http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/10523 UA: Дисертації робіт, що були виконані або захищені в ДНУЗТ <br> EN: Dissertations, made or defended at DNURT Sun, 20 Mar 2022 05:46:20 GMT 2022-03-20T05:46:20Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/14295 Название: Управління економічними ризиками в умовах фінансової нестабільності (на прикладі підприємства залізничного транспорту) Авторы: Пивоварова, Ганна Борисівна Краткий осмотр (реферат): UA: Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 051–Економіка. – Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро, 2021. Метою дисертаційного дослідження є теоретико-методичне обґрунтування та розробка практичних рекомендацій щодо управління економічними ризиками в умовах фінансової нестабільності. На підставі дослідження сутності та класифікації економічних ризиків, систем управління ними в умовах фінансової нестабільності, принципів та методів оцінки економічної ефективності в умовах невизначеності виявлені аспекти управління економічними ризиками, що потребують удосконалення. Розроблено науково-методичні підходи до прийняття інвестиційних рішень в умовах ризику щодо боргових і пайових цінних паперів, а також проектів реального інвестування. Удосконалено науково-методичні підходи до моделювання законів розподілу показників очікуваної ефективності інвестицій в умовах невизначеності імітаційному моделюванні інвестиційного проекту. Розроблено економіко-математичні моделі грошових потоків інвестиційного проекту в умовах ризику, у тому числі у сфері залізничного транспорту. Проаналізувати стан залізничного транспорту з точки зору управління ризиками. Досліджено зв'язок рівня ризику та дохідності на фінансовому ринку. З використанням розроблених методичних підходів з урахуванням факторів невизначеності та ризику виконано оцінку економічної ефективності інвестиційного проекту в сфері залізничного транспорту. Наукова новизна одержаних результатів полягає у обґрунтуванні та подальшому розвитку науково-методичних підходів і практичних рекомендацій 3 щодо управління економічними ризиками в умовах фінансової нестабільності. Розроблені у процесі дослідження важливі наукові положення, що визначають наукову новизну дисертаційної роботи, полягають у наступному: удосконалено:  науково-методичні підходи до прийняття інвестиційних рішень в умовах ризику щодо боргових і пайових цінних паперів, а також проектів реального інвестування, які на відміну від існуючих, враховують відмінності критеріїв економічної ефективності в умовах ризику боргових фінансових інструментів з одного боку та пайових інструментів і реальних інвестиційних проектів з іншого, однозначно встановлюють зв’язок ставки дисконту з урахуванням премії за ризик та закону розподілу грошових потоків для боргових фінансових інструментів, визначають критерії економічної ефективності інвестицій в умовах ризику на базі множини можливих сценаріїв з урахуванням зв’язку рівнів дохідності та ризику, який виявляється на фінансовому рику, що дозволяє узгодити підходи до прийняття рішень в умовах ризику на базі одного та множини сценаріїв;  науково-методичні підходи до моделювання законів розподілу показників очікуваної ефективності інвестицій в умовах невизначеності за допомогою методу статистичних випробувань, що на відміну від існуючих, передбачаються застосування багатокутних, у тому числі трикутних, законів розподілу факторних показників імітаційних моделей, що дозволяє адекватно відобразити відому про них інформацію; набули подальшого розвитку:  економіко-математичні моделі грошових потоків інвестиційного проекту в умовах ризику, у тому числі у сфері залізничного транспорту, які на відміну від існуючих, дозволяють формувати імітаційну модель інвестиційного проекту для застосування методу статистичних випробувань, що дозволяє зменшити рівень невизначеності та формулювати задачу прийняття інвестиційного рішення для умов ризику;  підходи до прогнозування грошових потоків інвестиційного проекту в сфері залізничного транспорту, які на відміну від існуючих враховують взаємозв’язок 4 факторних показників імітаційної моделі, а також інтервали їх можливих коливань, що дозволяє використовувати результати прогнозування у процедурах статистичних випробувань. Практичне значення одержаних результатів полягає у використанні результатів дослідження у практичній діяльності виробничого підрозділу «Дніпровське пасажирське вагонне депо» АТ «Українська залізниця» філії «Пасажирська компанія» (довідка від 18.03.2021 № 87-в), а також у навчальному процесі Дніпровського національного університету залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна при підготовці бакалаврів та магістрів (довідка від 13.04.2021 № НДЧ- 48/97). Практичну цінність мають результати дослідження стану залізничного транспорту з точки зору управління ризиками і зв'язку рівня ризику та дохідності на фінансовому ринку та отримана при цьому модель залежності норми доходу від рівня ризику, виміряного як стандартне відхилянні дохідності. Ключові слова: ризик, невизначеність, ставка дисконту, закон розподілу грошового потоку, очікувана ефективність, премія за ризик, норма доходу, векторна оптимізація, метод статистичних випробувань.; EN: Dissertation for the academic degree of Doctor of Philosophy in the specialty 051- Economics. - Dnіpro National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Dnіpro, 2021. The purpose of the dissertation research is the theoretical and methodological substantiation and development of practical recommendations concerning the management of economic risks in conditions of financial instability. Based on the study of the essence and classification of economic risks, its management systems in conditions of financial instability, principles and methods for 5 assessing economic efficiency in conditions of uncertainty were identified aspects of economic risk management, which require improvement. Scientific and methodological approaches to making investment decisions under conditions of risk with respect to debt and equity securities, as well as real investment projects have been developed. Improved the scientific and methodological approaches to modeling the laws of distribution of indicators of expected effectiveness of investment under conditions of uncertainty simulation of investment project. Developed economic-mathematical models of cash flows of the investment project in conditions of risk, including in the field of railway transport. The state of railway transport in terms of risk management has been analyzed. The relationship between the level of risk and profitability in the financial market has been investigated. Using the developed methodological approaches, taking into account the factors of uncertainty and risk, the assessment of the economic efficiency of the investment project in the field of railroad transport has been performed. The scientific novelty of the results obtained consists in the substantiation and further development of scientific and methodological approaches and practical recommendations concerning the management of economic risks in conditions of financial instability. Developed in the process of research important scientific provisions that define the scientific novelty of the dissertation work are as follows: improved:  scientific and methodical approaches to making investment decisions under conditions of risk regarding debt and equity securities, as well as real investment projects, which, unlike existing ones, take into account the differences in economic efficiency criteria under conditions of risk of debt financial instruments on the one hand and equity instruments and real investment projects on the other hand, uniquely establish a relationship of discount rate with regard to risk premium and the law of distribution of cash flows for debt financial instruments, determine the criteria of economic efficiency of investments at risk on the basis of a set of possible scenarios, taking into account the 6 connection between the levels of return and risk, which is found in the financial market, which allows to coordinate approaches before making decisions under the risk on the basis of one and a set of scenarios;  scientific and methodological approaches to modeling the laws of distribution of indicators of expected effectiveness of investment under uncertainty using the method of statistical tests, which, in contrast to existing ones, involve the use of polygonal, including triangular, distribution laws of factor indicators of simulation models, which allows to adequately reflect the known information about them; have been further developed:  economic-mathematical models of cash flows of the investment project under conditions of risk, including railway transport, which, in contrast to existing ones, allow to form a simulation model of the investment project to apply the method of statistical tests, which reduces the level of uncertainty and formulate the problem of making an investment decision for risk conditions;  approaches to the forecasting of cash flows of an investment project in the field of railway transport, which, in contrast to existing ones, take into account the relationship of factor indicators of the simulation model, as well as intervals of their possible fluctuations, which allows the use of forecasting results in the procedures of statistical tests. The practical significance of the obtained results is the use of research results for the practical work of the divisions of JSC "Ukrzaliznytsia" (certificate dd 18.03.2021 87- b), as well as in the educational process in the training of bachelors and masters in Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan (certificate dd 13.04.2021 NDCH - 48/97). Practical value have the results of the research of the state of railway transport in terms of risk management and the relationship of the level of risk and profitability in the financial market and the obtained model of the dependence of the rate of return on the level of risk, measured as the standard deviation of profitability. Описание: Захист - 18 листопада 2021р., Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна Fri, 01 Jan 2021 00:00:00 GMT http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/14295 2021-01-01T00:00:00Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/14292 Название: Моделювання і аналіз процесів розробки та налагодження комп'ютерних програм (на прикладі підприємства залізничного транспорту) Авторы: Жеваго, Олександр Олександрович Краткий осмотр (реферат): UK: Дисертаційна робота присвячена дослідженню і вирішенню актуальної науково-практичної задачі аналізу процесів розробки та налагодження комп’ютерних програм, для підвищення якості навчання студентів програмуванню. Розуміння того, як студенти розробляють та налагоджують програмне забезпечення, і проблем, з якими вони стикаються, має великий потенціал для підвищення якості навчання програмування. А, як відомо, якість програмного забезпечення безпосередньо пов’язана з якістю відповідного процесу розробки. Стандартний підхід до оцінювання, який враховує тільки результат, не відповідає сучасним вимогам до навчання програмуванню. В основі дослідження лежить припущення про те, що інструменти, які збирають дані про використання середовища розробки, дають більш детальне розуміння роботи розробників. Аналізуючи, як програмісти використовують середовище розробки, можна виявити закономірності поведінки та визначити проблеми, з якими вони стикаються. У першому розділі виконано огляд та аналіз наявних підходів до отримання інформації щодо процесів розробки та налагодження програмного забезпечення. Показано, що багатогранні дослідження не ґрунтуються на моделях процесів і не дають можливості вивчення процесу конкретного розробника. Встановлено на основі існуючих досліджень, що постійний моніторинг призводить до значного поліпшення успішності студентів. 3 Продемонстровано, що високий рівень практичної підготовки з програмування передбачає, що розробник володіє ефективним стилем розробки програм, що включає:  застосування методу покрокової деталізації;  навички декомпозиції;  відповідність тексту програми стандартам програмування. Дослідження в області навчання показали, що індивідуальний зворотний зв’язок допомагає студентам вчитися. Однак дати такий зворотний зв’язок студентам, які навчаються програмування, досить складно. З’ясовано, що дослідження в області розробки програмного забезпечення зазвичай ґрунтуються на даних, отриманих з систем контролю версій, але не з середовища розробки. Система контролю версій не може оцінити внесок студента в кінцевий результат, оскільки не надає інформацію про процес розробки. Вони лише фіксують історію змін між комітами та не відображають реальну еволюцію коду. На відміну від цього в дисертації інформація щодо процесів розробки та налагодження програм отримується безпосередньо з середовища розробки. У другому розділі за допомогою інструментів конструктивно- продукційного моделювання формалізовано процеси розробки та налагодження програмного забезпечення. Показано універсальність і перспективність використання конструктивно- продукційного моделювання для вирішення завдань різних предметних областей. Розроблено конструктори для:  формування історії розробки програмного забезпечення при використанні середовища розробки для подальшого автоматичного аналізу;  класифікації історії розробки програми по типах змін і побудови файлу журналу подій з метою вивчення процесу розробки студентами комп’ютерних програм;  формування журналу подій при налагодженні програм в середовищі розробки. 4 Визначено зв’язок конструктивно-продукційного підходу та використання методів Process Mining з об’єктно-орієнтованими моделями. На основі конструктивних моделей створено доповнення до середовища розробки Visual Studio для реалізації можливості відслідковування роботи кожного студента як на лабораторних заняттях, так і під час самостійної роботи, в якому всі дії по розробці та налагодженню фіксуються в журналах подій. Використано методи Process Mining для аналізу і побудови моделей процесів розробки та налагодження програм. Метод Discovery – для формування моделей процесів на основі файлів журналів подій. Метод Conformance Checking – для порівняння різних виконань процесів і виявлення поведінкових схожостей та відмінностей. У третьому розділі приведені результати експериментальних досліджень. Перевірено та підтверджено можливість застосування сформованих конструктивно-продукційних моделей та розроблених на їх основі інструментальних засобів для відстеження процесів розробки та налагодження програмного забезпечення. Виконано експеримент у вигляді олімпіади з налагодження, під час якого за допомогою розроблених інструментів відстежувалися та фіксувалися дії учасників в середовищі розробки. Для експерименту розроблені програми з засіяними типовими логічними помилками, які визначені на основі досліджень про найбільш поширені помилки початківців. Кожного разу логічна помилка засіяна у одному рядку коду програми. Всі програми синтаксично коректні, але виконання кожної з них призводить до некоректного результату. Щоб допомогти виявити всі помилки, студентам надавався тест з вхідними та вихідними даними, що відповідають специфікації. У експерименті взяв участь 41 студент з першого по п’ятий курси. Всі вони мали попередній досвід розробки на С-подібних мовах програмування і використання середовища розробки Visual Studio. Всього студентам треба було виконати п’ятнадцять завдань за 4 години. 5 Під час експерименту сформовано 487 файлів журналів подій для 41 учасника. Загалом журнали подій складаються з 2415 сесій налагодження та 16536 подій. По результатам експерименту проведено класифікацію учасників на основі кількості правильно виконаних завдань як "High", "Middle", "Low". Студенти відносяться до класу "Low", якщо вони виконали менше половини завдань, таких – 9. Студенти з "Middle" класу виконали більше половини завдань, але не всі, таких – 23. Студенти з "High" класу виконали всі завдання, таких – 9. Результати показали навички студентів по налагодженню програм з типовими логічними помилками. Вдалося виявити проблеми, які є більш складними для локалізації та виправлення. Для розуміння поведінки учасників з кожного класу засобами Process Mining сформовано відповідні моделі процесів на основі журналів подій. На основі отриманих моделей процесів налагодження та найбільш часто повторювальних сесій вдалося виявити 4 шаблони поведінки учасників експерименту. За допомогою методу Conformance Checking засобів Process Mining проведено порівняння процесів різних учасників з метою виявлення особливостей поведінки. У четвертому розділі продемонстровано інструменти для автоматичного моніторингу та візуалізації процесів розробки та налагодження програмного забезпечення. Розроблені інструменти дозволяють:  фіксувати взаємодію розробників із середовищем розробки;  формувати журнали подій про процеси розробки та налагодження;  візуалізувати процес розробки у вигляді 3D зображення з можливістю масштабування та обертання. Для розширення середовища розробки Visual Studio можливістю відстежувати увесь процес розробки та налагодження програм розроблено VSPackage за допомогою Microsoft Visual Studio SDK. 6 На рівні процесу фіксуються події з базовою інформацією, такою як тип події (наприклад, зміна або збереження коду) та час. На контекстному рівні зберігаються конкретні дані залежно від типу події. Наприклад, події збереження зберігають ім’я файлу, який було збережено, та спосіб, за допомогою якого було введено дію збереження (наприклад, за допомогою гарячих клавіш чи вибору пункту меню). Для збереження та аналізу даних, щодо процесів розробки та налагодження розроблено об’єктно-орієнтовану модель, яка відповідає терміналам з їх атрибутами і базується на моделі подій в середовищі розробки. Наукова новизна отриманих результатів полягає в тому що в роботі вперше:  виконано формалізацію процесів розробки та налагодження програмного забезпечення засобами конструктивно-продукційного моделювання, що на відміну від існуючих дозволяє розглядати ці процеси як послідовність елементарних дій за продукційними правилами, формалізувати процеси формування журналів подій та візуалізувати ці процеси;  розроблені моделі процесів розробки та налагодження програм засобами Process Mining, що на відміну від існуючих дають можливість автоматизувати аналіз цих процесів;  розроблені інструменти для збору даних щодо дій програміста у процесі розробки та налагодження програмного забезпечення з середовища розробки Visual Studio. Дисертація є частиною науково-дослідної роботи «Конструктивно- продукційне моделювання в задачах розробки програмного забезпечення» (2021 р. № держреєстрації 0121U109167), яка виконана на кафедрі «Комп’ютерних інформаційних технологій» Дніпровського національного університету залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна.; EN: The dissertation is devoted to research and solving the urgent scientific and practical task of analyzing the processes of developing and debugging computer programs, in order to improve the quality of students' programming education. Understanding how students develop and debug programs and what problems they encounter has great potential to improve the quality of programming instruction. And, as we know, the quality of the software is directly related to the quality of the corresponding development process. The standard approach to assessment, which considers only the result, does not meet modern requirements for teaching programming. The study is based on the assumption that tools that collect data on development environment usage provide a more detailed understanding of developers' work. By analyzing how programmers use the development environment, patterns of behavior can be identified and the problems they encounter can be identified. The first chapter reviews and analyzes existing approaches to obtaining information about software development and debugging processes. It is shown that multifaceted studies are not based on process models and do not provide an opportunity to study the process of a particular developer. Based on existing research, it has been found that continuous monitoring leads to significant improvements in student achievement. 8 It is shown that a high level of practical training in the field of programming implies that the developer has an effective style of program development, including: – application of the step-by-step method; – decomposition skills; – compliance of the program text with programming standards. Research in the field of learning has shown that individualized feedback helps students learn. However, giving such feedback to programming students is quite difficult. It has been found that research in software development is usually based on data from version control systems but not from the development environment. Version control systems cannot assess the student's contribution to the final result because they do not provide information about the development process. They only record the history of changes between commits and do not reflect the actual evolution of the code. In contrast, in this dissertation, information about the processes of writing and debugging programs is obtained directly from the integrated development environment. The second chapter formalizes the processes of software development and debugging by using constructive-synthesizing modeling tools. The versatility and perspectivity of the use of constructive-synthesizing modeling to solve problems in various subject areas is shown. Constructors have been developed for: – forming the history of software development using the development environment for further automatic analysis; – classifying the history of writing program text by type of change and constructing a log file in order to study the process of computer program development by students; – formation of a log of events during the debugging of programs in the development environment. The connection between the constructive-synthesizing modeling and the use of Process Mining methods with object-oriented models is determined. Based on constructive models, extension to the Visual Studio development environment were created to implement the ability to track each student's work both in 9 labs and during independent work, where all development and debugging activities are recorded in event logs. Process Mining methods are used to analyze and build process models for software development and debugging. The Discovery method is used to build process models based on event log files. The Conformance Checking method is used for comparing different processes and identifying behavioral similarities and differences. The third chapter presents the results of experimental research. The possibility of using the generated structural models and the tools developed on their basis for tracking the software development and customization processes is tested and confirmed. An experiment in the form of a debugging olympiad was conducted in which participants' actions in the development environment were tracked and recorded using the developed tools. For the experiment, programs were designed with seeded typical logical errors, which were determined based on a study of the most common beginner's errors. Each time a logical error is seeded in one line of program code. All of the programs are syntactically correct, but the execution of each leads to the wrong result. To help identify all errors, students were given a test with inputs and outputs that matched the specification. The experiment involved 41 students from the first to the fifth year. All of them had experience in C-like programming languages and using Visual Studio development environment. In total, students had to complete fifteen tasks in four hours. During the experiment, 487 event log files were generated for 41 participants. In total, the event logs consist of 2415 debugging sessions and 16536 events. According to the results of the experiment, the participants were classified on the basis of the number of correctly performed tasks as "High", "Middle", "Low". Students belong to the class "Low" if they have completed less than half of the tasks, such – 9. Students from the "Middle" class have completed more than half of the tasks, but not all, such – 23. Students from the "High" class have completed all tasks, such – 9. The results showed the skills of students to debug programs with typical logical errors. We were able to identify problems that are more difficult to localize and fix. 10 To understand the behavior of participants from each class by means of Process Mining, appropriate process models are formed on the basis of event logs. Based on the obtained models of debugging processes and the most frequently repeated sessions, it was possible to identify 4 patterns of behavior of the participants of the experiment. Using the Conformance Checking method of Process Mining, the processes of different participants were compared in order to identify the characteristics of behavior. The fourth chapter demonstrates tools for automatic monitoring and visualization of software writing and debugging processes. Developed tools allow: – to record the interaction of developers with the development environment; – to form event logs about development and debugging processes; – visualize the development process in the form of a 3D image with the ability to scale and rotate. To extend the Visual Studio development environment with the ability to track the entire process of program development and debugging, VSPackage was developed using the Microsoft Visual Studio SDK. At the process level, events are logged with basic information such as event type (e.g., code change or save) and time. At the context level, specific data is stored depending on the type of event. For example, save events store the name of the file that was saved and the way in which the save action was entered (e.g., by using hotkeys or selecting a menu item). To store and analyze data about the development and debugging processes, an object-oriented model was developed that corresponds to terminals with their attributes and is based on the development environment event model. The scientific novelty of the results is that for the first time in the work: – formalization of software development and debugging processes by means of constructive-synthesizing modeling, which, unlike the existing ones, allows to consider these processes as a sequence of elementary actions according to production rules, to formalize the processes of event logs formation and visualize these processes; 11 – developed models of processes of development and debugging of programs by means of Process Mining that unlike existing give the chance to automate the analysis of these processes; – developed tools for collecting data on the actions of the programmer in the process of developing and debugging software from the Visual Studio development environment. The dissertation is part of the research work «Modeling in software development tasks» (2021 year, registration number 0121U109167), which performed at the «Department of Computer Information Technologies», Dnipro National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan. Описание: Захист - 19 листопада 2021р., Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна Fri, 01 Jan 2021 00:00:00 GMT http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/14292 2021-01-01T00:00:00Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/14275 Название: Керування напружено-деформованим станом вертикальних виробів при застосуванніІ різних видів кріплення Авторы: Мірошник, Віталій Анатолійович Краткий осмотр (реферат): UA: Дисертація присвячена розробці наукової ідеї керування напружено- деформованим станом вертикальної виробки, представленої в роботі шахтним стовбуром метрополітену. Керування концептуально розуміється як можливість прогнозування зміни напружень і деформацій системи «тимчасове кріплення – оправа – оточуючий масив» при зміні видів кріплення. Актуальність досліджень в цій області обумовлена потребою наукового обґрунтування параметрів вертикальних виробок (шахтних стовбурів) при збільшенні обсягів підземного будівництва, зокрема метрополітенів в містах Дніпрі та Києві. Процес керування напружено-деформованого стану вертикальної виробки реалізується шляхом узагальнення результатів чисельного аналізу різних станів в процесі заморожування ґрунтів або створення огородження з буросічних паль та їх подальшої екстраполяції на різні варіанти роботи вертикальної виробки. Основою керування є закономірності напружено-деформованого стану конструкції шахтного стовбуру, а їх пошук є метою дисертаційної роботи. Для її досягнення в дисертаційній роботі проведено аналіз стану досліджень, розглянуто специфіку будівництва метрополітенів в Україні та особливості аналітичного, експериментального та чисельного підходів до пошуку закономірностей напружень та деформацій вертикальних виробок. На основі результатів критичного аналізу обрано чисельний підхід як такий, що найбільш адекватний для пошуку закономірностей напружено- деформованого стану. Створено скінченно-елементні моделі шахтних стовбурів, що споруджуються під час будівництва Дніпровського та Київського 3 метрополітенів, кожна з яких дозволила варіювати види оправи (залізобетонні блоки, тюбінги з сірого чавуну та тюбінги з модифікованого сірого чавуну), діаметр буросічних паль та властивості ґрунту при різних температурах. На основі створених скінченно-елементних моделей проведено чисельний аналіз шахтного стовбуру, закріпленого буросічними палями із варіацією їх діаметру. За результатами аналізу вперше отримано закономірності переміщень та силових факторів із високим рівнем апроксимації (R2=0,992…0,999), які є поліномами другого порядку, окрім закономірності згинальних моментів по осі Х, що є лінійною. Ці закономірності характеризують наукову новизну дисертаційної роботи. В ході геодезичного моніторингу під час будівництва вертикальних виробок Дніпровського метрополітену були виміряні горизонтальні та вертикальні деформації оправи стовбура № 16-біс, значення яких досягали 1…2 мм. Порівняння цих даних свідчить про співпадіння із горизонтальними деформаціями, отриманими в ході чисельного аналізу стовбура № 16-біс, в якому деформації складають 1…2 мм, із максимальним значенням 2,57 мм в області 7-9 залізобетонних поясів оправи шахтного стовбуру. За допомогою створених скінченно-елементних моделей вперше отримано закономірності компонент напруженого стану від модуля пружності замороженого ґрунту та модуля пружності оправи шахтного стовбуру, що є поліномами другого ступеня із високим рівнем апроксимації (R2=0,964…0,999). Отримані закономірності складають наукову новизну дисертаційної роботи. Побудовано просторові поверхні, які, при рішенні прямої або зворотної задач, дозволяють керувати напружено-деформованим станом оправи вертикальної виробки, що складає практичне значення дисертаційної роботи. В ході чисельного аналізу отримано закономірності напруженого стану вертикальної виробки при порушенні технології заморожування ґрунту, які свідчать, що процеси нерівномірного заморожування або розморожування збільшують напруження в оправі в 1,1…1,5 рази, тому їх слід враховувати при проєктуванні вертикальних виробок.; EN: The dissertation is devoted to the development of the scientific idea of controlling the stress-strain state of vertical excavation (hoisting shaft). Controlling is conceptually understood as the ability to predict changes in stresses and strains of the system "temporary fastening – lining – the surrounding array" when changing the types of lining. The relevance of research in this area is justified by the need for scientific substantiation of the parameters of construction of vertical excavations (hoisting shaft) with increasing volumes of underground construction, including metro in the Dnipro and Kyiv. The process of controlling the stress-strain state of vertical excavation is realized by generalizing the results of numerical analysis of different states in the process of soil freezing or creating a construction of bored secant piles and their subsequent extrapolation to different variants of vertical excavation. The basis of controlling is the regularities of the stress-strain state of the hoisting shaft structure, and the search for them is the purpose of the dissertation. To achieve this, the dissertation analyzes the state of research, considers the specifics of the construction of metro in Ukraine and the features of analytical, experimental and numerical approaches to finding regularities of stresses and strains of vertical excavations. Based on the results of critical analysis, the numerical approach was chosen as the one that is most adequate for finding the regularities of the stress-strain state. Finite-element models of hoisting shafts being constructed during the construction of the Dnipro and Kyiv metro were created, each allowing to vary the types of linings 7 (reinforced concrete blocks, tubes made of gray cast iron and tubes made of modified gray cast iron), diameter of bored secant piles and different temperature properties. On the basis of the created finite-element models the numerical analysis of the mine shaft fixed by bored secant piles with variation of their diameter was carried out. According to the results of the analysis, for the first time regularities of displacements and force factors with a high level of approximation (R2 = 0.992 … 0.999) are obtained, which are second-order polynomials, except for the regularity of bending moments along the X axis, which is linear. These regularities characterize the scientific novelty of the dissertation. During geodetic monitoring of the vertical excavations construction of the Dnipro metro horizontal and vertical deformations of the lining of hoisting shaft 16- bis were measured, the values of which reached 1 … 2 mm. Comparison of these data indicates a match with the horizontal deformations obtained during the numerical analysis of the hoisting shaft № 16-bis, in which the deformations are 1…2 mm, with a maximum value of 2.57 mm in the area of reinforced concrete belts No 7-9. Using the created finite element models, for the first time the regularities of the stress state components from the modulus of elasticity of frozen soil and the modulus of elasticity of the lining of hoisting shaft were obtained, which are polynomials of the second degree with a high level of approximation (R2 = 0.964 … 0.999). The obtained regularities constitute the scientific novelty of the dissertation. Spatial surfaces are constructed, which, when solving direct or inverse problems, allow to control the stress-strain state of the lining of vertical excavation, which is the practical significance of the dissertation. During numerical analysis, the regularities of the stress state of vertical excavation in violation of soil freezing technology are obtained, which show that the processes of uneven freezing or thawing increase the stress in the lining by 1.1 … 1.5 times, so they should be considered when designing vertical excavations. Описание: Захист - 21 жовтня 2021р., Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна Fri, 01 Jan 2021 00:00:00 GMT http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/14275 2021-01-01T00:00:00Z http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/14266 Название: Методи оцінювання та підвищення несучої здатності неоднорідного земляного полотна залізничної колії Авторы: Кравець, Іван Богданович Краткий осмотр (реферат): UK: Дисертація присвячена вирішенню актуальної задачі розробки методів оцінювання та підвищення несучої здатності неоднорідного земляного полотна, армованого трубчастими дренажними конструкціями, при дії статичних і динамічних навантажень від транспортних засобів. Теоретичну сторону задачі вирішено шляхом удосконалення аналітичних методів оцінки несучої здатності неоднорідного земляного полотна із урахуванням комплексу факторів: фізико-механічних характеристик ґрунтів земляного полотна і трубчастих дренажних конструкцій та навантажень від транспортних засобів. Експериментальна та практична сторона – вирішується шляхом розробки інерційного пристрою для визначення несучої здатності неоднорідного земляного полотна та способу підвищення його несучої здатності. Проаналізовано технічний стан земляного полотна залізничної колії та проблеми забезпечення його міцності при дії паводкових вод та перезволоження на ділянках колії у процесі експлуатації. Встановлено, що протяжність земляного полотна, схильного до деформацій складає 870,8 км (4 %), що призводить до зниження пропускної та провізної спроможність залізниць. Тому розробка методів підвищення несучої здатності неоднорідного земляного полотна є вкрай необхідною і своєчасною. Із аналізу науково-дослідних робіт встановлено, що дослідження, які спрямовані на вирішення задачі розробки методів визначення та підвищення несучої здатності неоднорідного земляного полотна в умовах експлуатації, є актуальними і відповідають інтересам транспортної галузі та Національній 3 транспортній стратегії України і Стратегії АТ «Укрзалізниця», оскільки розробка дієвих методів підвищення несучої здатності неоднорідного земляного полотна забезпечить підвищення стану безпеки руху поїздів. Проведено георадіолокаційні дослідження проблемних ділянок земляного полотна залізничної колії, на основі яких знайдено розподіл характерних ознак неоднорідності земляного полотна у вертикальній площині та межі їх розташування. Розроблено математичну модель для оцінки несучої здатності неоднорідного земляного полотна, армованого трубчастими дренажними конструкціями. Проведено оцінку напружено-деформованого стану неоднорідного земляного полотна із врахуванням фізико-механічних параметрів ґрунтів, трубчастих дренажних конструкцій і динамічних навантажень від рухомого складу залізничного транспорту. Встановлено, що важливою характеристикою ґрунтів земляного полотна є їх щільність. Саме ступінь ущільнення ґрунту безпосередньо впливає на деформаційні характеристики земляного полотна. Зі збільшенням щільності зростають і характеристики опору зрушенню, що призводить до забезпечення стабільної робота земляного полотна при вібродинамічній дії динамічного навантаження. Розроблено методику розрахунку динамічних навантажень від транспортних засобів при неоднорідному земляному полотні, яка дозволяє враховувати вплив геометричних нерівностей на рейковій колії на несучу здатність земляного полотна. При розрахунку розподілу динамічних коливань у тілі неоднорідного земляного полотна, армованого трубчастими дренажними конструкціями, враховуються фізичні характеристики різних шарів ґрунтів, дренажних конструкцій та їх геометричні розміри. Отримано дані щодо розподілу динамічних навантажень на неоднорідне земляне полотно, які в подальшому використовуються для оцінки несучої здатності земляного полотна армованого трубчастими дренажами. Розроблено методику для лабораторного визначення ступеня ущільнення земляного полотна на основі інерційних вимірювань прискорень в ґрунтах 4 земляного полотна. Яка дозволяє проводити оцінку ступеня ущільнення земляного полотна у залежності від швидкості поширення пружних хвиль удару. Проведено експериментальні дослідження визначення швидкості поширення пружних хвиль в однорідному земляному полотні із крупнозернистого піску та неоднорідного земляного полотна із крупнозернистого піску із прошарками глини по висоті поперечного перерізу земляного полотна. Встановлено, що швидкість розповсюдження пружних хвиль ударів у неоднорідному земляному полотні має нижче значення, аніж швидкість розповсюдження хвиль в однорідному земляному полотні. Встановлено, що швидкість поширення пружних хвиль удару в неущільненому однорідному земляному полотні у центральній частині призми земляного полотна становить 422 м/с, при проміжному ущільненні – 485 м/с та при максимальному пошаровому ущільненні земляного полотна – 597 м/с. Швидкість поширення хвиль до крайніх датчиків, що розміщені на краях призми земляного полотна становить 390 м/с та 386 м/с при розущільненому стані однорідного земляного полотна. При проміжному ущільненні – 458 м/с та 463 м/с відповідно і при максимально ущільненому стані – 588 м/с та 575 м/с відповідно. Встановлено, що при неоднорідному земляному полотні швидкість поширення пружної хвилі до датчика, який встановлено під джерелом удару, у розущільненому стані становить 570 м/с, при проміжному ущільненні – 588 м/с і при максимально ущільненому – 648 м/с. Швидкість поширення хвиль до крайніх датчиків становить 553 м/с та 558 м/с при розущільненому стані земляного полотна. При проміжному ущільненні – 544 м/с та 534 м/с відповідно і при максимально ущільненому стані – 587 м/с та 605 м/с відповідно. При динамічній інтерпретації, із використанням статистичного аналізу, встановлено характерні особливості розподілу прискорень у тілі насипу однорідного та неоднорідного земляного полотна в залежності від ступеня їх ущільнення, що дозволить проводити моніторинг стану земляного полотна у процесі експлуатації. Оскільки, встановлено, що від ступеня ущільнення ґрунту 5 безпосередньо залежать деформаційні характеристики земляного полотна та технічний стан доріг вцілому. Запропоновано спосіб підвищення несучої здатності хворого земляного полотна залізничної колії шляхом застосування комбінованого розташування дренажних труб у вертикальному та горизонтальному напрямах у конструкції земляного полотна, що є засобом усунення фактору, який спричиняє його деформації та дефекти, а саме відведення води. Проведено оцінку і дослідження напружено-деформованого стану земляного полотна підсиленого конструкцією трубчастих дренажів методом скінченних елементів. У результаті багатоваріантних розрахунків напружено-деформованого стану армованого земляного полотна встановлено, що конструкція трубчастих дренажів підвищує деформативність земляного полотна на 14,93 % при влаштуванні однієї труби, 13,63 % – двох, і 7,79 % – трьох дренажних труб відносно результатів розрахунку земляного полотна без влаштування трубчастих дренажів. Напруження, які виникають у тілі земляного полотна без трубчастого дренажу є вищими за напруження, які виникають у тілі земляного полотна у якому знаходиться дренажні труби. Встановлено, що різниця напружень становить до 3,65 % при влаштуванні однієї труби, 3,12 % – двох, і 2,92 % – трьох дренажних труб, що доводить ефективність застосування трубчастих дренажів діаметром 600 мм для підсилення перезволоженого земляного полотна залізничної колії. У результаті чого доведено ефективність застосування конструкцій трубчастих дренажів для підвищення несучої здатності перезволоженого земляного полотна залізничної колії при дії постійних та тимчасових навантажень. Встановлено, що з однієї сторони деформативність земляного полотна підвищується при застосуванні трубчастих дренажів, але це тільки у початковий період їх експлуатації, проте в подальшому, коли вони відводять воду з тіла земляного полотна, навпаки буде підвищуватися несуча здатність земляного полотна за рахунок покращення фізико-механічних властивостей ґрунтів. 6 Розроблено рекомендації з підвищення несучої здатності неоднорідного земляного полотна комбінованим способом укладання конструкції з трубчастих дренажів у тіло насипу перезволоженого земляного полотна та спосіб завчасного попередження розвитку деформацій доріг шляхом моніторингу розробленим інерційним пристроєм. Проведено техніко-економічний розрахунок впровадження запропонованого методу вимірювання ступеня щільності грунтів земляного полотна. Встановлено, що приведені витрати на реалізацію заходів із експлуатації запропонованим пристроєм, менші від існуючого на 67 тис. грн., а термін окупності при використанні запропонованого пристрою складає 5 місяців.; en: Thesis for Ph D. degree in specialty 192 “Construction and civil engineering”. – Dnipro National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan, Dnipro, 2021. The dissertati on is devoted to the decision of an actual problem of development of methods of estimation and increase of bearing capacity of the inhomogeneous earth cloth reinforced by tubular drainage designs, at action of static and dynamic loadings from vehicles. The theoretical side of the task was solved by improving analytical methods for assessing the bearing capacity of a non - uniform roadbed, taking into account a set of factors: physical and mechanical characteristics of subsoil soils and tubular drainage struct ures and loads from vehicles. Experimental and practical side - is solved by developing an inertial device for determining the bearing capacity of inhomogeneous earth and a way to increase its bearing capacity. The technical condition of the railway track and the problems of ensuring its strength under the action of floodwaters and waterlogging in sections of the track during operation are analyzed. It is established that the length of the roadbed prone to deformation is 870.8 km (4%), which leads to a decr ease in the capacity and carrying capacity of railways. Therefore, the development of methods to increase the bearing capacity of a non - uniform roadbed is extremely necessary and timely. From the analysis of research works, it is established that researche s that are directed on the decision of a problem of development of methods of definition and increase of bearing capacity of a non - uniform roadbed in operating conditions. They are actual and correspond to the interests of transport branch and National tra nsport strategy of Ukraine and Strategy of Ukrzaliznytsia, development of effective methods to increase the bearing capacity of a non - uniform roadbed will ensure the safety of trains. 10 The georadar studies of problem areas of the railway track have been car ried out, on the basis of which the distribution of characteristic signs of a non - uniform roadbed in the vertical plane and the boundaries of their location have been found. A mathematical model for estimating the bearing capacity of a non - uniform roadbed reinforced with tubular drainage structures has been developed. The stress - strain state of a non - uniform roadbed is estimated taking into account the physical and mechanical parameters of soils, tubular drainage structures and dynamic loads from the rollin g stock of railway transport. It is established that an important characteristic of soils is their density. The degree of soil compaction directly affects the deformation characteristics of the subsoil. With increasing density, the characteristics of shear resistance increase, which leads to stable operation of the subsoil under the vibrodynamic action of dynamic loading. A method for calculating the dynamic loads from vehicles with a non - uniform roadbed, which allows to take into account the influence of g eometric irregularities on the rail track on the bearing capacity of the subsoil. When calculating the distribution of dynamic oscillations in the body of a non - uniform roadbed reinforced with tubular drainage structures, the physical characteristics of di fferent soil layers, drainage structures and their geometric dimensions are taken into account. Data on the distribution of dynamic loads on the non - uniform roadbed, which are then used to assess the bearing capacity of the subsoil reinforced with tubular drainages. A method for laboratory determination of the degree of compaction of the subsoil based on inertial measurements of accelerations in the soils of the non - uniform roadbed has been developed. Which allows you to assess the degree of compaction of t he ground depending on the speed of propagation of elastic shock waves. Experimental researches of determination of speed of propagation of elastic waves in a homogeneous earth cloth from coarse - grained sand and inhomogeneous earth cloth from coarse - graine d sand with layers of clay on height of cross section of an earth cloth are carried out. It is established that the speed of propagation of elastic 11 shock waves in an inhomogeneous ground is lower than the speed of propagation of waves in a uniform roadbed. It is established that the speed of propagation of elastic shock waves in the uncompacted a uniform roadbed in the central part of t he prism of the ground is 422 m/ s, with intermediate compaction – 485 m/ s and with maximum layer - by - layer c ompaction of the ground – 597 m/ s. The speed of wave propagation to the extreme sensors located on the edges of t he prism of the ground is 390 m/s and 386 m/ s in the dissolved state of a homogeneous ground. With intermediate compaction – 458 m/s and 463 m/ s, respectively, and with the most compacted state – 588 m/s and 575 m/ s, respectively. It is established that with an inhomogeneous ground the speed of propagation of the elastic wave to the sensor, which is installed under the source of impact, in the decompressed state is 570 m/ s, with intermediate compaction – 588 m/ s and with the most compacted – 648 m/ s. The speed of wave propagation to the extreme sensors is 553 m/s and 558 m/ s when the ground is loose. With intermediate compaction – 544 m/s and 534 m/ s, respectively, and with the most compacted state – 587 m / s and 605 m /s, respectively. During the dynamic interpretation, using statistical analysis, the characteristic features of the distribution of accelerations in the body of the embankment of the uni form and non - uniform roadbed depending on the degree of their compaction, which will monitor the condition of the subsoil during operation. Because, it is established that the degree of soil compaction directly affects the deformation characteristics of th e ground and the technical condition of roads in general. A method is proposed to increase the bearing capacity of the diseased railway bed by applying a combined arrangement of drainage pipes in vertical and horizontal directions in the construction of th e roadway, which is a means of eliminating the factor that causes its deformation and defects, namely water drainage. An assessment and study of the stress - strain state of the subsoil reinforced by the design of tubular drainages by the finite element meth od. As a result of multivariate calculations of the stress - strain state of the reinforced earth, it was found that the design of tubular drainages increases the deformability of the earth by 12 14.93% when installing one pipe, 13.63% – two, and 7.79% – three drainage pipes relative to the calculation results. of a ground cloth without the device of tubular drainages. The stresses that occur in the body of the ground without tubular drainage are higher than the stresses that occur in the body of the ground in w hich the drainage pipes are located. It is established that the voltage difference is up to 3.65% when installing one pipe, 3.12% – two, and 2.92% – three drainage pipes, which proves the effectiveness of tubular drainage with a diameter of 600 mm to stren gthen the wet ground of the railway track. As a result, the effectiveness of the use of tubular drainage structures to increase the bearing capacity of the wet ground of the railway track under constant and temporary loads is proved. It is established that on the one hand the deformability of the ground increases with the use of tubular drainage, but only in the initial period of their operation, but later, when they drain water from the body of the ground, on the contrary will increase the bearing capacity of the ground by improving physical and mechanical soil properties. Recommendations for increasing the bearing capacity of a non - uniform roadbed by a combined method of laying a structure of tubular drainage in the body of the embankment of wet soil and a method of early prevention of road deformations by monitoring the developed inertial device. The technical and economic calculation of introduction of the offered method of measurement of degree of density of soils of a ground cloth is carried out. It is established that the costs for the implementation of measures for the operation of the proposed device are less than the existing 67 thousand UAH, and the payback period when using the proposed device is 5 months. Описание: І. Кравець: ORCID 0000-0002-2239-849X; Захист - 25 жовтня 2021р., Дніпровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна Fri, 01 Jan 2021 00:00:00 GMT http://eadnurt.diit.edu.ua/jspui/handle/123456789/14266 2021-01-01T00:00:00Z