The impact of the type of operation on the parameters of a shunting diesel locomotive with hybrid power plant

In designing a traction vehicle it is necessary to take into account the type of field operation it is meant for. It was found out that during shunting operation a ChME3 diesel locomotive is in idling mode for almost half of its general running time. That is why, the introduction of a less powerful engine along with an energy storage device for shunting operations at a shunting diesel locomotive is appropriate. The calculations were made using a modernized shunting diesel locomotive ChME3 with hybrid transmission of power as an example. The dependences of the general running time of a diesel locomotive on the position of the engine driver controller under performing shunting, transportation and hump operation were given in percentages. For every operation mode there was calculated the optimum power of a diesel-generator plant and the optimum energy capacity of an energy storage system taking into account the above-mentioned dependences. It was found out that due to the introduction of a hybrid drive for the section discussed above and the corresponding mass of a train the aggregate fuel consumption will be reduced by 25% and the efficiency of travel will increase by one third

Software analysis for modeling the parameters of shunting locomotives chassis

The article provides an overview of software designed to perform the simulation of structures, calculate their states, and respond to the effects of loads applied to any of the points in the model. In this case, we are interested in the possibility of modeling the locomotive chassis frames, with the possibility of determining the weakest points of their construction, determination of the remaining life of the structure. For this purpose, the article presents a developed model for calculating the frame of the diesel locomotive chassis, taking into account technical, economic and other parameters

Features of the use of simulation modeling in the analytical component of the information and analytical system for monitoring vehicles

Ефективним інструментом управління класифікацією умов експлуатації транспортних засобів в інформаційних умовах ITS є імітаційне моделювання, головною перевагою якого є те, що на відміну від аналітичного моделювання імітаційне дозволяє багаторазово відтворювати досліджувану складну систему і визначати її оптимальний стан. Запропоновано алгоритм розробки і верифікації імітаційної моделі оптимізації дорожнього руху та розроблено діаграма процесу імітаційної моделі руху транспортних засобів громадського транспорту в досліджуваному транспортному вузлі.Simulation modeling is an effective tool for managing the classification of vehicle operating conditions in the ITS information environment. Its main advantage is that, unlike analytical modeling, simulation allows you to repeatedly reproduce the complex system under study and determine its optimal state. An algorithm for the development and verification of a simulation model for traffic optimization is proposed, and a process diagram for a simulation model for the movement of public transport vehicles in the transport hub under study is developed

Розробка аналітичної системи керування умовами експлуатації транспортних засобів в інформаційному комплексі V2I з використанням імітаційного моделювання

In connection with the active development of information systems in transport, it becomes necessary to integrate vehicles, infrastructure and humans into a single information network. The V2I system of information analysis for monitoring and controlling vehicles in operating conditions is an organic combination of information and analytical components. The latter includes the analysis of information regarding changes in operating conditions. The article presents a study that has improved the processes of managing the operating conditions of vehicles in the V2I communication system by using simulation modelling. A simulation model for choosing the optimal operating conditions for vehicles is described. The model takes into account road, climatic, and transport conditions and culture of vehicle operation, as well as the peculiarities of public transport movement in a transport hub. The objective function with the appropriate restrictions and the problem of traffic optimization in the investigated transport hub were established. Diagrams of the processes of the simulation model were constructed for various input parameters, including the optimal ones, with the creation of corresponding agents and their populations. Models of public transport delays at stops using a triangular distribution were developed, and the corresponding hypotheses were confirmed by Pearson’s test (χ2). The developed models can be used in the process of rebuilding a transport hub, as well as for modeling traffic when the operating conditions of vehicles change and for predicting such changes. The simulation results can be used in the creation and design of intelligent transport systems.У зв'язку з активним розвитком інформаційних систем на транспорті виникає необхідність об'єднання транспортних засобів, інфраструктури та людини в єдину інформаційну мережу. Система аналізу інформації V2I для моніторингу та керування транспортними засобами в експлуатаційних умовах є органічним поєднанням інформаційної та аналітичної складових. Остання включає в себе аналіз інформації щодо зміни умов експлуатації. У статті представлено дослідження, яке покращило процеси управління умовами експлуатації транспортних засобів у системі зв’язку V2I за допомогою імітаційного моделювання. Описано імітаційну модель для вибору оптимальних умов експлуатації транспортних засобів. Модель враховує дорожні, кліматичні та транспортні умови та культуру експлуатації транспортних засобів, а також особливості руху громадського транспорту в транспортному вузлі. Встановлено цільову функцію з відповідними обмеженнями та задачу оптимізації руху в досліджуваному транспортному вузлі. Побудовано діаграми процесів імітаційної моделі для різних вхідних параметрів, у тому числі оптимальних, зі створенням відповідних агентів та їх популяцій. Розроблено моделі затримок громадського транспорту на зупинках з використанням трикутного розподілу, а відповідні гіпотези підтверджено критерієм Пірсона (χ2). Розроблені моделі можуть бути використані в процесі реконструкції транспортного вузла, а також для моделювання дорожнього руху при зміні умов експлуатації транспортних засобів та для прогнозування таких змін. Результати моделювання можуть бути використані при створенні та проектуванні інтелектуальних транспортних систем

Розробка аналітичної системи управління умовами експлуатації транспортних засобів у інформаційному комплексі V2I з використанням імітаційного моделювання

In connection with the active development of information systems in transport, it becomes necessary to integrate vehicles, infrastructure and humans into a single information network. The V2I system of information analysis for monitoring and controlling vehicles in operating conditions is an organic combination of information and analytical components. The latter includes the analysis of information regarding changes in operating conditions. The article presents a study that has improved the processes of managing the operating conditions of vehicles in the V2I communication system by using simulation modelling. A simulation model for choosing the optimal operating conditions for vehicles is described. The model takes into account road, climatic, and transport conditions and culture of vehicle operation, as well as the peculiarities of public transport movement in a transport hub. The objective function with the appropriate restrictions and the problem of traffic optimization in the investigated transport hub were established. Diagrams of the processes of the simulation model were constructed for various input parameters, including the optimal ones, with the creation of corresponding agents and their populations. Models of public transport delays at stops using a triangular distribution were developed, and the corresponding hypotheses were confirmed by Pearson’s test (χ2). The developed models can be used in the process of rebuilding a transport hub, as well as for modeling traffic when the operating conditions of vehicles change and for predicting such changes. The simulation results can be used in the creation and design of intelligent transport systemsВ связи с активным развивитием информационных систем на транспорте возникает необходимость интеграции транспортных средств, инфраструктуры и человека в единую информационную систему. Информационно-аналитическая система V2I мониторинга и управления транспортными средствами в условиях эксплуатации представляет собой органичное соединение информационной и аналитической составляющей. Компонентом последней является анализ информации в части изменения условий эксплуатации. В работе выполнено улучшение процессов управления условиями эксплуатации транспортных средств в информационно-аналитической системе V2I использованием имитационного моделирования. Приводится имитационная модель выбора оптимальных условий эксплуатации транспортных средств. Модель учитывает дорожные, атмосферно-климатические, транспортные условия и культуру эксплуатации транспортных средств, а также особенности движения общественного транспорта в транспортном узле. Сформирована целевая функция с соответствующими ограничениями и задача оптимизации дорожного движения в исследуемом транспортном узле. Построены диаграммы процессов имитационной модели для различных входящих параметров, в том числе и оптимальных, созданы соответствующие агенты и их популяции. Разработаны модели задержек общественного транспорта на остановках с помощью треугольного распределения, а соответствующие гипотезы были подтверждены по критерию Пирсона (χ2). Созданные модели могут быть использованы в процессе переустройства транспортного узла, а также для моделирования дорожного движения при изменении условий эксплуатации транспортных средств и их прогнозировании. Результаты моделирования могут быть использованы при создании и проектировании интеллектуальных транспортных системЧерез активний розвиток інформаційних систем на транспорті виникає необхідність інтеграції транспортних засобів, інфраструктури й людини в єдину інформаційну систему. Інформаційно-аналітична система V2I моніторингу та управління транспортними засобами в умовах експлуатації є органічним поєднанням інформаційного та аналітичного складників. Компонентом останнього є аналіз інформації в частині зміни умов експлуатації, а саме атмосферно-кліматичних, дорожніх, транспортних умов. В роботі виконано поліпшення процесів управління умовами експлуатації транспортних засобів в інформаційно-аналітичній системі V2I використанням імітаційного моделювання. Наводиться імітаційна модель вибору оптимальних умов експлуатації транспортних засобів. Модель враховує дорожні, атмосферно-кліматичні, транспортні умови й культуру експлуатації транспортних засобів, а також особливості руху громадського транспорту в транспортному вузлі. Сформована цільова функція з відповідними обмеженнями та завдання оптимізації дорожнього руху в досліджуваному транспортному вузлі. Побудовано діаграми процесів імітаційної моделі для різних вхідних параметрів, у тому числі й оптимальних, створені відповідні агенти і їх популяції. Розроблено моделі затримок громадського транспорту на зупинках за допомогою трикутного розподілу, а відповідні гіпотези були підтверджені за критерієм Пірсона (χ2). Створені моделі можуть бути використані в процесі перебудови транспортного вузла, а також для моделювання дорожнього руху під час зміни умов експлуатації транспортних засобів і їх прогнозуванні. Результати моделювання можуть бути використані у разі створення і проектування інтелектуальних транспортних систе

System approach to the analysis of structural diagrams of thermal preparation systems of the vehicles operating on gas fuel

В статті розглядаються можливість використання та систематизації різних можливих схем та варіантів системи теплової підготовки для транспортного засобу, обладнаного двигуном, який переобладнано для роботи на зрідженому газовому паливі. За рахунок використання методу морфологічного аналізу виділені основні функціональні елементи з їх складовими частинами, які мають місце в реальних умовах експлуатації транспортного засобу. Для забезпечення теплової підготовки транспортних засобів, поліпшення їх екологічних та економічних показників у поєднанні зі складними питаннями їх безпечного використання в природному середовищі (під час експлуатації), вимагається застосування універсальних методів аналізу, які повинні надати можливість широкого оцінювання складних технічних об’єктів та їх впливу на навколишнє середовищ під час експлуатації. Серед сучасних методів наукових досліджень перерахованим вимогам цілком відповідають методи системного та морфологічного аналізу, вони надають можливість кількісного порівняння варіантів досліджуваної системи з урахуванням її зв’язків, в тому числі, з навколишнім середовищем під час експлуатації транспортного засобу.The article considers the possibility of using and systematizing various possible schemes and variants of the thermal preparation system for a vehicle equipped with an engine converted to work on liquefied gas fuel. Due to the use of the method of morphological analysis, the main functional elements with their component parts, which take place in the real conditions of operation of the vehicle, are highlighted. To ensure the thermal preparation of vehicles, to improve their ecological and economic indicators in combination with the complex issues of their safe use in the natural environment (during operation), the application of universal analysis methods is required, which should provide the possibility of a broad assessment of complex technical objects and their impact to the environment during operation. Among the modern methods of scientific research, the methods of system and morphological analysis fully meet the above requirements, they provide an opportunity to quantitatively compare variants of the studied system taking into account its connections, including with the environment during the operation of the vehicle

Formation of the method of ensuring the rating of indicators and management of the fuel economy of the vehicle in variable operating conditions

ПЕРЕЛІК ДЖЕРЕЛ ПОСИЛАННЯ 1. Волков В.П. Интеллектуальные системы управления работоспособностью автомобилей / В.П. Волков, В.П. Матейчик, И.В. Грицук [и др.]. – Харьков: Майдан, 2016. –503 с. 2. Грицук І.В. Концепція забезпечення оптимального температурного стану двигунів і транспортних засобів в умовах експлуатації : дис. … д-ра техн. наук : 05.22.20. Харків, 2016. 552 с. 3. Методи системного аналізу властивостей автомобільної техніки: навч. посіб. / М.Ф. Дмитриченко, В.П. Матейчик, О.К. Грищук, М.П. Цюман. Киев : НТУ, 2014. 168 с. 4. Говорущенко Н.Я., Туренко А.Н. Системотехника транспорта. Изд. 2-е, перераб. и доп. Харьков : РИО ХГАДТУ, 1999. 468 с. 5. Скалозуб В.В., Ильман В.М. Прикладной системный анализ интеллектуальных систем транспорта : пособие. Днепропетровск : Изд-во Днепропетр. нац. ун-та ж.-д. трансп. им. акад. В. Лазаряна, 2013. 221 с. 6. Одрин В.М., Картавов С.С. Морфологический анализ систем. Построение орфологических матриц. Киев : Наукова думка, 1977. 183 с. 7. Інформаційні системи моніторингу технічного стану автомобілів: монографія / В.П. Волков, та ін. ; під ред. В.П. Волкова. Харків : Вид-во Панов А.М., 2018. 298 с. 8. Грицук І. В., Волков В. П., Український Є. О., Володарець М. В., Макарова Т. В., Рижова В. Ю. Особливості забезпечення нормування показників і керування паливною економічністю транспортного засобу в умовах експлуатації // Вісник машинобудування та транспорту / Вінницький національний технічний університет. Віниця. ВНТУ, 2022. Вип. №1(15). С. 52-59 9. Матейчик В.П., Цюман М.П. Дослідження впливу регулювальних параметрів на паливну економічність і екологічні показники бензинового двигуна з системою нейтралізації відпрацьованих газів // Наукові нотатки : міжвуз. зб. Луцьк, 2010. № 28. С. 331–335. 10. Особливості застосування методів визначення і оцінювання показників оптимального температурного стану двигуна і транспортного засобу в умовах експлуатації / В.П. Матейчик, В.П. Волков, І.В. Грицук, М.П. Цюман // Управління проектами, системний аналіз і логістика. 2015. Вип. 15, ч. 1. С. 108–118. 11. Особливості моделі для дослідження паливної економічності та екологічних показників транспортного засобу з урахуванням прогріву в процесі руху / В.П. Матейчик та ін. // Вісник Донецької академії автомобільного транспорту. 2014. № 4 (2). С. 14–20. 12. Особливості алгоритму дослідження паливної економічності та екологічних показників транспортного засобу з урахуванням прогріву в процесі руху / В.П. Матейчик та ін. // Автомобіль і електроніка. Сучасні технології : електронне наукове фахове видання / Харьк. нац. автомоб.-дор. ун-т. Харків : ХНАДУ, 2015. Вип. № 8. C. 31-38. 13. Матейчик В.П., Цюман М.П. Дослідження впливу регулювальних параметрів на паливну економічність і екологічні показники бензинового двигуна з системою нейтралізації відпрацьованих газів // Наукові нотатки. Луцьк, 2010. № 28. С. 331–335. 14. Грицук І.В., Кривопусков А.В., Гриценко Д.О. До питання вибору і обґрунтування типу випробувального їздового циклу для дослідження показників токсичності відпрацьованих газів двигунів // Зб. наук. пр. ДонІЗТ. Донецьк, 2009. № 17. С. 106–119.В статті розглянуто сучасний підхід до формування методу забезпечення нормування показників і керування паливною економічністю транспортного засобу у змінних умовах експлуатації. Дослідження проведено на основі системного підходу. В основу системного підходу для теоретичних досліджень використовувались методи і положення з теорії автомобіля, теорії автомобільних двигунів, методи теоретичних досліджень динаміки автомобілів, розрахунку нормативної витрати палива, методи морфологічного аналізу, теорії множин, математичної статистики, теорії інформації тощо. Запропоновано загальний підхід до формування методу забезпечення нормування показників і паливної економічності транспортного засобу категорії у змінних умовах експлуатації засобами оперативного контролю на основі інтелектуальних транспортних систем. Розглянуті основні складові забезпечення розробленого методу, серед них проведення морфологічного аналізу, створення структурно-логічної схеми системного вирішення задач забезпечення нормування показників і керування паливною економічністю ТЗ і розробка безпосередньо методу дослідження і нормування показників та паливної економічності ТЗ у змінних умовах експлуатації засобами оперативного контролю на основі інтелектуальних транспортних систем. Реалізацію запропонованого методу показана на прикладі транспортних засобів категорії N3.The article considers the modern approach to the formation of the method of ensuring the rationing of indicators and control of fuel economy of the vehicle in variable operating conditions. The study was conducted on the basis of a systems approach. The system approach to theoretical research was based on the following methods and provisions from car theory, car engine theory, methods of theoretical research of car dynamics, calculation of standard fuel consumption, methods of morphological analysis, set theory, mathematical statistics, information theory and more. The general approach to formation of a method of maintenance of standardization of indicators and fuel economy of the vehicle of a category in variable conditions of operation by means of operative control on the basis of intelligent transport systems is offered. The main components of the developed method are considered, including morphological analysis, creation of structural and logical scheme of system solution of problems of standardization of indicators and management of fuel economy of vehicles and development of direct method of research and standardization of indicators and fuel efficiency of vehicles in variable operating conditions. intelligent transport systems. The implementation of the proposed method is shown on the example of vehicles of category N3