Методы комплексной оптимизации магнитолевитирующих транспортных систем
Loading...
Files
Date
2013
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпропетровськ
Abstract
RU: Цель. В настоящее время магнитолевитирующие транспортные системы (МТС) для высокоскоростного
наземного транспорта (ВСНТ) практически не применяются в связи с необходимостью больших капиталовложений и увеличением эксплуатационных расходов. Цель статьи – внедрение комплексной оптимизации
параметров МТС для уменьшения капиталовложений и эксплуатационных расходов, что позволит начать
практическое их применение. В данной работе обосновывается целесообразность использования теории
комплексной оптимизации транспорта (ТКОТ), предложенной одним из авторов, для снижения расходов
в МТС. Методика. Согласно ТКОТ была разработана абстрактная модель обобщенной транспортной системы (АМОТС), которая математически определяет максимальное равновесие между всеми компонентами
системы и тем самым обеспечивает предельную адаптацию любой транспортной системы к условиям ее
применения. Для определения сфер эффективного применения МТС в соответствии с ТКОТ была разработана динамическая модель распределения и развития сфер эффективного применения транспортных систем
(ДМРРСЭПТС), где для каждой отдельно взятой трассы выбирается наиболее эффективная транспортная
система. Основным оценочным критерием при определении эффективности применения МТС является величина удельного перевозочного тарифа, получаемая из расчета окупаемости суммарных приведенных затрат к нормативному сроку окупаемости или сроку предоставления кредита. Результаты. Выполненные
многовариантные расчеты четырех типов МТС: TRANSRAPID, MLX01, ТРАНСМАГ и ТРАНСПРОГРЕСС
показали эффективность комплексной оптимизации параметров таких систем. Это позволило расширить
сферы эффективного применения МТС примерно в 2 раза. Результаты исследований докладывались на многих международных конференциях в Германии, Швейцарии, США, Китае, Украине и др. На примере МТС
в данной работе была доказана состоятельность предлагаемой комплексной оптимизации параметров транспортных систем, которая может быть использована и для других транспортных систем. Научная новизна. Изложенные основы комплексной оптимизации транспорта являются новой системой универсальных научных методов и подходов, обеспечивающей высокую точность и достоверность расчетов при моделировании транспортных систем и транспортных сетей с учетом динамики их развития. Практическая значимость. Разработка теоретических и технологических основ проведения комплексной оптимизации транспорта позволяет
создать научный инструмент, обеспечивающий выполнение автоматизированного моделирования
и расчета технико-экономической структуры и технологии работы различных объектов транспорта, включая
его инфраструктуру.
UK: Мета. Зараз магнітолевітуючі транспортні системи (МТС) для високошвидкісного наземного транспорту (ВСНТ) практично не застосовуються у зв’язку з необхідністю великих капіталовкладень і збільшення експлуатаційних витрат. Мета статті – впровадження комплексної оптимізації параметрів МТС для змен- шення капіталовкладень і експлуатаційних витрат, що дозволить розпочати практичне їх застосування. У цій роботі обґрунтовується доцільність використання теорії комплексної оптимізації транспорту (ТКОТ), запропонованої одним з авторів, для зниження витрат у МТС. Методика. Згідно з ТКОТ була розроблена абстрактна модель узагальненої транспортної системи (АМОТС), яка математично визначає максимальну рівновагу між усіма компонентами системи й тим самим забезпечує граничну адаптацію будь-якої транспортної системи до умов її застосування. Для визначення сфер ефективного застосування МТС відповідно до ТКОТ була розроблена динамічна модель розподілу та розвитку сфер ефективного застосування транспортних систем (ДМРРСЕЗТС), де для кожної окремо взятої траси вибирається найбільш ефективна транспортна система. Основним оцінним критерієм під час визначення ефективності застосування МТС є величина питомого перевізного тарифу, отримана з розрахунку окупності сумарних приведених витрат до нормативного терміну окупності або терміну надання кредиту. Результати. Виконані багатоваріантні розрахунки чотирьох типів МТС: TRANSRAPID, MlX01, ТРАНСМАГ і ТРАНСПРОГРЕС показали ефективність комплексної оптимізації параметрів таких систем. Це дозволило розширити сфери ефективного застосування МТС приблизно у 2 рази. Результати досліджень доповідалися на багатьох міжнародних конференціях у Німеччині, Швейцарії, США, Китаї, Україні та ін. На прикладі МТС у цій роботі було доведено обґрунтованість пропонованої комплексної оптимізації параметрів транспортних систем, яка може бути використана й для інших транспортних систем. Наукова новизна. Викладені основи комплексної оптимізації транспорту є новою системою універсальних наукових методів і підходів, яка забезпечує високу точність і достовірність розрахунків під час моделювання транспортних систем і транспортних мереж з урахуванням динаміки їх розвитку. Практична значимість. Розробка теоретичних і технологічних засад виконання комплексної оптимізації транспорту дозволяє створити науковий інструмент, який забезпечує виконання автоматизованого моделювання та розрахунку техніко-економічної структури й технології роботи різних об'єктів транспорту, включаючи його інфраструктуру.
EN: Purpose. To demonstrate feasibility of the proposed integrated optimization of various MTS parameters to reduce capital investments as well as decrease any operational and maintenance expense. This will make use of MTS reasonable. At present, the Maglev Transport Systems (MTS) for High-Speed Ground Transportation (HSGT) almost do not apply. Significant capital investments, high operational and maintenance costs are the main reasons why Maglev Transport Systems (MTS) are hardly currently used for the High-Speed Ground Transportation (HSGT). Therefore, this article justifies use of Theory of Complex Optimization of Transport (TCOT), developed by one of the co-authors, to reduce MTS costs. Methodology. According to TCOT, authors developed an abstract model of the generalized transport system (AMSTG). This model mathematically determines the optimal balance between all components of the system and thus provides the ultimate adaptation of any transport systems to the conditions of its application. To identify areas for effective use of MTS, by TCOT, the authors developed a dynamic model of distribution and expansion of spheres of effective use of transport systems (DMRRSEPTS). Based on this model, the most efficient transport system was selected for each individual track. The main estimated criterion at determination of efficiency of application of MTS is the size of the specific transportation tariff received from calculation of payback of total given expenses to a standard payback period or term of granting the credit. Findings. The completed multiple calculations of four types of MTS: TRANSRAPID, MLX01, TRANSMAG and TRANSPROGRESS demonstrated efficiency of the integrated optimization of the parameters of such systems. This research made possible expending the scope of effective usage of MTS in about 2 times. The achieved results were presented at many international conferences in Germany, Switzerland, United States, China, Ukraine, etc. Using MTS as an example, this research proved the sustainability of the proposed integrated optimization parameters of transport systems. This approach could be applied not only for MTS, but also for other transport systems. Originality. The bases of the complex optimization of transport presented are the new system of universal scientific methods and approaches that ensure high accuracy and authenticity of calculations with the simulation of transport systems and transport networks taking into account the dynamics of their development. Practical value. The development of the theoretical and technological bases of conducting the complex optimization of transport makes it possible to create the scientific tool, which ensures the fulfillment of the automated simulation and calculating of technical and economic structure and technology of the work of different objects of transport, including its infrastructure.
UK: Мета. Зараз магнітолевітуючі транспортні системи (МТС) для високошвидкісного наземного транспорту (ВСНТ) практично не застосовуються у зв’язку з необхідністю великих капіталовкладень і збільшення експлуатаційних витрат. Мета статті – впровадження комплексної оптимізації параметрів МТС для змен- шення капіталовкладень і експлуатаційних витрат, що дозволить розпочати практичне їх застосування. У цій роботі обґрунтовується доцільність використання теорії комплексної оптимізації транспорту (ТКОТ), запропонованої одним з авторів, для зниження витрат у МТС. Методика. Згідно з ТКОТ була розроблена абстрактна модель узагальненої транспортної системи (АМОТС), яка математично визначає максимальну рівновагу між усіма компонентами системи й тим самим забезпечує граничну адаптацію будь-якої транспортної системи до умов її застосування. Для визначення сфер ефективного застосування МТС відповідно до ТКОТ була розроблена динамічна модель розподілу та розвитку сфер ефективного застосування транспортних систем (ДМРРСЕЗТС), де для кожної окремо взятої траси вибирається найбільш ефективна транспортна система. Основним оцінним критерієм під час визначення ефективності застосування МТС є величина питомого перевізного тарифу, отримана з розрахунку окупності сумарних приведених витрат до нормативного терміну окупності або терміну надання кредиту. Результати. Виконані багатоваріантні розрахунки чотирьох типів МТС: TRANSRAPID, MlX01, ТРАНСМАГ і ТРАНСПРОГРЕС показали ефективність комплексної оптимізації параметрів таких систем. Це дозволило розширити сфери ефективного застосування МТС приблизно у 2 рази. Результати досліджень доповідалися на багатьох міжнародних конференціях у Німеччині, Швейцарії, США, Китаї, Україні та ін. На прикладі МТС у цій роботі було доведено обґрунтованість пропонованої комплексної оптимізації параметрів транспортних систем, яка може бути використана й для інших транспортних систем. Наукова новизна. Викладені основи комплексної оптимізації транспорту є новою системою універсальних наукових методів і підходів, яка забезпечує високу точність і достовірність розрахунків під час моделювання транспортних систем і транспортних мереж з урахуванням динаміки їх розвитку. Практична значимість. Розробка теоретичних і технологічних засад виконання комплексної оптимізації транспорту дозволяє створити науковий інструмент, який забезпечує виконання автоматизованого моделювання та розрахунку техніко-економічної структури й технології роботи різних об'єктів транспорту, включаючи його інфраструктуру.
EN: Purpose. To demonstrate feasibility of the proposed integrated optimization of various MTS parameters to reduce capital investments as well as decrease any operational and maintenance expense. This will make use of MTS reasonable. At present, the Maglev Transport Systems (MTS) for High-Speed Ground Transportation (HSGT) almost do not apply. Significant capital investments, high operational and maintenance costs are the main reasons why Maglev Transport Systems (MTS) are hardly currently used for the High-Speed Ground Transportation (HSGT). Therefore, this article justifies use of Theory of Complex Optimization of Transport (TCOT), developed by one of the co-authors, to reduce MTS costs. Methodology. According to TCOT, authors developed an abstract model of the generalized transport system (AMSTG). This model mathematically determines the optimal balance between all components of the system and thus provides the ultimate adaptation of any transport systems to the conditions of its application. To identify areas for effective use of MTS, by TCOT, the authors developed a dynamic model of distribution and expansion of spheres of effective use of transport systems (DMRRSEPTS). Based on this model, the most efficient transport system was selected for each individual track. The main estimated criterion at determination of efficiency of application of MTS is the size of the specific transportation tariff received from calculation of payback of total given expenses to a standard payback period or term of granting the credit. Findings. The completed multiple calculations of four types of MTS: TRANSRAPID, MLX01, TRANSMAG and TRANSPROGRESS demonstrated efficiency of the integrated optimization of the parameters of such systems. This research made possible expending the scope of effective usage of MTS in about 2 times. The achieved results were presented at many international conferences in Germany, Switzerland, United States, China, Ukraine, etc. Using MTS as an example, this research proved the sustainability of the proposed integrated optimization parameters of transport systems. This approach could be applied not only for MTS, but also for other transport systems. Originality. The bases of the complex optimization of transport presented are the new system of universal scientific methods and approaches that ensure high accuracy and authenticity of calculations with the simulation of transport systems and transport networks taking into account the dynamics of their development. Practical value. The development of the theoretical and technological bases of conducting the complex optimization of transport makes it possible to create the scientific tool, which ensures the fulfillment of the automated simulation and calculating of technical and economic structure and technology of the work of different objects of transport, including its infrastructure.
Description
Keywords
МТС, TRANSRAPID, MLX01, ТРАНСМАГ, ТРАНСПРОГРЕСС, ТКОТ, АМОТС, ДМРРСЭПТС, электромагнитный подвес, электродинамический подвес, подвес на постоянных магнитах, ДМРРСЕПТС, електромагнітний підвіс, електродинамічний підвіс, підвіс на постійних магнітах, TRANSMAG, TRANSPROGRESS, electromagnetic suspension, electrodynamic suspension, permanent magnet suspension, КККГ
Citation
Методы комплексной оптимизации магнитолевитирующих транспортных систем / А. Лашер, М. Уманов, Е. Фришман, Е. Пришедько // Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетр. нац. ун-ту залізн. трансп. ім. ак. В. Лазаряна. – 2013. – № 5(47). – С. 105–123. – DOI: 10.15802/stp2013/17976.