Transport Technologies. – 2022. – Vol. 3, No. 2

Permanent URI for this collectionhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/57286

Журнал створено у 2020 році у Національному університеті «Львівська політехніка». Періодичність видання двічі на рік. Випуск номерів журналу здійснюється англійською мовою.

Transport Technologies. – Lviv : Lviv Politechnic Publishing House, 2022. – Volume 3, number 2. – 107 p. : il.

Зміст

1. Budzyński A., Sładkowski A. Прогнозування споживання палива різними видами транспорту з використанням машинного навчання	1
2. Kotenko V. Застосування алгоритмічних моделей машинного навчання до процесу перевезення вантажів	10
3. Zhuk M., Pivtorak H., Gits I., Kozak M. Застосування байєсівських мереж для оцінки ймовірності пересадки на зупинці громадського транспорту	22
4. Nykonchuk V., Samoilyk I., Pashkevych S. Дослідження специфіки розвитку міжнародних морських контейнерних перевезень	33
5. Afonin M., Postranskyy M. Закономірності зміни акустичних характеристик на прямих відрізках ліній громадського транспорту	41
6. Mateichyk V., Śmieszek M., Kostian N. Оцінювання конфігурацій транспортної системи за індикаторами ефективності	52
7. Postranskyy T., Khoreva K. Вплив частки дозвільного сигналу світлофорного регулювання на тривалості транспортних затримок	63
8. Kindratskyy B., Litvin R. Вплив тертя між елементами двомасового маховика на коливальні явища у трансмісії автомобіля	72
9. Karoń G., Janecki R., Mikulski J. Обрані проблеми методології системного інжинирінгу у проєктуванні транспортних систем	85
10. Authors	102
11. Contents	107

Content (Vol. 3, No 2)

1. Budzyński A., Sładkowski A. Forecasting fuel consumption in means of transport with the use of machine learning	1
2. Kotenko V. Application of algorithmic models of machine learning to the freight transportation process	10
3. Zhuk M., Pivtorak H., Gits I., Kozak M. Application of bayesian networks to estimate the probability of a transfer at a public transport stop	22
4. Nykonchuk V., Samoilyk I., Pashkevych S. Research of the specificity of the development of international sea container transportation	33
5. Afonin M., Postranskyy M. Patterns of changes in the acoustic characteristics on public transport linear segments	41
6. Mateichyk V., Śmieszek M., Kostian N. Evaluation of transport system configuration by efficiency indicators	52
7. Postranskyy T., Khoreva K. The influence of the traffic light`s permissive signal share on the duration of traffic delays	63
8. Kindratskyy B., Litvin R. The influence of friction between elements of dual-mass flywheel on oscillatory phenomena in a car transmission	72
9. Karoń G., Janecki R., Mikulski J. Selected issues of systems engineering methodology in the design of transport systems	85
10. Authors	102
11. Contents	107

Browse

Now showing 1 - 11 of 11

Contents
(Видавництво Львівської політехніки, 2022-03-01)
Authors
(Видавництво Львівської політехніки, 2022-03-01)
Patterns of changes in the acoustic characteristics on public transport linear segments
(Видавництво Львівської політехніки, 2022-03-01) Afonin, Maksym; Postranskyy, Mykola; Lviv Polytechnic National University
Проблема акустичного забруднення міст постає досить гостро, як тільки мова йде про підвищення рівня автомобілізації. Проте, більшість дослідників вивчають негативний вплив шуму від транспортного потоку в цілому. В епоху сталої мобільності спостерігатиметься тренд щодо зменшення кількості приватного транспорту на міських вулицях, але проблема акустичного навантаження на території житлової забудови таким чином не вирішиться, оскільки засоби громадського транспорту є досить потужним джерелом транспортного шуму. В статті вирішується проблема визначення закономірностей зміни акустичного навантаження від засобів громадського транспорту за різних швидкісних режимів та типів покриття. В статті об’єктом дослідження є прямі ділянки ліній громадського транспорту. Предметом дослідження – закономірності зміни рівня шуму від засобів громадського транспорту за різних швидкостей руху, їх позиції в просторі та типу покриття. Отримані результати вказують на те, що основний діапазон шумового забруднення від засобів громадського транспорту на прямих відрізках становить 75–85 дБА, при чому, цей рівень може відрізнятися на 15–20 % залежно від виду лінії (тролейбус, автобус, трамвай) та типу покриття. Закономірності зміни рівня шумового забруднення, які були виявлені у роботі вказують на те, що для кожного типу покриття та виду лінії громадського транспорту існують такі значення швидкостей руху, при досягненні яких здійснюється понаднормове акустичне навантаження на райони житлової забудови за певних відстаней до них. Отримані результати є відмінними від існуючих в цей час наукових досліджень тим, що в них розглянуті акустичні характеристики конкретних ліній громадського транспорту, а не транспортного потоку в цілому. Відтак стає можливим визначити максимальний, а не еквівалентний рівень шуму від засобів громадського транспорту. Сферою застосування результатів є транспортне планування як нових житлових районів, так і ділянок існуючої прилеглої забудови. Так, в першому випадку сформовані рекомендації щодо територіальних розривів від лінії забудови до магістральних вулиць з інтенсивним рухом громадського транспорту, залежно від його виду та типу покриття. З інакшого боку, встановлені рекомендації щодо швидкісного режиму засобів громадського транспорту на різних відстанях від лінії існуючої забудови.
Application of bayesian networks to estimate the probability of a transfer at a public transport stop
(Видавництво Львівської політехніки, 2022-03-01) Zhuk, Mykola; Pivtorak, Halyna; Gits, Ivanna; Kozak, Mariana; Lviv Polytechnic National University
Оптимізація пересадок при функціонуванні громадського транспорту є одним з важливих компонентів підвищення якості перевезень. На сприйняття пересадки пасажиром впливає ряд чинників: від особистісних характеристик користувача транспортних послуг до параметрів маршрутної мережі, характеристик поїздки та дизайну пересадкових зупинок. Для пошуку взаємозв’язку між різними типами вхідних даних, які впливають на ймовірність виконання пересадки на зупинці, використано метод побудови Байєсівських мереж як один з ефективних методів розв’язання задач прогнозування складних систем. Потреба в пересадці виникає в пасажира при поєднанні двох причин: потреби у виконанні поїздки між двома транспортними районами та відсутності прямого маршруту громадського транспорту між цими транспортними районами. Кількість потреб у виконанні поїздки залежатиме від кількості жителів в районі відправки, а ймовірність відсутності прямого маршруту – від загальної кількості маршрутів, які відправляються з цього району. Для визначення впливу цих чинників на ймовірність пересадки на зупинці проведено моделювання у програмному середовищі PTV Visum (на прикладі м. Львова). В результаті отримано дані щодо загальної величини пасажирообміну на зупинках ГПТ з розподілом на кількість пасажирів, які здійснюють висадку на зупинці, кількість пасажирів, які здійснюють пересадку на цій зупинці та кількість пасажирів, які здійснюють перехід (до 200 м) на іншу зупинку для виконання пересадки. Середня тривалість очікування пересадки на зупинці залежить як від кількості маршрутів, що проходять через зупинку, так і від регулярності руху. Чітке дотримання розкладів руху сприяє зменшенню середньої тривалості очікування пересадки. Для перевірки адекватності моделювання проведено порівняння результатів розрахунку ймовірності пересадки на одній із зупинок з використанням розрахунків на основі даних натурних спостережень та з використанням моделювання. Розрахована ймовірність становить 0,16, змодельована – 0,12.
Forecasting fuel consumption in means of transport with the use of machine learning
(Видавництво Львівської політехніки, 2022-03-01) Budzyński, Artur; Sładkowski, Aleksander; Silesian University of Technology
Транспорт є ключовим чинником, який впливає на викиди парникових газів. У зв’язку з цим, наведено проблеми та виклики, з якими зустрічається транспортна галузь. Розглянуто питання транспортної галузі, пов’язані з Європейською зеленою угодою. Обговорено, наскільки транспортна система є важливою для європейських компаній та глобальних ланцюгів постачання. Проаналізовано також питання, які мають вплив на суспільство з точки зору витрат коштів, зокрема викиди парникових газів та забруднення довкілля. У статті висвітлено матеріали управління транспортними процесами на підприємстві. Прийнято рішення дослідити витрати палива видами транспорту. На основі огляду літературних джерел, визначено 3 категорії характеристик: характеристики автомобілів, водіїв, а також вплив маршруту на витрати палива. Дослідження виконано на основі даних архівів GPS системи моніторингу автомобілів. Вони зібрані на 1890 маршрутах, які здійснювали рух між 30 травня 2020 року та 31 травня 2021 року. На маршрутах працювали 29 водіїв та 8 транспортних засобів. Транспортні засоби – це 40-тонні тягачі з напівпричепами. Наведено аналіз чинників, які впливають на споживання палива. Описано методику отриманих інженерних функцій. Описано переваги методу зменшення споживання палива. Вказано на можливості використання методів прогнозування витрати енергії та водню на різних видах транспорту, включно з громадським транспортом. Дані опрацьовано з використанням бібліотеки “Pandas”. Порівняння моделей виконано з використанням середньої абсолютної похибки. Представлено застосування методів роботи з великими наборами даних. Розрахунки проведено з допомогою бібліотеки “NumPy”. Візуалізація даних – за допомогою моделей “Matplotlib” та “Seaborn. Scikit-Learn”.
Application of algorithmic models of machine learning to the freight transportation process
(Видавництво Львівської політехніки, 2022-03-01) Kotenko, Viktoriia; Vinnytsia National Technical University
У роботі наведено результати аналізу застосування алгоритмічних моделей машинного навчання до процесу перевезення вантажів. Аналіз існуючих досліджень дозволив виявити ряд переваг застосування обчислювального інтелекту у логістичних системах, серед яких: підвищення точності прогнозування, зменшення транспортних витрат, підвищення ефективності доставки вантажів, зниження ризиків, пошук ключових факторів ефективності. У процесі дослідження було визначено основні напрями застосування алгоритмічних моделей машинного навчання, як-от: маршрутизація транспортних засобів, вибір виду вантажу, виду транспортування та типу транспортних засобів; прогнозування витрат палива транспортними засобами, збоїв у транспортуванні, транспортних витрат, тривалості виконання замовлення; оцінка парку рухомого складу та ефективності виконання транспортного завдання. На основі досліджуваних публікацій було виявлено найбільш поширені у вантажних перевезеннях алгоритмічні моделі машинного навчання та проаналізовано їхню ефективність. Моделі лінійної та логістичної регресії є достатньо простими, проте не завжди дають високі показники моделювання; моделі глибокого навчання досить широко застосовуються до всіх виявлених напрямів; моделі дерев рішень та випадкового лісу часто показують найвищі показники ефективності моделювання; моделі k-найближчих сусідів та опорних векторів доцільно застосовувати як у задачах класифікації, наприклад, вибору виду вантажу та виду транспортування, так і для прогнозування витрат палива та тривалості транспортного процесу.
Selected issues of systems engineering methodology in the design of transport systems
(Видавництво Львівської політехніки, 2022-03-01) Karoń, Grzegorz; Janecki, Ryszard; Mikulski, Jerzy; Silesian University of Technology; University of Economics; University of Technology
Представлено обрані проблеми методології системного інжинірингу у проєктуванні транспортних систем. Обговорювані методологічні проблеми сформовані на прикладі концептуального проєкту міської залізниці. Системний опис транспортного проекту наведено відповідно до принципів, що використовуються в системному інжинірингу. Описаний кейс стосується методології проектування концепції залізничної транспортної системи. У наведеному прикладі основною проблемою є розробка документу під назвою “Концепція міської залізничної системи (CoMRS) у міському районі Metropolis”, який у Польщі подається як GZM. Передбачалося, що цей документ буде системним документом, розробленим з використанням методів системного інжинірингу з метою побудови, впровадження та розвитку сучасної комплексної системи залізничного транспорту, що охоплює міську територію GZM Metropolis. Тому, в першу чергу, було розроблено додатковий, але важливий документ “Методологію концепції системи міської залізниці (MoCoMRS)”, який містить вичерпний методологічний опис того, як продовжити використання методів системного інжинірингу, необхідних для розробки CoMRS. Докладно наведено методичні вказівки щодо моделі V. При застосуванні системного інжинірингу у проєктуванні транспортних систем пропонується використовувати цю модель, яка організовує системну процедуру в процесі проєктування. Сформульовано рекомендації щодо використання цієї моделі та застосування методів системного інжинірингу для CoMRS, що стосуються, серед іншого, таких етапів проєктування: системні припущення, системні вимоги, проєктування високого рівня, детальний проєкт. Приклади концепції міської залізниці, представлені в цій статті, базуються на реальному транспортному проекті і поточною стадією є робота над попереднім технікоекономічним обґрунтуванням цієї залізничної системи. Це важливо, оскільки можна перевірити та ітераційно виправляти та оновлювати методологію проектування цієї системи залежно від мінливих умов і критеріїв, що є результатом, серед іншого, різних прагнень зацікавлених сторін, які формують вимоги до системи. Ця процедура також була включена в модель V на етапах розробки, будівництва та впровадження системи, а також на етапах інтеграції, перевірки та валідації елементів і всієї залізничної системи.
Research of the specificity of the development of international sea container transportation
(Видавництво Львівської політехніки, 2022-03-01) Nykonchuk, Viktoriia; Samoilyk, Iuliia; Pashkevych, Svitlana; National University of Water and Environmental Engineering; Poltava State Agrarian University
Стрімкий розвиток контейнерних перевезень у світі вимагає прийняття стратегічних рішень в матеріально-технічному забезпеченні доставки вантажів морським транспортом з метою досягнення ефективного розвитку морської логістичної системи та визначення лідерів морської логістики. У статті розглядається процес контейнеризації на морському транспорті в міжнародному контексті. Цей вид перевезень має масу переваг перед іншими видами вантажоперевезень, серед яких низька вартість, великі обсяги перевезень, чіткі та однозначні правила, правові норми морських перевезень, визначені морські маршрути. В ході дослідження вивчалися країни, що мають вихід до моря або океану. До таких країн належать Німеччина, Швеція, Бельгія, Австрія, Японія, Нідерланди та Сінгапур – країни з розвиненою системою логістики. Проаналізовано кількісні і якісні показники розвитку провідних портів світу, зокрема кількість суден різних типів, у тому числі залежно від прапору, їх вантажопідйомність, час перебування в порту. Проаналізовано розвиток морської торгівлі в розрізі основних морських шляхів: Non-mainlane East West, North-South, South-South, Intra-regional. За результатами дослідження проведено класифікацію світового флоту за основними типами суден. У ході аналізу сучасного розвитку світового ринку контейнерних транспортних перевезень встановлено стійку тенденцію до збільшення обсягів вантажів, що перевозяться в контейнерах. Це пояснюється тим, що контейнеризація дозволяє значно підвищити ефективність і конкурентоспроможність логістичних підприємств, що має велике значення в умовах ринкової економіки. Розвиток системи контейнерних перевезень морським транспортом є раціональним засобом підвищення якості організації перевезень вантажів, який завдяки економічній ефективності дозволить знизити транспортні витрати при перевезенні вантажів, а також перспективні напрямки обґрунтовано їх розвиток.
The influence of the traffic light`s permissive signal share on the duration of traffic delays
(Видавництво Львівської політехніки, 2022-03-01) Postranskyy, Taras; Khoreva, Kateryna; Lviv Polytechnic National University
На сьогодні спостерігається збільшення як рівня автомобілізації, так й інтенсивностей руху транспортних потоків на вулично-дорожній мережі. Часто це призводить до надмірного навантаження на існуючу систему організації дорожнього руху та шляхи сполучення. Як наслідок, зростає кількість та тривалість транспортних затримок у русі, особливо у межах населених пунктів. Наслідком цього є утворення транспортних заторів, збільшення рівня витрати паливо-мастильних матеріалів, рівня шумового забруднення та викидів відпрацьованих газів. Іншим, не менш важливим наслідком є підвищення рівня аварійності руху, зокрема на нерегульованих перехрестях. Відповідно, для підвищення безпеки руху та зниження кількості конфліктуючих потоків, часто на таких перехрестях впроваджують систему світлофорного регулювання, а на регульованих об’єктах здійснюється її оптимізація. Об’єктом дослідження є регульоване перехрестя багатосмугових вулиць, яке розташоване у межах населеного пункту. В якості головної проблеми, що потребує вирішення, обрано зменшення тривалості затримки транспортних засобів на підходах до таких перехресть, зокрема із застосуванням відповідних організаційних заходів та планування роботи системи світлофорного регулювання. За результатами дослідження виявлено закономірності щодо зміни тривалості транспортних затримок залежно від частки дозвільного сигналу та тривалості циклу егулювання на перехресті вулиць. При цьому, отримані результати моделювання у програмному середовищі PTV Vissim свідчать про те, що існує зростання значень затримок із збільшенням тривалості циклу світлофорного регулювання. Проте, не менш важливим чинником впливу є і частка дозвільного сигналу, оскільки вона дозволяє до певної міри знижувати тривалість перебування транспортних засобів у режимі очікування на підходах до регульованого перехрестя. Отримані результати рекомендовано використовувати як при розробленні нових схем організації дорожнього руху на регульованих перехрестях, так і при вдосконаленні вже існуючих.
The influence of friction between elements of dual-mass flywheel on oscillatory phenomena in a car transmission
(Видавництво Львівської політехніки, 2022-03-01) Kindratskyy, Bohdan; Litvin, Roman; Lviv Polytechnic National University
Автовиробники при проєктуванні нових автомобілів, все частіше стикаються з необхідністю зменшення ваги складових компонентів, щоб досягти потрібного рівня споживання палива та екологічних норм. Як наслідок проєктуються і виготовляються двигуни внутрішнього згорання (ДВЗ) з невеликою кількістю циліндрів, що дозволяє досягти збільшення вихідної потужності за рахунок підвищення тиску в циліндрі та більш ефективного згорання палива. В результаті цього на колінчастому валу виникають крутильні коливання, які передаються і негативно впливають на трансмісію, передчасно виводячи її з ладу. Демпфувальні властивості двомасових маховиків (ДММ) напряму залежать від їхньої будови та конструктивних параметрів. Усі сучасні ДММ містять у собі певну кількість густого мастила, що так чи інакше покращує його характеристики. Але, крім деталей які постійно працюють в середовищі з мастилом, маховики містять елементи, між якими відбувається сухе тертя. Тому можна припустити, що його наявність може впливати на пружно-демпфувальні властивості ДММ. Метою праці є розроблення симуляційних моделей і дослідження впливу тертя між елементами ДММ на коливальні процеси у трансмісії автомобіля та розроблення рекомендацій щодо зменшення навантаження на елементи ДММ і ланки трансмісії. Досліджено вплив сухого і в’язкого тертя між елементами ДММ на затухання коливань у його пружно-демпфувальній системі. Показано, що збільшення коефіцієнта сухого тертя між елементами ДММ з 0 до 0,3 не дає відчутного затухання коливань у ланках приводу і ДММ. Істотніший вплив на затухання коливань має в’язке тертя між ланками ДММ. Для збільшення ресурсу ДММ доцільно між його пружними ланками встановлювати сепаратори з полімерного матеріалу з невеликим коефіцієнтом тертя між ним і стальним корпусом ДММ.
Evaluation of transport system configuration by efficiency indicators
(Видавництво Львівської політехніки, 2022-03-01) Mateichyk, Vasyl; Śmieszek, Miroslaw; Kostian, Nataliia; Cherkasy State Technological University; Rzeszow University of Technology
Робота присвячена процесу оцінювання ефективності транспортної системи в умовах міської мобільності. Підхід базується на використанні системи індикаторів ефективності із застосуванням нейрокомп’ютерних технологій. Запропоновано узагальнені моделі для отримання вектору індикаторів ефективності та інтегрального індикатору ефективності у вигляді комп’ютерних нейронних мереж. Показано, що для фіксації факту падіння значень індикаторів до порогового та нижче достатньо застосовувати нейронну мережу, побудовану на перцептронних нейронах. Багатошарова модель для визначення інтегрального індикатора дозволяє оцінити важливість окремо взятих індикаторів у складі системи моніторингу ефективності заданої конфігурації транспортної системи. Проведено експериментальне дослідження двадцяти п’яти станів транспортної системи різних конфігурацій в містах Польщі та України. Визначено ключові індикатори ефективності системи, а саме, індикатор енергоефективності транспортного засобу як елементу системи, індикатор екологічності та індикатор безпеки руху. Виходячи з результатів експериментального дослідження запропоновано структуру нейронної мережі для оцінювання енергоефективності заданих конфігурацій транспортної системи. З метою навчання та тестування отриманої мережі було використано процедуру коригування порогового значення функції активації та нормалізацію значень масиву вхідних параметрів транспортної системи. Реалізацію побудованої мережі здійснено із використанням Visual Studio 2019 із застосуванням мови C++. Виконано налаштування мережі на визначення оцінки енергоефективності з заданою точністю шляхом заміни перцептронного нейрону на звичайний з сигмоїдальною функцією активації. Випадковий характер вибору конфігурації та початкових значень вагових коефіцієнтів дозволив отримати модель з точністю реалізації на контрольній вибірці в діапазоні від 90 до 98.7 % при швидкості навчання 0.1.