ИНТЕГРАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ МАГИСТРАЛЬЮ

The article is devoted to the choice of a new model of control for high speed transport which is based on its definition in the space of parameters. It studies application of traffic schedule patterns and compares interval parameters of a real positioning of a transport object with a sample situation, set by schedule. The author suggests the ways how to use the described model to analyze and control intelligent transport system.Classical digital models of moving objects are computed on the basis of the coordinates in the point of their current situation. It means that such models, once they are applied for geoinformatics and transport, contain information on coordinates only and are determined in real 3D space. Temporal referencing of coordinates exists only as a form of recording of the time of measuring of a spatial point where the object is situated.The control, based on such approach, includes evaluation of the features of an object in a given point and decision making referred to such a point. While when high speed traffic is concerned, such an approach delays analysis of a situation, causing growing risks of object vulnerability and incorrect decisions. In order to overcome such a default the author suggests using integrated control, based on a new type of digital models. Such digital model should be determined not only in the space of coordinates, but in a more capacious space of parameters including coordinate, speed and acceleration data.The second feature of the new model consists in the interval character, the models are determined not for a point but for a certain interval of evaluated values «from… till…» for distances, speeds, and accelerations. The third feature supposes simulating of reference sample interval model of traffic according to traffic schedule of a rapidly moving object, that represents a set of mask (allowable intervals of distances, speeds, accelerations). Control is accomplished via comparison of real digital interval traffic model and of reference interval traffic model.Such an approach is a development of the ideas оf integrated control of transport objects but the described dynamic model includes moreover geoinformatics data of interval variables and a sample system. Methodologically the suggested approach develops ideas of situation control of transport objects or of control under unforeseen circumstances.Выбор новой модели управления скоростным транспортом на основе ее определения в пространстве параметров. Применение шаблонов графика движения. Сравнение интервальных характеристик реальной ситуации транспортного объекта с эталонной, заданной графиком. Использование модели для анализа и управления интеллектуальной транспортной системой.

Metamodelling in the information field

The article studies metamodelling in the information field. Specifics of metamodelling are described. Three basic interpretations of metamodelling are shown. The features of metamodelling in information technologies and information field are presented. A functional difference between the information space and the information field is specified. The article studies metarelations in the information field. Three information situations characterizing metarelations are considered: sequence, transformation, and generalization. The differences in metarelations between an object and a metamodel and between a model and a metamodel are described. The article shows the relation scheme in the system "object – model – metamodel". The scheme of metatheory formation is presented. The principles of metamodelling in the information field are revealed. The article proves that a metamodel in the information field is a model of information construction. A new concept of information metamodelling is introduced

Non-stationary spatial heat transfer in a heterogeneous claydite-concrete wall

Thermal condition of a heterogeneous three-layer claydite-concrete wall fragment with face heat insulation on flexible stay is investigated with the help of mathematical simulation. The character of temperature field distribution in claydite-concrete construction is stated. The influence zone of flexible stay on wall temperature field is estimated. The developed numerical method permits to diagnose rapidly the heat insulation of exterior heterogeneous claydite-concrete walls with different thermal-physical and geometric material properties in real service conditions

Применение моделей вероятностных ситуаций на железной дороге

The article describes application of models of information probabilistic situations for solving problems of traffic control on the railway. The content of situational control is revealed. The difference between a visual and a «blind» situation during vehicle’s movement is shown.The information situation around a moving object can be deterministic and stochastic. The concept of a stochastic information control situation is introduced. The choice of alternatives in stochastic control situations is characterized by organizational, technological, and informational uncertainties.This motivates development of control methods and algorithms that consider uncertainty and multicriteria in control of moving objects in such situations. Situational control can be used in automated, cyber-physical and intelligent control.The article proposes a model for controlling mobile objects based on a probabilistic approach in a stochastic situation and on the consideration of a number of stochastic factors. The model is based on calculating the probability of existence of an obstacle in the path of a vehicle. Such a model can be used under the conditions of poor visibility and a probability of receiving erroneous information from sensors. The article gives a systematics of the probabilistic characteristics of a stochastic information situation accompanying a moving object. The application of dichotomous and oppositional analysis in studying obstacles on the route has been substantiated. The model for detecting a foreign object on a traffic route is based on the assumption of the presence of reliable and erroneous information. The analysis is based on Dempster–Schafer theory. The stochastic information situation model uses the probabilistic characteristics of the presence of an obstacle on the track. The probability of an object’s existence is estimated using Bayes’ theorem. The proposed model considers three factors of the stochastic situation: informational uncertainty in the signal; false signals, sensor measurement error. The field of application of this situational model comprises digital railway, intelligent transport systems, transport cyber-physical systems.Статья описывает применение моделей информационных вероятностных ситуаций для решения задач управления движением на железной дороге. Раскрывается содержание ситуационного управления. Показано различие между визуальной и «слепой» ситуацией при движении транспорта.Информационная ситуация вокруг подвижного объекта может быть детерминированной и стохастической. Вводится понятие «стохастическая управленческая информационная ситуация». Выбор альтернатив в стохастических управленческих ситуациях характеризуется организационной, технологической и информационной неопределённостями. Это мотивирует разработку методов и алгоритмов управления, учитывающих неопределённость и многокритериальность при управлении подвижными объектами в таких ситуациях. Ситуационное управление может быть использовано в автоматизированном, кибер-физическом и интеллектуальном управлении.Статья предлагает модель управления подвижными объектами, основанную на вероятностном подходе в стохастической ситуации и учёте ряда стохастических факторов. Модель основана на расчёте вероятности существования препятствия на пути движения транспортного объекта. Такая модель может применяться в условиях плохой видимости и возможности получения ошибочной информации от датчиков. Статья даёт систематику вероятностных характеристик стохастической информационной ситуации, сопровождающей подвижный объект. Обосновано применение дихотомического и оппозиционного анализа при изучении препятствий на трассе движения. Модель обнаружения постороннего объекта на трассе движения строится на предположении наличия достоверной и ошибочной информации. В качестве основы анализа используется теория Демпстера–Шафера. Модель стохастической информационной ситуации использует вероятностные характеристики наличия препятствия на трассе. Вероятность существования объекта оценивается с помощью теоремы Байеса. Предлагаемая модель учитывает три фактора стохастической ситуации: информационную неопределённость в сигнале, ложные сигналы, погрешность измерений датчиков. Область применения данной ситуационной модели: цифровая железная дорога, интеллектуальные транспортные системы, транспортные кибер-физические системы

Цифровая железная дорога: принципы и технологии

For the English abstract and full text of the article please see the attached PDF-File (English version follows Russian version).ABSTRACT The article is devoted to the study of a digital railway as of a complex technical and technological system having a connection with the digital economy. The main technological components of the digital railway are shown. The principles of block management, principles of radio monitoring, interdependence of digital logistics and digital railway are described. The role of cyber physical systems in development of the digital railway, the prospects of digitalization in ensuring safe automation and seamless integration of all modes of transport are emphasized. Keywords: transport, management, digital railway, complex systems, digital economy, digital logistics, digital models, block management.Текст аннотации на англ. языке и полный текст статьи на англ. языке находится в прилагаемом файле ПДФ (англ. версия следует после русской версии).Статья посвящена исследованию цифровой железной дороги как сложной технико-технологической системы, имеющей связь с цифровой экономикой. Показаны основные технологические компоненты цифровой железной дороги. Описаны принципы блокового управления, принципы радионаблюдения, взаимозависимости цифровой логистики и цифровой железной дороги. Подчёркиваются роль киберфизических систем в развитии цифровой железной дороги, перспективы цифровизации в обеспечении безопасной автоматизации и бесшовной интеграции всех видов транспорта

Киберфизические системы в управлении транспортом

For the English abstract and full text of the article please see the attached PDF-File (English version follows Russian version). ABSTRACT The article describes the results of a study of a cybernetics and physical system (CPS) as a transport management tool. The relevance of the topic is due to the need to improve management of complex transport systems in the face of increasing volumes of information and multidimensionality of management situations. The study is based on an assessment of the experience and new opportunities for using CPS in transport management. The article introduces the conceptual and component models of CPS, shows their similarities and differences with other systems. As a methodological tool, the authors used system and structural analysis. The communication features of CPS are revealed, which are a condition for its implementation in organization of high-speed traffic. CPS is evaluated as one more step towards the creation of intelligent systems of a new generation. Keywords: transport, cybernetics and physical systems, management, embedded systems, ubiquitous computing, Internet of things, technology, management models.Текст аннотации на англ. языке и полный текст статьи на англ. языке находится в прилагаемом файле ПДФ (англ. версия следует после русской версии). Актуальность темы обусловлена необходимостью совершенствования управления сложными транспортными системами в условиях возрастания объёмов информации и многомерности управленческих ситуаций. В основе исследования - оценка опыта и новых возможностей применения киберфизических систем (КФС) в управлении транспортом. Статья знакомит с концептуальной и компонентной моделями КФС, показывает их сходство и различия с другими системами. В качестве методологического инструментария авторами использован системный и структурный анализ. Выявлены коммуникационные особенности КФС, которые являются условием её реализации при организации высокоскоростного движения. КФС оцениваются как ещё один шаг к созданию интеллектуальных систем нового поколения

Информационные процессы в пространстве «больших данных»

[For the English abstract and full text of the article please see the attached PDF-File (English version follows Russian version)].ABSTRACT The article describes the results of the study on object and situation oriented modelling of transport control, reveals the sense and contents of relevant information models, similarities and differences between described models, considers features of static and dynamic data situations, their differentiation by criteria of interaction and state. The authors suggest method of the use of the model of information situation for assessment of information uncertainty for decision-making. Keywords: information, data, transport, management, control, modelling, information model of an object, situational information model, informatin uncertainty, belief function, likelihood function.Текст аннотации на англ. языке и полный текст статьи на англ. языке находится в прилагаемом файле ПДФ (англ. версия следует после русской версии).Статья описывает результаты исследования объектных и ситуационных моделей при управлении транспортом. Раскрываются смысл и содержание такого типа информационных моделей. Показано сходство и различие между ними. Рассматриваются особенности статических и динамических информационных ситуаций, их дифференциация по критериям взаимодействия и критериям состояния. Предложен метод использования модели информационной ситуации для оценки информационной неопределённости при принятии решений

Развилки углеродного регулирования

There are 1800 climate change laws around the world. In recent years, the rapid increase in carbon emissions has caused global warming and climate pollution, causing serious harm to social development and human health. Reducing carbon emissions is getting a lot of attention. Since the Kyoto Protocol and the Paris Agreement, many countries have made efforts to reduce carbon emissions.The article describes the international processes intended to adopt regulations on greenhouse gas emissions, including the regulated market for quotas and the voluntary market for reducing greenhouse gas emissions. The emphasis is on European and Russian quota mechanisms. The stages of development of transborder carbon regulation in the EU are highlighted. It is noted that in Russia, the leader in application of ESG criteria is JSC Russian Railways, as a company that is consistently pursuing the transition to implementing the principles of sustainable development.The conclusions on international trends in development of carbon regulation are followed by proposals on solutions regarding problematic aspects of the new Russian carbon legislation. According to the authors, the target scenario remains the transition to a new technological structure ensuring a real reducing the carbon footprint.В мире существует 1800 законов об изменении климата. В последние годы стремительный рост выбросов углерода вызвал глобальное потепление и загрязнение климата, что наносит серьезный вред развитию общества и здоровью человека. Сокращение выбросов углерода привлекает большое внимание. После подписания Киотского протокола и Парижского соглашения многие страны предприняли усилия по сокращению выбросов углерода.В статье дано описание международных процессов регулирования парниковых выбросов, в том числе регулируемого рынка квот и добровольного рынка сокращения выбросов парниковых газов. Акцент сделан на европейских и российских механизмах квотирования. Приведены этапы развития трансграничного углеродного регулирования в ЕС. Отмечено, что в России лидером в применении критериев ESG выступает ОАО «РЖД» как компания, которая последовательно осуществляет переход к реализации принципов устойчивого развития.Представлены выводы о международных тенденциях развития углеродного регулирования, а также предложены решения для проблемных аспектов нового российского углеродного законодательства. По мнению авторов, целевым сценарием остается переход на новый технологический уклад с реальным снижением углеродного следа

Субсидиарное управление на железной дороге

The increase in railway speeds and the transition to unmanned transport control result in the growth of the role of operational management technologies exempt from excessive control of corporate headquarters. The objective of the work is to study the subsidiaritybased control as a new technology of controlling moving objects, and to identify borders of its efficiency. A subsidiarity-based control’s feature is that its efficiency may be revealed under certain conditions only and not always. Therefore, the application of subsidiaritybased control requires an analysis of operating conditions of vehicles. Subsidiarity-based control is an alternative to hierarchical control which is more efficient under simpler conditions. The paper reveals the essence of subsidiarity in the social and engineering field, and results of the study on application and applicability of subsidiarity-based control for the railways, its core factors are analyzed. Comparison of signal block and subsidiarity-based control systems is made, followed by description of particularities of identification of the size of blocks within subsidiarity-based control system. Additional factors of subsidiarity-based control, comprising complementarity and astatism, are described. The relationship between subsidiarity-based management and control and implementation of digital railway concept is shown.В связи сростом скоростей железнодорожного транспорта и переходом к беспилотному управлению транспортом возрастает роль технологий оперативного управления без излишнего участия внём со стороны центрального аппарата компаний. Целью работы явилось исследование субсидиарного управления как новой технологии управления подвижными объектами, определение границ его эффективности. Особенность субсидиарного управления в том, что оно эффективно не всегда, а только при определённых условиях, поэтому для его применения необходим анализ условий функционирования транспортных средств. Субсидиарное управление является альтернативой иерархическому управлению, которое эффективнее в простых условиях. Раскрывается сущность субсидиарности в социальной и технической областях. Приводятся результаты исследования применения и применимости субсидиарного управления на железной дороге, анализируются его основные факторы. Проводится сравнение сигнально-блокового управления и субсидиарного управления, показаны особенности определения размеров блоков. Описаны дополнительные факторы субсидиарного управления – комплементарность, астатизм. Продемонстрирована связь субсидиарного управления и концепции цифровой железной дороги

Life cycle support software components

Modern software development is based on a systems approach, in which a program or software complex is considered as a system of interacting software components. Models of software components are analogs of complex system subsystems. Therefore, a complex program is considered as a system of software components. The organization of the structure of software components affects the quality and result of the program. The organization of interaction between software components affects the efficiency of the program. An important factor in the system of software components is the life cycle, which determines the effectiveness and feasibility of using this program. Software differs from many complex systems and information systems in that it has the ability to increase its life cycle. Moreover, the need to increase the life cycle is characterized by two factors: external and internal. The internal factor arises due to the obsolescence of the program. In this case, it does not meet the new conditions, for example, a new operating system. The external factor arises from external influences in the form of interference or purposeful actions, such as computer viruses. The problem of creating the structure of software components of computing systems and information systems that ensure the duration of the life cycle in the presence of external influences is topical. The study of this problem contributes to the improvement of the technological base of computing systems and information systems that solve applied problems. The article presents a new life cycle model based on two models of growth and degradation. The article recommends a resource-based approach for life cycle assessment. As an analytical solution, it is proposed to use a logistic equation, which describes the mechanisms of the life cycle formation process quite well. The article discusses three types of resource in calculations: physical, technological and communicative. A general redundancy solution is proposed to create a network with the inclusion of a multigraph model