Том 10, № 3 (2024)

Цель. Разработка подхода по повышению устойчивости на основе выбора стратегии восстановления транспортных сетей при реализации опасных природных процессов.

Методы. На основе оценки динамики опасных природных процессов, в том числе, на примере экзогенных геологических процессов, которые могут послужить причиной нарушении в функционировании транспортной сети, а также структуры оценки устойчивости и восстановления транспортных сетей в условиях реализации факторов климатического риска сформулированы стратегии восстановления транспортной сети.

Результаты. На основе сформулированных стратегий возможно сетевое моделирование топологии транспортной сети. Для моделирования транспортная сеть может быть представлена в виде неориентированного взвешенного графа с набором узлов и ребер. Предложенная модель позволяет определить наиболее эффективную стратегию с точки зрения быстрого восстановления связности транспортной сети, на основе определения последовательности восстановления участков дорог с учетом времени восстановления. Ожидается, что эффективность процесса восстановления поврежденных участков транспортной сети будет меняться в зависимости от доли восстановленной сети, снижаясь при увеличении доли. В этой связи целесообразно оценить ту долю восстановления транспортной сети, которая будет необходима для выполнения задач формирований РСЧС в условиях проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ на конкретной территории.

Заключение. Анализ и оценка альтернативных решений восстановления устойчивости транспортных сетей основывается на комплексности решаемых задач при реализации факторов климатического риска, таких как опасные природные процессы. В ряде случаев, для решения задач РСЧС не требуется полное восстановление транспортной сети, в отличие от задач, решаемых транспортной отраслью. Задача данной работы заключалась в разработке основы для оценки стратегий восстановления транспортных сетей, с выявлением особенностей каждой из рассмотренных стратегий в условиях неопределенности, а также повышение эксплуатационной устойчивости. Предложенный подход характеризуется гибкостью, что позволяет лицам, принимающим решения, оценить различные приоритеты, возникающие при развитии конкретной природной чрезвычайной ситуации на определенной территории (например, среднее время восстановления, эффективность процесса восстановления, величина неопределенности) при выборе наиболее желательной стратегии. Предполагается, что среднее время восстановления не имеет существенного различия между стратегиями, при полном восстановлении транспортной сети. Однако, при частичном восстановлении сети, необходимой для решения задач РСЧС, среднее время восстановления зависит от выбранной стратегии.

Анализируются факторы и методы обеспечения надежности металлических водопропускных труб в целях безаварийной эксплуатации автомобильных дорог. Особое внимание уделяется методам расчета конструкций с кольцевым сечением. Результатом работы являются выводы о необходимости их развития в целях обеспечения долговечности и безотказности труб посредством учета стохастического характера параметров нагрузок, конструкционных материалов и условий эксплуатации. Решение этой задачи возможно на основе оценки показателей надежности труб методами имитационного моделирования.

Цель. Оценка эффективности неполнофазных алгоритмов широтно-импульсной модуляции трехфазных напряжений при частотном управлении электроприводами по критерию интегральной дисперсии тока в нагрузке.

Материалы и методы. Для исследования процессов широтно-импульсной модуляции при частотном управлении электроприводами в системе преобразователь–электродвигатель использованы методы теории электрических цепей; предложенные алгоритмы иллюстрируются рисунками и могут быть реализованы в программной среде матричной лаборатории.

Результаты. Рассмотрен процесс широтно-импульсной модуляции в системе преобразователь–электродвигатель. Показано, что что для минимизации числа коммутаций ключей преобразователя частоты целесообразно применение неполнофазных алгоритмов широтно-импульсной модуляции. Проанализированы выражения для локальной дисперсии межфазного тока при однофазной и двухфазной модуляции. Получено выражение для локальной дисперсии тока в нагрузке трехфазной мостовой цепи. Введено понятие и получено выражение для интегральной дисперсии тока в трехфазной нагрузке. Предложены показатели оценки эффективности алгоритмов неполнофазной широтно-импульсной модуляции. Построены графики коэффициента эффективности, характеризующие неполнофазную широтно-импульсную модуляцию с минимальным числом коммутаций ключевых элементов в функции коэффициента амплитуды и в функции относительной частоты модуляции.

Заключение. Результаты могут быть использованы при разработке алгоритмов управления преобразователями частоты в системах асинхронного электропривода.

Обоснование. Исследования современного состояния и тенденций развития городского наземного общественного электрического транспорта в России показывают, что данная отрасль нуждается в прорывных инновационных технологиях в области проектирования и эксплуатации новых типов подвижного состава, тягового электрооборудования и перспективных видов электрической тяги. При этом особое внимание необходимо уделять вопросам построения систем автономного управления электрическим транспортом на основе технологий искусственного интеллекта.

Цель. Исследовать особенности применения нейронных сетей для обоснования алгоритмов эффективного управления электротехническим комплексом тягового электрооборудования городского наземного рельсового электротранспорта.

Материалы и методы. Использовались результаты исследования режимов работы тягового электрооборудования подвижного состава, которые были получены на основе компьютерного и натурного эксперимента для реальных условий эксплуатации городского электрического транспорта, при различных алгоритмах управления. Анализ полученных данных, проведенный с использованием методов теории вероятности и математической статистики, позволил выявить направленность и силу корреляционных связей между эксплуатационными и энергетическими параметрами движения подвижного состава и режимами работы его тягового электрооборудования.

Результаты. Выявленные корреляционные зависимости использовались для обоснования эффективной архитектуры (размер и сложность) нейронных сетей, а также состава их обучающих выборок, на основании которых разработан оригинальный упрощенный алгоритм определения параметров эффективного управления электротехническим комплексом тягового электрооборудования при движении транспортного средства на заданном участке пути.

Заключение. Проведенные исследования выявили, что применение для вычисления параметров алгоритмов эффективного управления режимами работы тягового электрооборудования городского электрического транспорта на основе комплекса “простых” нейронных сетей может обеспечить более высокую скорость при достаточной точности, чем использование сложных нейросетевых моделей. Результаты работы могут представлять интерес для разработчиков систем интеллектуального управления трамвайным транспортом.

Цель. Анализ работы действующей системы мониторинга инженерных конструкций на вантовом мосту через Петровский канал в створе автомобильной дороги «Западный скоростной диаметр» в городе Санкт-Петербурге по причине возникновения нештатных ситуаций, при которых акселерометрами на пилонах фиксируются значения, превышающие предельные.

Материалы и методы. Для получения результатов используются статистические данные действующей системы мониторинга инженерных конструкций. Поставленные в рамках настоящего исследования задачи решены посредством применения теоретических методов научного познания: аналитический метод, теория математической статистики, индукция.

Результаты. Представлен анализ действующей системы мониторинга инженерных конструкций с описанием проблемы возникновения нештатных ситуаций, при которых акселерометры фиксируют ускорения колебаний, превышающие предельные значения. Предложена оценка надежности системы мониторинга инженерных конструкций путем классификации полученных данных с акселерометра на две группы. Определена перспектива дальнейших исследований для более детального изучения причин возникновения проблемы.

Заключение. Полученные результаты исследования можно использовать при проектировании и устройстве систем мониторинга инженерных конструкций на вантовых мостах, а также при модернизации и оптимизации действующих систем мониторинга для улучшения качества оценки технического состояния конструкций.

Цель. Уточнение подхода к оценке экономической эффективности проектов строительства пассажирского транспортно-пересадочного узла, обеспечивающего его финансово-экономическую безопасность и эффективное функционирование, учитывающего экстерналии реализуемых проектов.

Материалы и методы. Для достижения цели исследования используются методы обобщения, сравнительного анализа, систематизации данных научных публикаций, а также методы оценки экономической эффективности инвестиционных проектов в совокупности с методами оценки общественных эффектов, обусловленных реализацией проектов строительства транспортно-пересадочного узла (далее – ТПУ). Информационной базой исследования являются научные публикации, посвященные разработке методов экономического описания работы ТПУ, а также проект ТПУ Волковская, разработанный ООО «Архиди» по заказу Комитета по транспорту г. Санкт-Петербурга.

Результаты. Основным научным результатом является подход к экономической оценке эффективности ТПУ, включающий оценку его общественной эффективности путем учета в денежных потоках проекта притоков от сокращения времени в пути и сокращения нагрузки на улично-дорожную сеть города. Апробация предложенного подхода проводится на примере проекта строительства пассажирского ТПУ «Волковская».

Заключение. Сформированы рекомендации по оценке экономической эффективности проектов строительства ТПУ, учитывающие их коммерческую и общественную эффективность. Результаты могут быть использованы исполнительными органами государственной власти, в чьи задачи входит развитие городской транспортной инфраструктуры, а также частными инвесторами, планирующими участие в проектах строительства пассажирских ТПУ.