Терминальная инфраструктура и контейнерные поезда: кластеризация объектов

[For the English abstract and full text of the article please see the attached PDF-File (English version follows Russian version)].ABSTRACT The task is considered based on the long-term planning of development of a container transport system (CTS) as a part of a transport complex and associated with rational placement of the terminal infrastructure with respect to the areas of industrial production and consumption of container-compatible products. A methodological approach to clustering of objects of the terminal and logistics infrastructure was developed to create conditions for the mass use of container trains on the railway network. The enterprises are divided into clusters with geometric centers, where stations and container points are located. Keywords: cluster analysis, container transportation, container terminal, placement of transport facilities, container train, storage and distribution center.Текст аннотации на англ. языке и полный текст статьи на англ. языке находится в прилагаемом файле ПДФ (англ. версия следует после русской версии).Рассмотрена задача, основанная на долгосрочном планировании развития контейнерно- транспортной системы (КТС) как части транспортного комплекса и связанная с рациональным размещением терминальной инфраструктуры относительно районов промышленного производства и потребления контейнеропригодной продукции. Разработан методологический подход к кластеризации объектов терминально-логистической инфраструктуры для создания условий массового применения контейнерных поездов на сети железных дорог. Проведено разбиение предприятий в виде кластеров с геометрическими центрами, где располагаются станции и контейнерные пункты

Методика выбора мест размещения транспортно-пересадочных узлов на основе оптимизационной математической модели

The article discusses development of a system of transport and interchange hubs (TIH). The need to create TIHs is due to an opportunity to increase efficiency of passenger flows in the urban public transport system, to reduce travel time for passengers, to ensure comfortable and safe conditions for transfer, and to improve quality of service to the population.  The objective of the research is to develop methods that allow solving the problem of optimal selection of TIH locations in any city according to the economic criterion and the criterion of the average travel time using the methods of mathematical modelling. The technique comprises search for optimal travel routes in the city and identification of effective interchange hubs using the developed software product called «Efficient transfers». Efficient transfer hubs with maximum passenger traffic are candidates for TIH locations. The work describes calculations made according the proposed methods and optimal options for location of this in the city of Samara considering limited funds, reduction in travel time and in the number of passengers using these TIHs. The research also resulted in obtaining the dependence of reduction in the average time of an urban trip on the number of TIHs.В статье рассмотрено формирование системы транспортно-пересадочных узлов (ТПУ). Необходимость создания ТПУ обусловлена возможностью повышения эффективности организации пассажиропотоков в системе городского общественного транспорта, сокращения времени поездки пассажиров, обеспечения комфортных, безопасных условий пересадки и улучшения качества обслуживания населения. Цель работы – разработка методики, позволяющей решать задачу оптимального выбора мест размещения ТПУ любого города по экономическому критерию и критерию среднего времени поездки с использованием методов математического моделирования. Методика включает поиск оптимальных маршрутов поездки по городу и определение эффективных пересадочных узлов с помощью разработанного программного продукта «Эффективные пересадки». При этом эффективные пересадочные узлы с максимальной величиной пассажиропотока являются кандидатами на создание в них ТПУ. В работе выполнены расчёты согласно предлагаемой методике и определены оптимальные варианты размещения транспортно-пересадочных узлов в городском округе Самара при ограниченных денежных средствах с учётом величины сокращения времени поездки и количества пассажиров, пользующихся этими пересадочными узлами. Получена зависимость сокращения среднего времени одной поездки по городу от количества транспортно-пересадочных узлов

Relationship between acoustic emission and microcrack formation in single crystals of Hadfield steel

Abrasive wear is not favorable for Hadfield steel. The connection between the acoustic emission signal and th

Individual Risks of Social-Natural-Technogenic System for Krasnoyarsk Region

В работе рассматриваются подходы к оценке рисков, позволяющих оценивать возможности устойчивого развития промышленного региона как единой социально-природно-техногенной системы. В качестве базовых индивидуальных рисков выбраны потенциальные и реализованные риски заболеваемости и гибели населения региона от воздействия факторов окружающей среды, включая возникновение разного рода чрезвычайных ситуаций, воздействие загрязнения воздуха и климатических факторов. Проанализированы стандартизированные методики и математические методы оценки индивидуальных рисков в социально-природно-техногенной системы промышленного регионаThis work considers approaches to risks assessment allowing to estimate sustainable development of industrial region as an uniform social-natural-technogenic system. Basic individual risks are divided on the potential and realized risks of morbidity and death of region's population. The standardized techniques and mathematical methods are analyzed to use for individual risks assessment in the social-natural-technogenic system of the industrial region

Использование нейронной сети для учёта и анализа показателей работы транспортного предприятия

Recently, the issue of determining actual values of passenger flow processed by urban public and suburban transport on each section of the route in real time has become even more relevant since those values affect planning, organisation of operations and performance of transport enterprises.It is not possible to assess the real volume of passenger flow with the number of tickets issued to passengers due to the large number of unaccounted passengers (the discrepancy between the number of tickets issued to passengers and the real number of passengers transported).The objective of the study which results are described in the article was to develop an intelligent system for calculating and analysing the transport enterprise performance, which allows automatically collecting, processing and analysing information about passenger flows, calculating the passenger rotation ratio on the route, drawing up optimal bus schedules and timetables, adjusting vehicle traffic intervals, determining the need for rolling stock to minimise the likelihood that a passenger is denied boarding, improving the quality of passenger service and reducing the operating costs of a transport enterprise.Real-time calculation of passenger flow values for each vehicle on the route of urban public transport is carried out by a quantitative method based on artificial neural network technology, which allows automatic processing of a large amount of information from CCTV cameras installed in vehicle interiors.The use of theoretical research methods helped to create an intelligent system capable to analyse and compare the number of tickets issued to passengers with the actual number of passengers transported on Samara city public transport route, the results were displayed through a graphical user interface. It was possible to reveal dependences of the number of unaccounted passengers on the route on the amount of passenger flow and the time of day.A possibility of using the proposed intelligent system in commuter trains was noted, provided that the cars are equipped with video surveillance cameras.В последнее время возрастает актуальность вопроса определения фактических значений пассажиропотока на городском общественном и пригородном транспорте на каждом участке маршрута в режиме реального времени, которые оказывают значительное влияние на планирование и организацию, а также на показатели работы транспортного предприятия.Оценить реальные размеры пассажиропотока по числу оформленных пассажирам проездных документов не представляется возможным из-за большого количества неучтённых пассажиров (несоответствия числа оформленных проездных документов реальному значению перевезённых пассажиров).Целью исследования, результаты которого приводятся в статье, является разработка интеллектуальной системы для расчёта и анализа показателей работы транспортного предприятия, которая в автоматическом режиме позволяет собирать, обрабатывать и анализировать информацию о пассажиропотоках, рассчитывать коэффициент сменности пассажиров на маршруте, составлять оптимальные графики и расписание движения автобусов, корректировать интервалы движения транспортных средств, определять потребность в подвижном составе с целью минимизации вероятности отказа пассажиру в посадке, повышения качества обслуживания пассажиров и снижения эксплуатационных расходов транспортного предприятия.Подсчёт значений пассажиропотока в режиме реального времени по каждому транспортному средству на маршруте городского общественного транспорта осуществляется количественным методом, основанным на технологии искусственной нейронной сети, позволяющим в автоматическом режиме обрабатывать большой объём информации с камер видеонаблюдения, которыми оборудуются салоны транспортных средств.С использованием теоретических методов исследования и с помощью интеллектуальной системы выполнены анализ и сравнение числа оформленных проездных документов с фактическим числом перевезённых пассажиров на маршруте городского общественного транспорта Самары с выводом результатов в графический интерфейс пользователя. Получены зависимости числа неучтённых пассажиров на маршруте от величины пассажиропотока и времени суток. Отмечена возможность использования предлагаемой интеллектуальной системы в пригородных электричках при условии оборудования вагонов камерами видеонаблюдения

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ОБЫЧНЫМ И МОДИФИЦИРОВАННЫМ МЕТОДАМИ ВНЕШНЕГО СТАНДАРТА

The known mode of chromatographic quantification by the method of external standard is based on the comparison of average absolute peak areas of analyte(s) for target samp­les (Sx) and additionally prepared external standards (Sstand). This method is characteri­zed by the valuable “sensitivity” of the results in relation to the repeatability of the measured peak areas. In the modified method of external standard, the equal amounts of additional standard are added to the equal amounts of samples; the peak ratios (Sx/Sadd.stand) and (Sstand/Sadd.stand) are used in the subsequent data processing. This modified external standard method is not described in the contemporary scien­tific and teaching literature on gas chromatography. Thus, for the illustration of its advan­tages, the results of target analyte quantification in different solvents using basic and modified methods are compa­red in the cur­rent study. All measurements were carried out by the senior students of The Institute for Chemistry of St. Petersburg State University (Russia) during their practical exercises in gas chromatography. It was shown that the modified external standard method compared with its basic ver­sion provided better repeatability of determinations, better precision (lesser systema­tic errors) and reduced the overall time expenses due to the lesser quantity of serial ana­lyses and the absence of the necessity to reveal and exclude the outliers.Keywords: Gas chromatographic quantification, modified method of external standard, precision and repeatability of results, teaching the studentsDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2019.23.2.007(Russian)Igor G. Zenkevich,  Natalia A. Devleshova,  Yulia V. Krivolapova,  Danil O. Moskvichev,  Lyubov’ G. Rubicheva,  Nikolai Yu. Tyuftyakov. St. Petersburg State University, Universitetskii prosp., 26, Russian Federation,St. Petersburg,   198504Известный вариант количественного хроматографического анализа способом внешнего стандарта основан на сравнении средних значений абсолютных пло­ща­дей хромато­гра­фических пиков аналитов в характеризуемых (Sx) и спе­циаль­но при­готовленных (Sстанд) образцах (внешних стандартах). Такой способ отлича­ет­ся заметной «чувствительностью» результатов к воспроизводимости из­меряемых площадей пиков. Для ее повышения в модифи­ци­ро­ванном методе внешнего стандарта в равные количества образцов вводят рав­ные количест­ва дополнитель­ного стандарта, а все последующие вычисления про­водят с отно­сительными площадями пиков: (Sx/Sдоп.станд) и (Sстанд/Sдоп.станд). Такой модифицированный способ внешнего стандарта не отражен в основных известных в настоящее время монографиях и учебных руководствах по хромато­графии. Поэтому для иллюстрации его преимуществ (практическая цель работы) в настоящем со­общении со­поставлены результаты количественных определений содер­жа­ния извест­ного аналита в различных растворителях, полученные студентами IV курса бакалавриата Инс­ти­ту­та хи­мии Санкт-Петер­бург­ского государственного университета в ходе вы­­полне­ния ими учебных работ по газовой хроматогра­фии. Показано, что модифи­циро­ванный способ внешнего стандарта по сравнению с обычным вари­антом обеспе­чивает существенное улучшение воспроизводимости определений, уменьшает систематические погрешности и, кроме того, снижает суммарные затраты времени за счет сокращения числа параллельных определений и отсутствия подлежащих исклю­чению выб­росов.Ключевые слова: Количественный газохроматографический анализ, моди­фицированный метод внешнего стандарта, точность и повторяемость результатов определений, обучение студентовDOI: http://dx.doi.org/10.15826/analitika.2019.23.2.00

Clustering algorithm with projection for solving problems of optimal allocation of transport facilities

The paper proposes a mathematical model and a new method for solving the problem of optimal location of logistic centers for a two-level railway transportation network based on the application of the mathematical apparatus of cluster analysis. Given the geo-information parameters of the supplier plants, as well as the railroad networks specified by the railroad stations, the task of the optimal choice of railway stations container points (CP) is set. The criterion is to minimize the total amount of traffic in ton-kilometers from the production plant to the CP. For this purpose, the model of dividing the object into clusters is used as an optimization mathematical model. The required clusters are subsets of production points with their own CP centers. Since cluster centers must necessarily be located at railway stations, the article suggests a new clustering algorithm with projection. The possibilities of such a clustering algorithm, called k-means pro, are explored. A method of optimizing the choice of location of container storage distribution centers as second-level centers for a two-level transportation network is described

Relationship between acoustic emission and microcrack formation in single crystals of Hadfield steel

Abrasive wear is not favorable for Hadfield steel. The connection between the acoustic emission signal and th

Evolution of mesoscopic deformation-induced surface roughness and local strains in tensile polycrystalline aluminum

This paper experimentally investigates the process of deformation-induced mesoscopic surface roughening in commercially pure aluminum under uniaxial tension. Surface profiles are recorded in selected observation areas at different stages of stretching using a contact profilometer. It is shown that multiscale undulations are formed on the surface from the very beginning of plastic deformation and evolve during stretching. The undulations formed due to the collective displacement of 10–15 grains make the greatest contribution to roughening. A quantitative assessment and comparison of the behavior of mesoscopic undulations are carried out using a dimensionless parameter of the degree of roughness, which is the ratio of profile length to evaluation length, determined for the obtained surface profiles in the studied strain range. A correlation between the roughness degree and local plastic strains is established

Effects of the grain shape and crystallographic texture on the grain-scale mechanical behavior of additively manufactured aluminum alloys

The grain shape and texture effects in aluminum alloys manufactured by selective laser melting are studied numerically in terms of micromechanical simulations. The method of step-by-step packing is adopted to generate the three-dimensional grain morphology typical for these materials. Crystal plasticity finite element simulations of uniaxial tension are performed for two models with random and cube-textured columnar grains inherent in selective laser melting. Comparative analysis of the computational results shows a substantial difference between the microscale stress and strain fields. The presence of cube-textured columnar grains provides more homogeneous stress-strain distributions inside the melt pools and unloads the adjacent regions of fine equiaxed grains, thus reducing high stress concentration in them