збiльшення кiлькостi вiдправлених на дiлянку поїздiв призводить до зменшення часу очiкування їх вiдправлення зi станцiї. Аналiзуючи умови руху поїздiв по диспетчерськiй дiльницi Кам'янське - Верхiвцеве були видiленi можливi три варiанти роботи з поїздами: ефективний; злегка важкий та дуже важкий. При використаннi ефективного i злегка важкого варiантiв роботи необхiдно дотримуватися iснуючих нормативiв графiка. При прогнозуваннi дуже важкого варiанту роботи необхiдно розробити заходи, для зменшення перенасичення дiлянок поїздами i вiдновлення ефективного варiанту її роботи.; EN: In work modeling of movement of trains on a dispatching site Kamensky - Verkhovtsevo with the purpose of development of the energy-optimal schedule of movement of trains is executed. Under energy-optimal, we mean such a schedule in which the planned volumes of passengers and cargo are transported with minimal electricity, associated with traction support of locomotives with unconditional traffic safety. Conducted modeling of the dispatch section found that an increase in the number of trains leads to a decrease in inter-train intervals at the entrance and exit from the dispatch section. The permissible saturation of the control area of trains has an impact on the performance of the technical work plan. It must be evaluated using the load factor of the plots The increase in the number of trains on the site leads to an increase in the time of their movement. At the same time, with an increase in the number of trains sent to the site, the waiting time for their departure from the station decreases. Analyzing the conditions of movement of trains in the Kamenskoye – Verkhovtsevo dispatching section, the following three options for working with trains were noted: efficient; slightly heavy and very heavy. When using an ef- fective and slightly difficult work option, it is necessary to observe the existing norms of the schedule. When forecasting a very difficult work option, it is necessary to develop measures necessary to reduce the oversaturation of railway sections and restore an effective work option. Описание: В. Сыченко: ORCID 0000-0002-9533-2897, А. Папахов: ORCID 0000-0003-2357-8158, Н. Логвинова: ORCID 0000-0002-9350-881X

2019-01-01T00:00:00Z Скалозуб, Владислав Васильевич Белый, Борис Борисович http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/11495 2022-02-05T18:57:30Z 2019-01-01T00:00:00Z

Название: Структура интеллектуальной информационной технологии формирования многогруппных составов Авторы: Скалозуб, Владислав Васильевич; Белый, Борис Борисович Краткий осмотр (реферат): RU: Цель. В статье разработана структура новой интеллектуальной информационной технологии формирования железнодорожных многогруппных составов на сортировочных станциях. Технология отличается применением методов интеллектуальных систем при решении комбинаторных задач оптимального расформирования-формирования составов. Методика. Исследования проведены на основе системного анализа и моделирования процессов расформирования при разных структурах, количестве и частичном совпадении групп вагонов в составах. Результаты. Создана базовая структура интеллектуальной информационной технологии формирования многогруппных составов. Разработаны кодировки шаблонов многогруппных составов, предназначенные для создания баз знаний информационной технологии, определены модели процессов переработки вагонопотоков. Научная новизна. Получили развитие модели и методы решения задач оптимального формирования многогруппных составов. Впервые предложена структура и модель интеллектуальной информационно технологии формирования многогруппных составов. Практическая значимость. Интеллектуальная информационная технология обеспечит повышение эффективности планирования процессов расформирования многогруппных составов, унифицирует расчеты подобных данных, усовершенствует системы автоматизации, позволит планировать работу сортировочных станций определенного железнодорожного направления.; UK: Мета. У статтi розроблена структура нової iнтелектуальної iнформацiйної технологiї формування залiзничних багатогрупних составiв на сортувальних станцiях. Технологiя вiдрiзняеться застосуванням методiв iнтелектуальних систем при вирiшеннi комбiнаторних задач оптимального розформування-формування составiв. Методика. Дослiдження проведенi на основi системного аналiзу i моделювання процесiв розформування при рiзних структурах, кiлькостi i частковому збiгу груп вагонiв у складах. Результати. Створено базову структуру iнтелектуальної iнформацiйної технологiї формування багатогрупних составiв. Розроблено кодування шаблонiв багатогруппних составiв, призначенi для створення баз знань iнформацiйної технологiї, визначенi моделi процесiв переробки вагонопотокiв. Наукова новизна. Отримали розвиток моделi i методи розв' язання задач оптимального формування багатогрупних составiв. Вперше запропоновано структуру i моделi iнтелектуальної iнформацiйної технологiї формування багатогрупних составiв. Практична значимiсть. Iнтелектуальна iнформацiйна технологiя забезпечить пiдвищення ефективностi планування процесiв розформування багатогрупних составiв, унiфiкує розрахунки подiбних даних, удосконалить системи автоматизацiї, дозволить планувати роботу сортувальних станцiй певного залiзничного напрямку.; EN: Purpose. The article developed the structure of a new intellectual information technology for the formation of multi-group railway trains at the sort stations. The technology is distinguished by the use of intelligent systems methods in solving combinatorial problems of optimal disbanding - forming. Methods. The studies were carried out on the basis of system analysis and modeling of the processes of disbanding the train with different structures, number and partial coincidence of groups of wagons in trains. Results. The basic structure of intellectual information technology of forming multi-group trains has been created. Coding templates for multi-group trains designed to form knowledge bases of information technology have been developed, models for the processing of wagon traffic have been defined. Scientific novelty. We have developed models and methods for solving problems of optimal formation of multi-group train. For the first time has been developed the structure and model of intellectual information technology for the formation of multi-group compositions. Practical significance. Intellectual information technology will provide an increase in the efficiency of planning the processes of disbanding multi-group trains, unify calculations of similar data, improve utomation systems, and allow planning the operation of sorting stations of a particular railway direction. Описание: В. Скалозуб: ORCID 0000-0002-1941-4751, Б. Белый: ORCID 0000-0001-8324-4673

2019-01-01T00:00:00Z Мілянич, Андрій Романович http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/11494 2022-02-05T18:59:34Z 2019-01-01T00:00:00Z

Название: Оптимальне планування технологічних режимів механічної обробки при обмежених термінах ремонтних робіт вантажних вагонів Авторы: Мілянич, Андрій Романович Краткий осмотр (реферат): UK: Мета. Метою цiєї роботи є розроблення алгоритмiв оптимiзацiї для визначення оптимального групового графiку та оптимальних швидкостей рiзання при ремонтних роботах вантажних вагонiв. Методика. Для вирiшення задачi оптимального планування режимiв механiчної обробки наведена i проаналiзована модель групового планування для поточного багатопозицiйного виробництва при обмежених термiнах виготовлення вiдновлених деталей вантажних вагонiв. Крiм того, у модель групової обробки включено змiнний час обробки та витрати, якi залежать вiд режимiв технологiчної обробки. Запропонованi оптимальнi схеми групового планування розробленi в першу чергу iз метою мiнiмiзацiї кiлькостi деталей iз збiльшенням штучно- операцiйного часу. Для обчислення нижньої границi сумарного часу технологiчного процесу застосовується наступна теорема, яка являє собою поширення теореми Джонсона для двопозицiйного планування на метод групового планування. Результати. В статтi розглядаються два критерiї групового планування. Головним критерiєм є кiлькiсть деталей iз збiльшеним штучно-операцiйним часом, який необхiдно мiнiмiзувати. Другим критерiєм є сумарний час технологiчного процесу (цикл обробки), причому сумарний час технологiчного процесу являє собою час, який триває вiд початку обробки першої деталi першої групи до закiнчення обробки останньої деталi останньої групи; вiн також повинен бути мiнiмiзований. При визначеннi оптимальних швидкостей рiзання, пiсля того як встановлена схема оптимального групового планування, швидкостi рiзання можуть бути змiненими для скорочення виробничих витрат, якщо схема планування передбачае мiжоперацiйне затримування (вiдлежування) деталей на окремих операцiях. На основi результатiв попереднього аналiзу розробленi наступнi алгоритми оптимiзацiї для визначення оптимального групового графiку та оптимальних швидкостей рiзання. Наукова новизна. Запропонована модель групового планування, яка рунтується на методi групової технологiї, була розроблена для умов проведення на вагоноремонтних пiдприємствах вiдновлювально-реставрацiйних робiт деталей та вузлiв вантажних вагонiв серiйного багатопозицiйного виробництва. При груповому плануваннi, коли деталi класифiкуються за кiлькома групами, оптимальне повинно бути отримане у виглядi послiдовностi груп i деталей у кожнiй групi. Практична значимiсть. В даному дослiдженнi був запропонований метод групового планування, який рунтується на методi групової технологiї, що розроблений для потокового багатопозицiйного ремонтного виробництва за умови змiнних термiнах обробки та витратах, якi залежать вiд умов рiзання металу.; RU: Цель. Целью настоящей работы является разработка алгоритмов оптимизации для определения оптимального группового графика и оптимальных скоростей резания при ремонтных работах грузовых вагонов. Методика. Для решения задачи оптимального планирования режимов механической обработки приведена и проанализирована модель группового планирования для текущего многопозиционного производства при ограниченных сроках изготовления восстановленных деталей грузовых вагонов. Кроме того, модель групповой обработки включает сменное время обработки и затраты, которые зависят от режимов технологической обработки. Предложенные оптимальные схемы группового планирования разработаны в первую очередь с целью минимизации количества деталей с увеличением искусственно операционного времени. Для вычисления нижней границы суммарного времени технологического процесса применяется следующая теорема, которая представляет собой распространение теоремы Джонсона для двухпозиционного планирования на метод группового планирования. Результаты. В статье рассматриваются два критерия группового планирования. Главным критерием является количество деталей с увеличенным искусственно-операционным временем, который необходимо минимизировать. Вторым критерием является суммарное время технологического процесса (цикл обработки), причем суммарное время технологического процесса представляет собой время, которое длится от начала обработки первой детали первой группы до окончания обработки последней детали последней группы; он также должен быть минимизирован. При определении оптимальных скоростей резания, после того как установлена схема оптимального группового планирования, скорости резания могут быть изменены для сокращения производственных расходов, если схема планирования предусматривает межоперационную задержку (отслеживания) деталей на отдельных операциях. На основе результатов предварительного анализа разработаны следующие алгоритмы оптимизации для определения оптимального группового графика и оптимальных скоростей резания. Научная новизна. Предложенная модель группового планирования, основанная на методе групповой технологии, была разработана для условий проведения на вагоноремонтных предприятиях восстановительно-реставрационных работ деталей и узлов грузовых вагонов серийного многопозиционного производства. При групповом планировании, когда детали классифицируются по нескольким группам, оптимальное должно быть получено в виде последовательности групп и деталей в каждой группе. Практическая значимость. В данном исследовании был предложен метод группового планирования, основанный на методе групповой технологии, разработан для потокового многопозиционного ремонтного производства при переменных сроках обработки и расходах, которые зависят от условий резания металла.; EN: Purpose. The purpose of this work is to develop optimization algorithms for determining the optimal group schedule and optimal cutting speeds during the repair work of freight wagon. Methodology. To solve the problem of optimal planning of machining regimes, the group planning model for the current multisite production is given and analyzed with limited production time periods for the restored parts of freight cars. In addition, the batch processing model includes interchangeable processing times and costs, which depend on the processing conditions. The proposed optimal group planning schemes were developed primarily to minimize the number of parts with an increase in artificial operational time. To calculate the lower limit of the total time of the technological process, the following theorem is used, which represents the extension of the Johnson theorem for two-stage planning to the group planning method. Results.The article discusses two criteria for group planning. The main criterion is the number of parts with increased artificial operating time, which must be minimized. The second criterion is the total time of the technological process (processing cycle), the total time of the technological process being the time that lasts from the beginning of processing the first part of the first group to the end of processing the last part of the last group; it should also be minimized. When determining the optimal cutting speeds, after the optimal group planning scheme has been established, cutting speeds can be changed to reduce production costs, if the planning scheme provides for inter-operation delay (tracking) of parts in individual operations. Based on the results of the preliminary analysis, the following optimization algorithms have been developed to determine the optimal group graph and optimal cutting speeds. Scientific novelty. The proposed group planning model, based on the group technology method, was developed for the conditions for carrying out restoration and restoration works on parts and assemblies of freight cars for mass-production production at car-repair enterprises. In group planning, when parts are classified into several groups, the optimal should be obtained as a sequence of groups and details in each group. Practical significance. In this study, a group planning method based on the group technology method was proposed. It was developed for streaming multi-site repair production with variable processing times and costs that depend on the cutting conditions of the metal. Описание: А. Мілянич: ORCID 0000-0003-3583-792X

2019-01-01T00:00:00Z