Научный архив: статьи

Вычислительный эксперимент и натурное исследование характеристик парковочной территории (2026)

Введение. Актуальность исследования обусловлена необходимостью количественного обоснования планирования парковочного пространства как элемента единой транспортной системы. В работе изучены особенности функционирования парковочной территории: заполняемость, интенсивность заездов и выездов, продолжительность пребывания, интервалы между заездами. На основе натурных наблюдений установлены статистические закономерности и выполнена верификация имитационной модели. Проведено исследование особенностей функционирования парковочной территории, включая анализ заполняемости мест, интенсивности заездов и выездов, продолжительности пребывания и интервалов между заездами автомобилей, а также других ключевых показателей. Наблюдения осуществлялись в течение одной осенней недели 2024 г.

Материалы и методы. Натурное исследование проводилось с использованием стационарных систем фото- и видеофиксации «Азимут ДТ». Обработка полученных данных выполнена с помощью методов математической статистики, включая оценку законов распределения, корреляционный анализ и применение критерия Колмогорова. Для прогнозирования работы парковочной системы разработана имитационная модель, реализованная в среде AnyLogic.

Результаты. Количественные данные были собраны с помощью стационарных систем фото- и видеонаблюдения, обеспечивающих постоянный контроль за расположением автомобилей на парковке в течение всего периода исследования. Основные показатели функционирования парковочной территории показывают зависимость от дня недели, что необходимо учитывать при планировании, расположении и эксплуатации городской парковочной инфраструктуры. Проведённый корреляционный анализ подтвердил наличие функциональной связи между интенсивностью заездов и выездов автомобилей на парковочной территории и транспортным потоком на прилегаю щей дороге. Полученные результаты использованы при разработке имитационной модели парковочной территории. Выполнено сравнение данных вычислительного моделирования с результатами натурных измерений. Резельтаты, полученные при проведении исследования, полезны для организации движения транспорта по городской улично-дорожной сети, при зонировании и планировании городской территории, могут служить основой для разработки и оценки градостроительных и архитектурно-планировочных решений. Получены осреднённые значения интенсивности заездов и интервалов между ними (6,7–14,5 мин). Гипотеза об экспоненциальном распределении интервалов отвергнута. Гипотеза о пуассоновском потоке для малых интервалов (2 мин) согласуется с данными. Выявлена и аппроксимирована линейная корреляционная связь интенсивностей въезда/выезда с интенсивностью транспортного потока на прилегающей дороге (R = 0,81–0,86). Сравнение натурных и модельных кривых по чебышёвской норме показало расхождение 0,0058–0,0891.

Обсуждение и заключение. Подтверждена функциональная зависимость параметров парковочной территории от внешнего трафика. Разработанная имитационная модель адекватно воспроизводит функционирование парковочной территории. Результаты могут быть рекомендованы для градостроительного планирования и организации парковочных территорий, сопоставимых с рассматриваемой, однако разработанная методика может быть распространена на другие объекты парковочной инфраструктуры с целью рационального использования городских ресурсов и улучшения транспортной системы.

Организация реверсивного движения автотранспорта на основе моделирования в среде AnyLogic (2026)

Введение. Развитие автомобилизации в Российской Федерации требует оптимальной организации безаварийного дорожного движения, что особенно актуально для городов и городских агломераций с миллионным населением. Решение проблем с возникновением заторов и пробок в крупных населенных пунктах, являющееся характерным и для г. Новосибирска, невозможно без своевременного развития дорожной инфраструктуры и оптимизации управления дорожным движением. Наиболее перспективными методами оптимизации управления транспортными потоками на городских магистралях и перекрестках являются различные методы моделирования, способствующие установлению причин формирования заторов на проезжей части и разработке мероприятий по их устранению.

Материалы и методы. Одним из перспективных методов анализа и моделирования транспортных потоков может служить имитационное моделирование в среде AnyLogic. В качестве объекта анализа условий и оптимизации организации движения выбрано пересечение улиц Георгия Колонды – Окружная в г. Новосибирске. Натурным способом на основе видеофиксации произведен сбор объективной информации о количестве транспортных средств, проезжающих через исследуемый перекресток, в утренние и вечерние часы пик.

Результаты. На первом этапе исследований для выбранного перекрестка в среде AnyLogic разработаны исходная и оптимизированная имитационные модели для утреннего и вечернего транспортных трафиков. В результате оптимизационного эксперимента на основе изменения фаз светофорного регулирования предоставляется возможность увеличения пропускной способности перекрестка на 6,6%. Организация реверсивного движения на одной из улиц перекрестка и оптимизация параметров работы светофоров позволит дополнительно увеличить пропускную способность еще на 7,7%.

Обсуждение и заключение. Результаты исследований подтверждают перспективность применения имитационного моделирования в среде AnyLogic для оптимизации параметров светофорного регулирования и целесообразность организации реверсивного движения на высоконагруженных городских магистралях.

Повышение эффективности дорожного движения динамическим управлением скоростью движения транспортных средств на примере г. Казани (2025)

Введение. В статье рассматривается проблема повышения эффективности и безопасности городских транспортных систем за счет внедрения динамического управления скоростью движения. Актуальность исследования обусловлена необходимостью адаптации параметров движения к изменяющимся дорожным и погодным условиям в реальном времени. Работа анализирует эволюцию от классических систем управления дорожным движением к усовершенствованным системам (УСУДД), интегрированным в интеллектуальные транспортные системы (ИТС). Особое внимание уделяется методам динамического управления скоростью с использованием табло переменной информации (ТПИ) и перспективам внедрения коммуникационных технологий «инфраструктура – транспортное средство» (V2I).

Материалы и методы. Основным методом исследования является имитационное моделирование в Aimsun на примере улично-дорожной сети г. Казани. Было разработано 12 стратегий зонального регулирования скорости (от 20 до 80 км/ч) и проведен их сравнительный анализ методами мезо- и микромоделирования для утреннего пикового периода.

Результаты. Результаты показали, что дифференцированное управление эффективно влияет на параметры потока. Наилучшие результаты продемонстрировала Стратегия С3 (ограничения 80, 60, 60 км/ч по зонам), обеспечив минимальные общие затраты времени (769 253 сек), максимальную среднюю скорость (35,33 км/ч) и пропускную способность (35 566,5 ТС/ч). Стратегии с равномерно низкими ограничениями ухудшили все показатели.

Обсуждение и заключение. Проведенное исследование подтверждает высокую эффективность динамического зонального управления скоростью для оптимизации транспортных потоков в городских условиях. Установлено, что дифференцированное регулирование (а не единое жесткое ограничение) позволяет находить баланс между пропускной способностью, скоростью движения и уровнем загрузки сети. Наилучшие результаты показала Стратегия С3, предполагающая относительно высокие допустимые скорости на магистральных направлениях. В перспективе повышения эффективности управления связано с интеграцией технологий V2I, позволяющих реализовать индивидуальное и непрерывное регулирование скорости для каждого транспортного средства, что приведет к дальнейшей гармонизации транспортного потока и повышению безопасности.

ТЕХНОЛОГИИ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ В ПОДГОТОВКЕ КАДРОВ ПОЖАРНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОФИЛЯ (2026)

В статье рассматриваются дидактические возможности и перспективы интеграции технологий виртуальной реальности ( VR ) в систему профессиональной подготовки специалистов противопожарной службы в области осуществления деятельности государственного пожарного надзора. Анализируется несоответствие традиционных методов подготовки обучающихся современным требованиям формирования компетенций для выполнения практических работ в нестандартных условиях и аварийных ситуациях. Обосновано, что VR -тренажёры позволяют смоделировать интерактивную среду для отработки необходимых навыков без риска для жизни и здоровья обучающихся, без существенных материальных затрат. Показаны ключевые преимущества предлагаемой системы подготовки, включая безопасность, стандартизацию, объективность оценки и высокую степень вовлечения в познавательную деятельность. Обоснована целесообразность внедрения в учебный процесс VR -тренажёров путем применения метода экспертных оценок. Представлена поэтапная модель внедрения данной технологии в процесс обучения.

EVOLUTIONARY AND AGENT-BASED COMPUTATIONAL FINANCE: THE NEW PARADIGMS FOR ASSET PRICING (2025)

Since the 1980s asset pricing in the traditional neoclassical paradigm has been confronting empirical evidence contradicting both the predictions of the models as well as their microfoundations. Simultaneously, the market microstructure literature started probing the details of the trading process, turning the spotlight onto the effects of asymmetric information, clearing mechanisms and agents’ learning and belief formation. These details, which were “abstracted away” in the earlier models, are becoming ever more important as the complexity of markets grows due to proliferation of algorithmic and high frequency trading and markets turn into ecologies of strategic, but not necessarily perfectly rational, co-evolving agents. In this review article I argue that the paradigms of agent-based and evolutionary finance are ideally suited to handle the modelling of markets as these complex ecologies. I review the most prominent contributions of evolutionary and agent-based modelling to asset pricing, specifically, categorizing them into three main streams: the research on the effects of institutional details of the markets, the research on the effects of agent heterogeneity, and the research of market selection. Furthermore, I argue that further progress can be made by combining the evolutionary and agent-based paradigms and highlight research questions for which such a mixed-method approach is likely to be the most fruitful.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ РЕСУРСНЫМ ОБЕСПЕЧЕНИЕМ ИТ-ПРОЕКТОВ ИНТЕГРИРОВАННЫХ ТОРГОВЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ АГЕНТНЫХ МОДЕЛЕЙ (2025)

В данном исследовании представлен метод поддержки принятия решений в сфере управления ресурсным обеспечением реализации информационно-технологических проектов интегрированных торговых систем на основе агентного моделирования. Предложенный подход основан на концепции агентного моделирования, позволяющего учитывать поведение и взаимодействие различных участников проекта (агентов). Ввиду повышения роли и рисков проектного управления интегрированных торговых систем руководители программ проектов прибегают к использованию различных инструментов в качестве методов поддержки принятия управленческих решений, что определяет актуальность данного исследования. В ходе исследования описаны ключевые аспекты построения агентной модели, включая определение характеристик агентов, их целей и правил взаимодействия. Представлена концептуальная модель ресурсного обеспечения реализации ИТ-проектов в рамках реализации программы проектов. По результатам исследования предложена мультиагентная модель для распределения ресурсов при реализации ИТ-проектов. Модель учитывает временные и бюджетные ограничения, а также возможность переуступки ресурсов между различными проектами, включенными в программу. Результаты исследования могут быть использованы интегрированными торговыми системами и иными сложными экономическими системами в области развития информационных технологий и проектного менеджмента в целях обеспечения устойчивого развития в условиях активной трансформации рынков.

ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ ЗАЩИТ СИСТЕМ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ (2025)

В статье рассмотрена актуальная на сегодняшний день проблема - создание защиты системы тягового электроснабжения постоянного тока с применением искусственного интеллекта. Произведен анализ уже существующих на сегодняшний день методов защит, выполненных на релейно-контактных элементах, и современных микропроцессорных защит. Обозначены их достоинства и недостатки, оценена их надежность и возможность применения в условиях увеличения темпов развития систем тягового электроснабжения постоянного тока. Проведен краткий анализ использования искусственного интеллекта в электроэнергетике, на основании чего обоснованы актуальность и новизна разработки интеллектуальной защиты. В статье выдвинуто положение о необходимости создания обучающей выборки для интеллектуальной защиты и уделено особое внимание поиску необходимых параметров и закономерностей. Приводятся примеры моделей, на основании которых имитируется работа электросети в момент прохождения электроподвижного состава, что позволяет применить метод имитационного моделирования нормального и аварийного режимов работы контактной сети, то есть режима короткого замыкании, в программном комплексе Matlab Simulink. Результатом работы имитационной модели являются значения токов подстанций и электровоза, их форма и скорость изменения, на основании чего выявляются основные закономерности, которые становятся основой для обучения интеллектуальных систем защит.

ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КОНДУКТИВНЫХ ТОКОВЫХ ПОМЕХ ЭНЕРГОПРЕОБРАЗУЮЩЕЙ АППАРАТУРЫ (2025)

Рассмотрена проблема имитационного моделирования кондуктивных токовых помех энергопреобразующей аппаратуры. Предложенный подход позволяет выполнить расчет синфазных и дифференциальных составляющих токов посредством учета в имитационной модели паразитных параметров электрорадиоизделий и паразитных связей конструктивных элементов приборов и устройств. На примере имитационной модели одного модуля зарядно-разрядного устройства энергопреобразующей аппаратуры рассматривается расчет его паразитных параметров, представлен спектральный анализ входных и выходных токовых помех в режиме заряда.

ПОДХОДЫ К РАСЧЕТУ НАДЕЖНОСТИ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ (2025)

Обсуждаются подходы к расчету надежности алгоритмов управления техническими системами на этапах основных положений и модели надежности таких алгоритмов.

ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОСИНТЕЗА ОЗОНА (2024)

В настоящее время в промышленных технологиях часто применяется озон в качестве сильного окислителя. Массовое использование этого газа вызывает необходимость разработки эффективных методов его получения. Одним из таких способов является синтез озона в диэлектрическом барьерном разряде. В данной статье рассматривается описание имитационного подхода к моделированию процесса электросинтеза озона в коаксиальном трубчатом реакторе барьерного разряда. При этом используется дискретный стохастический подход. Он базируется на исследовании функционирования отдельных элементов системы, которые, в результате, формируют поведение системы в целом. Подход учитывает значительное влияние случайных факторов на протекание исследуемых явлений. Вероятностный характер изучаемого процесса моделируется путем применения процедур, присущих методам Монте-Карло. В статье описывается алгоритм имитационного компьютерного моделирования. Схема действий учитывает следующие составляющие процесса электросинтеза озона: образование озона под действие электрического разряда; разложение озона с течением времени; перемещение газов внутри рабочей зоны реактора. В работе приводятся результаты имитационного моделирования, как отдельный стадий синтеза озона, так и процесса в целом. Описаны итоги сравнения данных компьютерного моделирования с данными экспериментов, проведенных на реальной лабораторной установке. Делаются выводы об адекватности предлагаемой имитационной модели, о возможностях ее применения в исследовательской практике, отмечаются достоинства и недостатки описанного подхода.

Имитационная модель гусеничной машины со ступенчатой трансмиссией при случайном внешнем воздействии (2023)

Предложен универсальный метод имитационного статистического моделирования внешних возмущений, действующих на машину. Полученные результаты позволяют провести сравнительный анализ транспортных средств, находящихся под случайным внешним воздействием со стороны дороги, а также оптимизировать их параметры

Имитационное моделирование денежных потоков по данным бухгалтерской (финансовой) отчетности организации (2024)

Статья направлена на актуализацию подходов к проведению прогнозного анализа финансовых показателей организации в динамично меняющейся бизнес-среде и демонстрирует потенциал прикладного применения эконометрических моделей сценарного прогнозирования в условиях неопределенности. Методический базис научного исследования формируют подходы к построению имитационной модели свободного денежного потока (FCFF) организации с применением показателей эконометрического анализа массивов данных. В работе математически формализована взаимосвязь между результирующим показателем и переменными модели, определяющими изменение объекта анализа. Переменными модели выступают слагаемые прибыли до уплаты налогов и процентов (EBIT), налог на прибыль (Taxes), чистые капитальные затраты (СapEx), расходы на амортизацию материальных и нематериальных активов (D&A), а также изменение оборотного капитала компании (∆NWC). Границы изменения факторных признаков базируются на статистической оценке их ретроспективных значений на протяжении 2017–2023 гг. В процессе имитационного моделирования вариация комплекса переменных происходит с применением равномерного закона распределения случайной величины. Формирование массива имитационных экспериментов выступает основой для расчета показателей описательной статистики, характеризующих эмпирическое распределение объекта имитационного анализа, и позволяет дать ему развернутую качественную характеристику с позиции интерпретации результатов параметрической оценки рисков финансово-хозяйственной деятельности предприятия. Существенным преимуществом рассматриваемого подхода к применению имитационного моделирования выступает раскрытие исходных данных для многосценарного прогнозирования в составе публичной финансовой информации организации, что определяет возможность построения имитационной модели внешними пользователями бухгалтерской (финансовой) отчетности, существенно расширяя круг субъектов экономического анализа.