Статья: Разработка математической модели прогнозирования количества дорожно-транспортных происшествий с участием средств индивидуальной мобильности (2025)

Введение. Актуальные проблемы качества жизни человека принимают глобальный характер и проявляются в деградации окружающей среды и активизации аномальных техногенных и природных процессов. Решение проблемы по созданию комфортных условий жизни человека возможно путем применения новых технологий и подходов; рационального использования минерального сырья с учетом его генезиса. Особенно актуально применение горных пород, специально подготовленных геологическими процессами.

Методика исследования. Исследование характеристик сырьевых материалов осуществлялось при помощи растровой микроскопии и рентгенофазового анализа. Определялись также сравнительные показатели кварцитопесчаников, что позволило всесторонне оценить свойства этого сырья.

Результаты. Установлено, что состав и свойства выветренных кварцитопесчаников оказывают существенное влияние на процессы структурирования композиционного вяжущего. Выделяющийся при гидратации клинкерных минералов Са(ОН)2 взаимодействует с аморфными фазами этой породы с образованием гидросиликатов кальция второй генерации, что приводит к оптимизации структуры цементного камня.

Заключение. Результаты научных исследований говорят об улучшении прочностных характеристик композиционных вяжущих с использованием выветренного кварцитопесчаника во всех случаях по сравнению с вяжущими на невыветренном кварцитопесчанике. Максимальное значение достигается у композиционного вяжущего КВ20 (при расходе наполнителя в количестве 20%) и превышает прочностные показатели цемента на 23% при увеличении удельной поверхности цемента с 500 до 700 м2/кг, при этом происходит уплотнение композита.

Введение. Проведение капитального ремонта – одно из главных мероприятий для достижения целей длительного сохранения и нормальной эксплуатации зданий и сооружений. При проведении капитального ремонта в основном встречаются те же проблемы, что и при строительстве. Однако капитальному ремонту могут быть присущи и проблемы, в ходе строительства не встречающиеся. Тема капитального ремонта остаётся весьма актуальной в современных публикациях, тем не менее не все стороны организации капитального ремонта ещё хорошо изучены. Целью данного исследования является разработка модели определения организационно-технологического уровня капитального ремонта зданий (сооружений). Для этого поставлены задачи: выявить проблемы в области организации и технологии проведения капитального ремонта; определить факторы, влияющие на уровень капитального ремонта; выработать формулу определения организационно-технологического уровня капитального ремонта и дать предложения по его повышению.

Материалы и методы. В исследовании использовались теория многочисленных начал, метод экспертных оценок и математическая статистика. Для проведения необходимых экспериментов и анализа их результатов применялась производственная база Донского государственного технического университета, а также данные ряда заказчиков работ по капитальному ремонту. Представители этих заказчиков, прежде всего, привлекались в качестве экспертов, оценивающих организационно-технологический уровень подрядчиков, производящих работы по капитальному ремонту зданий и сооружений. Уровень организации капитального ремонта целесообразно определить тремя характеристиками – качество, скорость выполнения, цена. При высоких двух первых показателях и наиболее низком третьем можно сказать, что уровень наиболее высокий. Чтобы определить более точное значение уровня капитального ремонта, нужно учитывать не только весомость показателей факторов, но и значения характеристик этих факторов, а также весомости показателей этих характеристик.

Результаты. Исследование позволило: систематизировать организационно-технологические проблемы капитального ремонта; определить факторы, влияющие на организационно-технологический уровень капитального ремонта зданий (сооружений); предложить модель его определения; определить характеристики влияющих на него факторов; выработать формулу определения организационно-технологического уровня капитального ремонта; предложить алгоритм определения общего организационно-технологического уровня капитального ремонта; вывести на практическом примере весомости факторов, влияющих на уровень капитального ремонта; дать предложения по повышению организационно-технологического уровня капитального ремонта.

Обсуждение и заключение. Практическая ценность работы для заказчиков капитального ремонта заключается в том, что, применяя предложенную методику, они могут выбрать подрядчика с более высоким уровнем, а подрядчики могут повысить свой уровень, используя нашу методику. Выявление и систематизация нами проблем организации капитального ремонта могут помочь всем участникам отношений в области капитального ремонта в плане нейтрализации подобных проблем на ранних этапах подготовки капитального ремонта. Полученные результаты нашего практического исследования учтены при разработке планов деятельности подрядчиков, на базе которых проводилось исследование. Развивая исследование, можно будет дополнить перечень факторов, влияющих на организационно-технологический уровень капитального ремонта, а также выявить ещё ряд характеристик этих факторов и систематизировать перечни факторов и характеристик.

Введение. Современные условия строительства требуют от компаний высокой гибкости и способности оперативно адаптировать свою производственную структуру и состав персонала под требования каждого проекта. Для достижения максимального эффекта в реализации строительных задач важным является совершенствование производственных структур и состава персонала с учетом затрат. Учитывая специфику строительных работ, высокую степень технической сложности объектов и необходимость соблюдения строгих сроков, подходы к организации производственных процессов должны учитывать как технологические и квалификационные факторы, так и затраты на организацию трудовых ресурсов. В данной статье рассматриваются методы совершенствования производственной структуры строительных компаний с акцентом на повышение эффективности при соблюдении требований по срокам выполнения работ.

Материалы и методы. В исследовании применены методы системного анализа для оценки текущей эффективности производственной структуры строительных компаний. Для выявления путей становления структуры персонала и распределения задач между работниками использованы математические модели, основанные на анализе затрат и производительности. Анализ факторов, влияющих на структуру производственного персонала, включал квалификацию работников, специфику строительных работ и их технологические особенности. Значительное внимание уделено затратам на обучение и повышение квалификации сотрудников, учитывая требования различных типов строительных проектов.

Научная новизна. В работе предложены новые подходы к совершенствованию производственной структуры строительных компаний, направленные на перераспределение задач и функций среди работников с учетом специфики проектов. Разработанная модель позволяет оптимизировать состав персонала, обеспечивая гибкость производственной структуры для оперативного реагирования на изменения в процессе строительства. Оценка затрат и производительности на каждом этапе выполнения строительных работ способствует повышению надежности и эффективности реализации проектов.

Результаты. Проведенное исследование показало, что совершенствование производственной структуры и состава персонала строительных компаний требует применения комплексного подхода к перераспределению трудовых ресурсов. Это включает акцент на повышение квалификации персонала, уточнение распределения функций и улучшение взаимодействия между подразделениями. Оптимизация затрат на персонал, учитывающая сложность строительных задач, позволяет повысить производительность, улучшить координацию и обеспечить выполнение строительных проектов в соответствии с техническими требованиями.

Обсуждение и заключение. Результаты исследования подтверждают, что совершенствование производственной структуры и состава персонала строительных компаний с учетом затрат является важным фактором успешной реализации строительных проектов. Оптимизация этих элементов способствует снижению затрат, соблюдению сроков выполнения работ и повышению надежности строительных процессов. Перспективы дальнейших исследований включают уточнение методов оценки эффективности различных производственных структур в строительстве и интеграцию инновационных технологий в процессы организации строительства.

Введение. Для завода-изготовителя и предприятий-потребителей продукции представляют интерес данные о реальной эксплуатационной надежности силовых агрегатов автомобилей КамАЗ, их наиболее слабых местах, причинах преждевременных отказов, а также методов выявления и предотвращения их возникновения, в связи с чем выполнение научного исследования, направленного на решение указанной выше задачи, является актуальным и своевременным.

Материалы и методы. Исследование надежности систем, узлов и агрегатов двигателей автомобилей КамАЗ проводилось в условиях официального дилерского центра «Техцентр Северный» (г. Иркутск), специализирующегося на продаже, обслуживании и ремонте автомобилей марки КамАЗ в течение 2020–2024 гг. В исследовании участвовали автомобили марки КамАЗ с двигателем 740, в том числе находящиеся на гарантии. Автомобили с этими силовыми агрегатами эксплуатировались преимущественно в Иркутской области, в том числе в северных регионах. При этом в каждом наряде-заказе фиксировалась причина обращения в сервис, пробег автомобиля, а также выполненные виды работ. Важным этапом являлось выявление закона распределения наиболее частых отказов систем и узлов двигателей.

Обсуждение и заключение. Анализ полученных в ходе исследования данных свидетельствует о преобладании двух групп преждевременных отказов-головок блока цилиндров, а также системы топливоподачи, прежде всего электрогидравлических форсунок. Установлено, что их преждевременные отказы подчиняются закону распределения Вейбулла и имеют математические ожидания наработки на отказ 49,6 тыс. км для форсунок и 41,9 тыс. км для головок блока цилиндров. При этом отказы головок блока цилиндров высокофорсированных двигателей семейства КамАЗ-740.7 (мощностью свыше 360 л. с.) вызваны повышенной тепловой напряженностью и их можно классифицировать как конструкционные и как эксплуатационные.

Актуальность. В настоящее время транспортные средства с электромеханической силовой передачей и электрохимической аккумуляторной батареей в качестве источника энергии всё чаще можно встретить на улично-дорожной сети. Это электромобили, используемые как личный транспорт, электробусы как общественный пассажирский транспорт, грузовые электромобили, используемые для различных нужд. Главным свойством данной техники является обеспечение требуемого запаса хода на одной подзарядке. Для этого необходимо применять совершенные компоненты силовой передачи, источники энергии и методы управления, обеспечивающие минимизацию энергозатрат. Поскольку процессы в электромеханической силовой передаче протекают с высокой скоростью, в контуре управления двигателем с частотами до 10 кГц и более, при наличии низкой инерционности и жёсткости внешней механической характеристики электродвигателя, создаются ситуации для возбуждения колебательных явлений. Особенно важны режимы изменения условий движения (тяговый, ведомый, тормозной), сопровождаемые изменением направления усилия в зоне контакта колеса с дорогой и направления приложения нагрузки в зубчатых зацеплениях. Данный процесс сопровождается перекладкой, т. е. вхождением в зацепление другой стороны зубьев. При быстром изменении крутящего момента такой процесс может сопровождаться ударом с последующим возбуждением фрикционных колебаний. Поэтому важно эффективно управлять назначением крутящего момента для устранения данных негативных явлений.

Цель исследования. Необходимо проверить влияние S-образного закона назначения крутящего момента в управлении электромеханической силовой передачи на динамическую нагруженность механической трансмиссии и на энергоэффективность движения.

Материалы и методы. Исследование влияния закона назначения крутящего момента выполнено с применением методов экспериментальных исследований.

Результаты исследования. S-образный закон назначения крутящего момента показал возможность исключения возбуждения колебаний при изменении режима движения и направления приложения нагрузки в механической трансмиссии силовой передачи. Высокое значение рекуперативного момента при отпускании педали хода и движении в тормозном режиме снижает эффективность движения, увеличивая удельные энергозатраты на 1 км пути.

Заключение. Применение S-образного закона назначения крутящего момента возможно для реализации алгоритмов управления движением и реализации программного обеспечения.

Введение. Цель работы – формирование параметра, характеризующего условия эффективной эксплуатации автомобилей с электрическим приводом. В процессе работы было установлено, что использование электромобилей связано не только с достижением экологических показателей, сокращением материальных затрат на эксплуатацию, но и с ограничением мобильности индивидуальных владельцев легковых автомобилей и владельцев коммерческого автомобильного транспорта. Ограничения связаны как со стоимостью новых автомобилей, так и с техническими пределами – запасом хода, продолжительностью зарядки тяговых батарей и развитостью зарядной инфраструктуры. При этом необходимо учитывать условия эксплуатации, влияющие на запас хода, а следовательно, на количество и продолжительность зарядных операций, что сказывается на продолжительности эксплуатационного цикла и цикла обслуживания автомобилей с электроприводом. В работе представлена математическая модель эффективности эксплуатации автомобилей с электроприводом, учитывающая взаимосвязь технических характеристик автомобилей, зарядной инфраструктуры с назначением и условиями эксплуатации автомобилей.

Материалы и методы. Представлены результаты опроса автовладельцев об условиях применения электромобилей, моделирования эксплуатации автомобилей с электроприводом, использованы классификации. Дано описание результатов и рекомендаций по технической эксплуатации автомобилей с электроприводом в зависимости от назначения и параметров эксплуатации.

Результаты. В качестве промежуточных результатов проводимого исследования получены граничные значения параметра эффективности использования автомобилей с электроприводом, позволяющие обосновать режимы их эксплуатации.

Обсуждение. Отмечено, что подход, реализуемый при формировании параметра эффективности эксплуатации автомобилей с электроприводом, позволяет обоснованно проводить мероприятия по развитию как парка электромобилей, так и инфраструктуры, обеспечивающей эффективную их эксплуатацию.

Заключение. В качестве обобщающего вывода отмечено, что предложенный параметр эффективности позволит оценить перспективы применения автомобилей с электроприводом в зависимости от сферы деятельности и условий эксплуатации.

Введение. Существующая проблема состояния безопасности дорожного движения (БДД), заключающаяся главным образом в ухудшении демографической ситуации в Российской Федерации (РФ), диктует необходимость в значительном усилении государственной деятельности в повышении уровня безопасности дорожного движения. Для оценки уровня безопасности дорожного движения пользуются системой показателей, основанных на анализе количества дорожно-транспортных происшествий (ДТП) с учетом плотности транспортного потока, уровня автомобилизации, количества населения и т. д. Восемьдесят процентов дорожно-транспортных происшествий происходит в населенных пунктах и подавляющее большинство из них в субъектах регионов РФ. При этом около 90% ДТП происходит по причине нарушения правил дорожного движения водителями, 10% – пешеходами. На сегодняшний день среди 89 регионов РФ существует значительная неоднородность, определяемая целым рядом показателей, связанных с территориальным положением, экономическими, социальными и климатическими условиями, обусловливающими те или иные действия человека (человеческий фактор) как участника дорожного движения на улично-дорожной сети.

Цель проведения исследования. Определение индексов для сопоставления городов в рейтинге безопасности дорожного движения.

Материалы и методы. Методологической основой исследования являются математические и статистические методы оценки.

Результаты обсуждения. Основным результатом стало определение параметров, влияющих на состояние безопасности дорожного движения. Сгруппированы восемь индексов, характеризующих уровень безопасности дорожного движения, учитывающих параметры человеческого фактора. Определен важнейший параметр безопасности дорожного движения, рассматривающий человеческий фактор в системе «человек – автомобиль – дорога – среда».

Заключение. Предложена новая методика оценки уровня безопасности дорожного движения в условиях городской среды. Выявление субъектов РФ наиболее целесообразно для принятия первоочередных управленческих решений, направленных на повышение состояния безопасности дорожного движения с учетом человеческого фактора. Методика позволит оценить эффективность решения ключевых задач по предупреждению дорожно-транспортных происшествий, выполнения федеральных целевых программ и стратегий в сфере обеспечения безопасности дорожного движения в регионах.

Введение. В статье рассмотрена необходимость комплексной оценки качества транспортных услуг в области регулярных пассажирских перевозок, обоснованная изменением как положений законодательства Российской Федерации, так и требований основного потребителя данных услуг – пассажиров. Предложено рассмотреть вопросы повышения безопасности и комфортности на крупных транспортно-пересадочных узлах. В качестве примера выбрана территория у железнодорожного вокзала Омской области.

Материалы и методы. В работе использованы актуальные нормативно-правовые акты федерального и регионального уровней в области транспортного обслуживания населения, данные социологического опроса пассажиров, результаты замеров на конечных точках действующей маршрутной сети Омской области, действующие реестры межмуниципальных и муниципальных маршрутов. Использованы следующие методы исследования: анализ, опрос, формализация.

Результаты. На основе анализа статистической информации и данных натурных наблюдений определены показатели суточного количества отправляемых пассажиров и транспортных средств с территории, расположенной у железнодорожного вокзала г. Омска. Полученные данные позволили сделать вывод о том, что при втором по мощности объеме пассажиропотока на исследуемой территории полностью отсутствует инфраструктура, обеспечивающая комфортность и безопасность осуществления пересадки с муниципального транспорта на межмуниципальные маршруты. На основе утвержденных норм определена структура и площадь транспортно-общественного комплекса, позволяющего устранить выявленные недостатки.

Обсуждение и заключение. Полученные результаты свидетельствуют о необходимости организации транспортно-общественного комплекса и возможности его расположения на территории у железнодорожного вокзала.

Введение. Степень использования вместимости и времени работы маршрутных транспортных средств определяют эффективность работы пассажирского транспорта регулярного сообщения. Поэтому разработка мероприятий по повышению степени использования вместимости маршрутных транспортных средств, снижению их непроизводительных простоев являются актуальными для повышения окупаемости работы пассажирского транспорта регулярного сообщения и позволяют повысить эффективность его функционирования. Причиной низкой степени использования вместимости маршрутных транспортных средств, высоких значений их непроизводительных простоев является неравномерность пассажиропотока. Существующий помаршрутный метод организации работы заключается в том, что маршрутные транспортные средства выпускаются на линию для работы на одном маршруте. Их количество, вместимость, интервал движения зависят от пиковых величин пассажиропотока. В межпиковое время, периоды дежурного движения количество пассажиров резко снижается, что приводит к снижению степени использования вместимости маршрутных транспортных средств. Для обеспечения приемлемых значений такой степени использования вместимости операторы перевозок увеличивают интервал движения за счет наращивания продолжительности непроизводительных простоев на конечных пунктах, что негативным образом сказывается на эффективности работы пассажирского транспорта регулярного сообщения.

Цель статьи – разработать новый метод организации работы маршрутных транспортных средств, позволяющий повысить эффективность работы пассажирского транспорта регулярного сообщения. Материалы и методы. При написании статьи использовались методы анализа и обобщения литературных источников, положения теории графов, формализация и математическая постановка целевой функции и ограничений.

Выводы. Предложен мультимаршрутный метод организации работы маршрутных транспортных средств, заключающийся в оптимальном распределении ездок всех маршрутов рассматриваемой маршрутной сети между парком имеющихся маршрутных транспортных средств, позволяющий снизить их непроизводительные простои и повысить степень использования вместимости за счет наличия возможности работы маршрутных транспортных средств на разных маршрутах, что даст возможность уменьшить затраты на выполнение таких ездок. Для оптимального распределения ездок всех маршрутов рассматриваемой маршрутной сети между парком имеющихся маршрутных транспортных средств такие ездки представлены в виде вершин атрибутированного графа, а возможные активности между ездками (простои, порожние пробеги) – в виде дуг. Совокупность вершин и дуг такого графа представляют собой циклы, каждый из них является набором ездок, который должно выполнить маршрутное транспортное средство за время работы. Для выбора совокупности циклов, обеспечивающих минимальные затраты на выполнение всех ездок, была сформулирована соответствующая целевая функция. Для обеспечения соблюдения объективно существующих условий работы маршрутных транспортных средств на целевую функцию наложен ряд ограничений. Возможность последующего использования результатов научн

ой работы. Полученные результаты представляют собой целевую функцию и ограничения, позволяющие реализовать мультимаршрутный метод организации работы пассажирских транспортных средств. Они могут быть использованы для апробации на маршрутной сети конкретного города для повышения эффективности работы пассажирского транспорта регулярного сообщения за счет снижения затрат на его функционирование без ухудшения качества обслуживания пассажиров.

Практическое значение. Приведен мультимаршрутный метод организации работы пассажирских транспортных средств регулярного сообщения, позволяющий снизить себестоимость их работы за счет увеличения степени использования вместимости маршрутных транспортных средств и сокращения их непроизводительных простоев. Применение такого метода не ухудшает качество обслуживания пассажиров, поскольку не предусматривает отмену рейсов и (или) увеличение интервалов движения маршрутных транспортных средств.

Оригинальность. В данной статье предложен новый метод организации работы маршрутных транспортных средств, позволяющий снизить себестоимость их работы без ухудшения качества обслуживания пассажиров. Статья будет полезна для должностных лиц органов управления, ответственных за организацию работы городского пассажирского транспорта регулярного сообщения, а также работников предприятий городского пассажирского транспорта, ученых транспортной отрасли.

Введение. В статье представлены исследования возможности повышения давления газа в одной ступени. Рассмотрены поршневые компрессоры дорожно-строительных машин, для которых, как и для любых мобильных станций, остро стоит вопрос снижения массогабаритных параметров технологического оборудования. В связи с этим цель работы – расширить диапазон давлений, получаемых в одноступенчатых поршневых машинах. Альтернативой применения существующих компрессоров со смазываемой проточной частью могут являться компрессоры с уплотнениями на основе фторопластовых композиций, не требующих жидкой смазки. В связи с этим актуальной задачей является определение диапазона отношений давлений с ограничением по температуре работы несмазываемых уплотнений. Повышение давления в одной ступени сжатия позволит значительно повысить эффективность передвижных компрессорных установок, в том числе и для дорожно-строительных работ.

Mатериалы и методы. На основе разработанной математической модели сосредоточенными параметрами газа были проведены теоретические исследования по определению температуры цилиндропоршневых уплотнений компрессора. В статье представлены упрощающие допущения, принятые в математической модели, и система расчётных уравнений, основными из которых являются уравнение первого закона термодинамики, уравнение состояния, уравнение работы и уравнение для расчёта массовых потоков через неплотности рабочей камеры и клапаны.

Результаты. На основании теоретических исследований были получены диаграммы изменения средней температуры для одноступенчатых машин и для случая непродолжительной работы компрессора. Ограничение по температуре устанавливалось на уровне +200 0С, что характерно для исследуемых материалов на основе фторопласта.

Обсуждение и заключение. Были получены перспективные результаты, показавшие возможность расширения диапазона давлений в одноступенчатой машине. В случаях, когда не требуется соблюдений жёстких условий по температуре газа, в таких компрессорах отношение давлений может достигать 16. При этом объём ресивера может быть уменьшен до 44%. Рассмотрен также вариант с кратковременной работой компрессора от 15 до 45 мин, при этом диапазон отношения давлений может быть увеличен до 28…30, однако при этом время остывания компрессора составляет не менее 1 ч.

Введение. Самоходные виброплиты – грунтоуплотняющие машины поверхностного действия, оснащенные плоским рабочим органом, который вводится в состояние колебательного движения при помощи вибровозбудителя. Разнообразие конструкций самоходных виброплит является одной из причин существенного разброса значений их основных параметров в соответствующих диапазонах масс. С целью совершенствования методик проектирования самоходных виброплит был выполнен анализ существующих конструкций и проанализировано их влияние на технические характеристики и технологические параметры самоходных виброплит.

Материалы и методы. В ходе исследования были изучены данные о конструкциях и технических характеристиках самоходных виброплит, представленные на сайтах и в сопроводительных материалах производителей, а также их дилеров. В общей сложности было рассмотрено 1137 моделей реверсивных и нереверсивных виброплит российских и зарубежных производителей.

Результаты. Выявлены конструктивные особенности промышленно выпускаемых самоходных виброплит, установлены диапазоны изменения их основных параметров. Проанализированы взаимосвязи компоновки самоходных (в том числе электрических) виброплит с их техническими характеристиками и расчетными схемами.

Заключение. Существенный разброс значений основных параметров реверсивных и нереверсивных виброплит отчасти связан с наличием у виброплит ряда конструктивных особенностей: количеством дебалансных валов, характером колебаний, типом трансмиссии и др. Большинство моделей нереверсивных виброплит при моделировании должны рассматриваться как двухмассные системы, содержащие рабочий орган и раму, соединенные упруго-вязкими связями. Ряд электрических виброплит представляет собой одномассную систему, что влияет на модели их взаимодействия с грунтом. Форма основания виброплиты оказывает влияние на значения контактных напряжений, количество циклов приложения нагрузки к одной точке грунта за один проход, глубину уплотнения и маневренность.