Raitiojunan mahdollisuudet Suomessa

Raitiojunalla tarkoitetaan sekä valtiollisella rataverkolla että kaupunkiraitiotiellä liikkumaan kykenevää kevytkalustoa. Ensimmäinen moderni raitiojuna otettiin käyttöön Saksan Karlsruhessa 1990-luvun alussa. Myöhemmin raitiojunia on hyödynnetty seudullisessa liikenteessä useissa muissakin Saksan ja Ranskan kaupungeissa. Pohjoismaiden ensimmäinen raitiojunajärjestelmä aloitti toimintansa elokuussa 2018 Aarhusissa Tanskassa. Tutkimuksessa on selvitetty, onko Euroopasta neljännesvuosisadan aikana raitiojunista saadut kokemukset sovellettavissa Suomen olosuhteisiin. Työn keskeinen tutkimuskysymys kuuluu otsikkoon viitaten ”Onko raitiojunaliikenne mahdollista Suomessa”. Siihen vastataan työn puitteissa tarkastelemalla voimassa olevaa lainsäädäntöä niin EU:n kuin kansallisellakin tasolla. EU:ssa ja Suomessa ei ole olemassa erillistä raitiojunia koskevaa lainsäädäntöä. Siten tutkimuksessa tarkastellaan, miten lainsäätäjä on huomioinut vaunukalustoon liittyviä sääntöjä ja määräyksiä Saksan liittotasavallassa. Teknisessä osassa tarkastellaan lukuisaa joukkoa teknisiä yksityiskohtia. Osassa tarkastellaan sähköistysjärjestelmiä, laiturikorkeuksia, pyörien ja kiskojen profiileja sekä kulunvalvonnan vaatimuksia raitiojunien näkökannalta. Pyrkimyksenä on tunnistaa ne tekniset haasteet, joita saattaa esiintyä kahdelle eri verkostolle tarkoitetun vaunun ominaisuuksien yhdistämisessä. Työn neljännessä ja viimeisessä osassa tarkastellaan raitiojunien soveltamista Turun kaupunkialueella ja laajemmin Varsinais-Suomen maakunnassa. Tarkastelu tehdään suppealla yleisluonteisella tasolla. Työn johtopäätöksenä voidaan todeta raitiojunan olevan periaatteessa mahdollista Suomessa. Joillakin olemassa olevilla valtion omistamilla rataosuuksilla liikenne voitaisiin periaatteessa aloittaa heti matkustajalaitureiden rakentamisen jälkeen. Lainsäädännöllisiä esteitä liikenteen harjoittamiseksi ei EU:n tai Suomen lainsäädännön suunnalta ole, mutta on silti suotavaa, että raitiojunaliikenne huomioitaisiin esimerkiksi raideliikennelain lisäyksenä

Transforming normal web-application into progressive web-application and the transformations effect on user experience

Tässä työssä kuvataan olemassa olevan Angular-web-sovelluksen muuttaminen progressiiviseksi web-sovellukseksi ja tähän muutokseen kuuluvat vaiheet. Lisäksi työssä vertaillaan progressiivisen web-sovelluksen ja normaalin web-sovelluksen käyttökokemusta. Progressiivinen web-sovellus pyrkii tekemään web-sovelluksesta mahdollisimman natiivin web-sovelluksen (Android, iOS) kaltaisen. Normaalin web-sovelluksen muuttaminen progressiiviseksi web-sovellukseksi vaatii muutosten tekemistä ja lisäkirjastojen asentamista sovellukseen. Tässä työssä käydään läpi nämä askeleet, joita muutokseen tarvitaan Angular-sovelluksen osalta. Lisäksi työssä vertaillaan normaalin web-sovelluksen ja progressiivisen web-sovelluksen käyttökokemusta empiirisesti sekä toteuttamalla mittauksia. Työssä tutkitaan minkälainen vaikutus progressiivisella toteutuksella on sovelluksen tehokkuuteen ja sitä kautta käyttökokemukseen. Työssä hyödynnetään olemassa olevaa Angular-sovellusta, joka muutetaan progressiiviseksi, ja vertaillaan näin syntyvää progressiivista Angular-sovellusta ja alkuperäistä Angular-sovellusta. Lopuksi tehdään yhteenveto tuloksista ja pohditaan progressiivisen web-sovelluksen hyötyjä ja progressiivisen toteutuksen kannattavuutta eri tyyppisille sovelluksille. Progressiivisen web-teknologian avulla saavutetaan huomattava parannus sovelluksen käyttökokemukseen ja progressiivinen toteutus suoriutuu sovelluksille toteutettavista testeistä huomattavasti paremmin

Langattomat implantit ja niiden materiaalit

Tämä on kandidaatintutkintoon kuuluva kandidaatin työ, joka suoritettiin Tampereen Yliopistolla kirjallisuustutkimuksena aiheesta langattomat implantit ja niiden materiaalit. Työn tarkoituksena oli selvittää kirjallisuudesta mitä radioaaltoja (RF) hyödyntävät langattomat implantit ovat ja minkälaisia materiaaleja niissä käytetään. Työssä käytettiin lähteenä Tampereen Yliopiston kirjaston tietokantaa ja tieteellisiä hakukoneita Andor, NCBI PubMed ja pienissä määrin myös Googlen hakukone. Tutkimuksessa havaittiin, että radioaaltoja voidaan käyttää matalatehoisten piirien sähköistämiseen ja voidaan käyttää tiedonvälitykseen kehosta tai kehossa käytettäviin laitteisiin. Erilaisia kytkentätapoja ovat kaukokentän energian siirto, sekä lähikentän resonoiva induktiivinen tai magneettinen kytkentä. Suurin osa laitteista tässä tutkimuksessa käyttävät induktiivista kytkentää tai kaukokentän yhteyksiä. Yleisimpiä RF-tekniikkaa hyödyntäviä laitteita ovat sisäkorvan implantit, mutta tekniikasta voi olla käytännön hyötyä esimerkiksi Parkinsonin taudin hoidossa, sekä aivotietokone liitännöissä (BMI) halvaantuneille. Yleisimpiä piirirakenteita ovat komplementtimetallioksidipuolijohde (CMOS) -rakennetta hyödyntävät laitteet ja monet hyödyntävät langattomien verkkojen (WiFi) taajuusaluetta, joka on noin 900 MHz. Viime aikoina väliaikaisia sekä biohajoavia laitteita on tutkittu ja kehitetty. Suurin osa laitteista koostuivat metalleista, polymeereistä, puolijohteista ja keraameista. Eniten esiintyneitä alkuaineita tai yhdisteitä olivat magnesium, silkki, polylaktidi (PLA), pii ja magnesiumoksidi. Tämä lyhyt katsaus antaa peruskuvan RF-tekniikan teoriasta, piirien suunnittelussa huomioon otettavista asioista ja materiaaleista, joita ollaan käytetty tai ovat aktiivisesti tutkimuksien kohteina

Kotlin’s rise to fame and the reasons behind it

Tässä työssä perehdyttiin ohjelmointikieli Kotliniin ja vertailtiin sitä Javaan. Työn tarkoituksena oli selvittää Kotlinin suosion kasvua ja kasvun syitä. Lisäksi tarkasteltiin myös missä Kotlinia käytetään ja missä ei. Ensin perehdyttiin hieman aihepiiriin, sekä Javan että Kotlinin perusteisiin. Perusteiden jälkeen käytiin läpi Kotlinin uusia ominaisuuksia, ja vertailtiin niitä Javaan. Sen jälkeen tutkittiin Kotlinin suosion kasvua tarkastellen käyttäjämääriä, käyttäjätyytyväisyyttä, kielen herättämää kiinnostusta, internetissä saatavilla olevan materiaalin määrää ja kysyntää työmarkkinoilla. Lopuksi pohdittiin suosion syitä. Kotlin tarjoaa paljon uusia moderneja ominaisuuksia Javaan verrattuna, joita ohjelmoijat arvostavat, kuten tyhjäarvotarkastukset. Sen suosio on kasvanut voimakkaasti etenkin sen jälkeen, kun se sai statuksen virallisena Android-kielenä, ja Android onkin sen yleisin käyttötarkoitus. Puutteet työkalujen yhteensopivuudessa ovat yleisimpiä teknisiä syitä, jotka estivät Kotlinin käytön. Javan yleisyyden myötä Kotlinin potentiaalinen käyttäjäkunta on valtava, mutta ainakin työmarkkinoilla kielen kysyntä on edelleen verrattain vähäistä

Change of domestic heating from oil to ground source heating

Tässä tutkimuksessa tarkastellaan maalämpöjärjestelmää ja öljylämmitystä. Pyrkimyksenä on selvittää järjestelmien perustoiminta ja laskea maalämpöpumppuinvestoinnille takaisinmaksuaika. Tutkimuksessa tarkastellaan kolmea erikokoista omakotitaloa. Jokaisessa taloudessa oli käytössä öljylämmitys ja öljykattilan uusiminen oli ajankohtaista. Talouksissa oli erivahvuiset eristykset, mikä otettiin huomioon laskuissa. Työssä laskettiin myös jokaisen esimerkkitalouden tuottama vuosittainen hiilidioksidipäästö öljylämmityksellä. Tulosten perusteella ei pystytty määrittämään sellaista neliömäärää, jonka perusteella maalämpö olisi taloudellisesti järkevää. Kuitenkin yli 100 m2:n kohteessa on syytä tarkastella tapauskohtaisesti maalämpöpumpun investointia. Asunnot eivät tuottaneet vuoden aikana erityisen suuria hiilidioksidipäästöjä. Asunnon keskimääräistä hiilidioksidipäästöä voidaan verrata määrältään kahden auton vuotuiseen hiilidioksidipäästömäärään

An analysis of the voltage-current measurement of a superconductor

Suprajohtavuus mahdollistaa uusia tieteellisiä läpimurtoja, kuten ITER:in ja Cernin LHC:n. Sen avulla korvataan konventionaalisia sähköteknisiä järjestelmiä, kuten magneettikuvauslaitteita. Nämä teknologiat vaativat paljon suprajohtavaa johdinta, jonka jännite-virta-ominaiskäyrä täytyy selvittää. Kriittisen virran mittaus on tähän tarkoitukseen vakiintunut toimenpide, joka suoritetaan näyteosuudelle jokaisesta tuotetusta johdinyksiköstä. Tämän diplomityön tarkoitus on tarkastella kriittisen virran mittausta, johon viitataan myös termillä V (I)-mittaus. Todellisten johtimien kriittisen virran mittausdataa analysoidaan ja sitä verrataan työn osana tuotettuun simulaatiodataan. Tämä diplomityö koostuu kahdesta osasta: teoriasta ja koeosiosta. Teoriaosuus esittelee suprajohteen toiminnan ja monimutkaisen johdinrakenteen ymmärtämiselle välttämättömättömän taustatiedon. Se käy läpi tämänhetkiset kaupalliset suprajohdemateriaalit ja selittää ainutlaatuisten NbTi-pohjaisten johdinten menestyksen nykyaikaisissa magneettikuvauslaiteissa. Diplomityö luo lisäksi katsauksen suprajohteiden kriittisen virran mittauksen historiaan ja tekijöihin, jotka johtivat alan standardien kehittämiseen. Kriittisen virran mittauksen standardi NbTi-johtimille liittyy keskeisesti tähän diplomityöhön, joten sitä referoidaan työlle oleellisilta osin. Kokeellinen osio tutkii virran ja jännitteen varianssien vaikutusta V-I-analysointityökalu-tietokoneohjelman määrittämiin kriittisen virran ja n-arvon luottamusväleihin. n-arvon vaikutusta arvioidaan sekä kirjallisuuskatsauksessa että magneettisen vaimenemisen esimerkin kautta. Lisäksi mittausdatan painottamista kriittisen virran mittauksessa tarkastellaan. V-I-työkalun käyttämiseen suositellut asetukset esitellään ja kattava mittausmanuaali kirjoitetaan tukemaan työkalun tehokasta hyödyntämistä

An upgrade of the charge and load controller used in off-grid photovoltaic power systems

Työn päätavoitteita ovat sähköverkosta riippumattomien aurinkosähköjärjestelmien lataus- ja kuormasäätimiin perehtyminen sekä yhden sellaisen uusiminen. Uusimisen kohteena olevan säätimen elektroniikan päivitysmahdollisuuksien selvityksen perusteella päädytään lopulta korvaavan säätimen valintaan. Työ tehtiin Naps Solar Systemsille. Työn ensimmäinen osa koostuu kirjallisuusselvityksestä, joka aloitetaan tutustumalla aurinkosähköön ja akkujen tarpeellisuuteen sähköverkosta riippumattomissa aurinkosähköjärjestelmissä. Seuraavaksi käsitellään akkujen toimintaa ja elinikää osana aurinkosähköjärjestelmää. Lopuksi perehdytään erilaisiin akkuja suojeleviin lataus- ja kuormasäätimiin sekä niiden ominaisuuksiin ja säätötekniikoihin. Työn ensimmäinen osan aineistona käytetään pääosin alan kirjallisuutta, tutkimuksia, aikakausilehtien artikkeleita ja raportteja. Työn toinen osa koostuu Naps Solar Systemsin vanhan lataus- ja kuormasäätimen MMini Pron uusimisesta. Aluksi selvitetään MMini Pron elektroniikan päivitysmahdollisuuksia, minkä perusteella päädytään valitsemaan korvaava säädin markkinoilta. Valinta tehdään vertailemalla ominaisuuksiltaan sopivia säätimiä. Työn toisen osan aineistona käytetään pääosin Naps Solar Systemsin nykyisten ja entisten työntekijöiden haastatteluiden tuloksia, elektroniikan komponentteja myyviä sivustoja sekä säädinten datalehtiä ja ohjekirjoja. MMini Pron elektroniikan päivitysmahdollisuuksien selvityksen perusteella joidenkin komponenttien saatavuus on huono tai valmistus lopetettu. Suurimmaksi ongelmaksi muodostuu mikrokontrollerin (MCU) uusiminen. Yksi vaihtoehto olisi valita uudempi MCU samasta tuoteperheestä, jolloin MMini Prolle tehdyn ohjelmoinnin hyödyntäminen voisi onnistua. Se osoittautuu kuitenkin epävarmaksi ja mahdollisesti lyhytaikaiseksi ratkaisuksi. Toinen vaihtoehto olisi valita nykyaikainen MCU, jolloin päivitys olisi pit-käikäisempi. Se kuitenkin johtaisi lähes koko säätimen uudelleensuunnitteluun ja olisi diplomityön puitteissa liian suuritöinen ratkaisu. Päädytään siis valitsemaan MMini Prol-le korvaava säädin, joksi vertailun perusteella ehdotetaan Morningstarin SunSaver-säätimiä

The formation of flexibility and agility in enterprises

Joustavuus ja ketteryys ovat yrityksen kilpailukykyyn läheisesti liittyviä asioita. Joustavuutta ja ketteryyttä kuitenkin käsitellään kirjallisuudessa monesti toisistaan erillään, tai hyvin rajatuista näkökulmista. Tässä kirjallisuuteen perustuvassa tutkimuksessa pyritään tekemään yleisluontoinen kuvaus joustavuudesta ja ketteryydestä. Joustavuutta ja ketteryyttä tarkastellaan rinnakkain, sekä keskenään vertaillen. Tutkimuksessa tutustutaan joustavuuden ja ketteryyden erilaisiin olemassa oleviin määritelmiin sekä näkökulmiin. Näkökulmien avulla pohditaan, mitkä tekijät mahdollistavat joustavuuden ja ketteryyden muodostumista yrityksissä. Joustavuus ja ketteryys puolestaan ovat yksi strateginen keino tavoitella parempaa kilpailukykyä. Joustavuuden ja ketteryyden tavoittelussa on kuitenkin haasteita, jotka on mahdollista voittaa esimerkiksi kehittämällä johtamista ja organisaatiokulttuuria. Tutkimuksessa vertaillaan myös Suomen yleisimpien teollisten alojen eroja joustavuudessa ja ketteryydessä, sekä tuodaan esiin näiden alojen suomalaisia erityispiirteitä. Yhteenvedossa esitetään koonti joustavuuden ja ketteryyden mahdollistajista, sekä ehdotetaan kuinka joustavuutta ja ketteryyttä voisi aloittaa kehittämään yrityksessä

Energy Efficiency Analysis of Multi-Pressure Hydraulic System

High fuel consumption, particle emissions and low energy efficiency are one of the key issues associated with the excavators. In construction machinery excavators are considered main contributors for CO2 emission, which ultimately have adverse environmental impacts. In this research work, prime mover (electric motor) downsizing is achieved through multi-pressure system. It can be derived that also diesel engine downsizing is possible, which will ultimately contribute to meet these environmental challenges. Multi-pressure system is a new approach towards the hydraulic hybridization of off-road machines. It is an ultimate replacement of conventional load sensing system. Load sensing is commonly used in off-road machinery as hydraulic power transmission system. Research reveals that huge power losses occur in load sensing system when multiple actuators are working together in a machine because each actuator has different power requirements. In load sensing system actuator is directly coupled with prime mover hence it is dimensioned according to peak power requirements due to which it is bigger in size. The exclusive feature of multi-pressure system is that it has locally integrated pressure source to the actuator. The system has six power sources for a single actuator. These six power sources are one pump, one accumulator and four pressure transformers. These power sources are connected through on/off valves with actuator. One cycle of swing operation is performed in this research work. Input electrical energy consumption, mechanical energy consumption of motor and hydraulic energy consumption of pump is determined. Later, the evaluated afore-mentioned energy consumption comparison is made with energy consumption of load sensing system for the same operation. It has been revealed from analysis that multi-pressure system is remarkably energy efficient compared to Load Sensing System. However, experimental results show that there are some controllability issues at lower velocities. The controller needs to be improved when the actuator has low velocity

Semantic Segmentation for outdoor scenes using simulated data

In this work, we are studying how to do semantic segmentation for trees using simulated dataset. Semantic segmentation usually needs a big dataset to train a high performance model, but manually image annotation is very time consuming which is one of the biggest bottlenecks of the task. In this work we use a game simulator which provides methods for data collection without manual annotation, but is the data generated in the virtual world able to train a model that can understand things in real-world? Based on the question, we conduct our curiosity-driven research