ivdon3@bk.ru
В статье рассматривается проблема улучшения системы управления транспортными потоками. В среде AnyLogic моделируется загруженность потока машин с вычислением эффективности пропускной способности. Варьируя параметры агента-автомобиля и системы управления светофорами выявляются оптимальные значения длительности работы сигналов и достигается наименьшее время проезда перекрестка. Для анализа загруженности выбранного участка города Волгограда был использован картографический сервис. На количественной модели был проведен эксперимент, в виде измерения параметров автомобильного потока в разное время суток. Проведен поиск оптимального решения задачи управления движением на конкретном участке дороги г. Волгограда, для чего были выбраны изменяемые параметры, определена целевая функция в виде времени ожидания на перекрестке и получено решение задачи в виде значений времени переключения светофоров. К преимуществу метода можно отнести наглядность модели и простоту использования.
Ключевые слова: эффективность пропускной способности, агент-автомобиль, модель движения, управление перекрестками, имитационное моделирование
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
Совместное управление асфальтоукладчиками и несколькими катками, позволяющее каждому катку уплотнять дорожный слой наиболее эффективно с оптимальными режимами для обеспечения требуемого качества уплотнения асфальтобетонных (АБ) смесей, является нерешенной задачей. Для решения этой задачи, на основе современных достижений научно-технического прогресса, предложена структура киберфизической дорожно-строительной системы с вариантом усовершенствования. Предложена структура системы контроля и управления уплотнением АБ смесей отрядом асфальтоукладчик – дорожные катки. Разработка киберфизической дорожно-строительной системы позволяет на основе цифровизации эффективно управлять несколькими дорожными машинами на строительных площадках инфраструктурных проектов автомобильного транспорта.
Ключевые слова: уплотнение асфальтобетонных смесей, контроль качества в режиме реального времени, дорожные машины, кибер-физическая система, система управления
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям) , 05.23.08 - Технология и организация строительства
Актуальной задачей управления, решение которой необходимо для осуществления в полном объеме надзорных функций должностных лиц государственных инспекторов, является оптимальная оценка количества затрачиваемых ресурсов. В результате работы проведен анализ информации о трудозатратах на выполнение функций государственных инспекторов маломерных судов. Общий подход работы сводился к выбору и реализации методов получения и обработки информации с учетом специфики надзорно-профилактической деятельности. На основании проведенного анализа информации и обобщении результатов исследований был предложен проект методики расчета и оптимизации личного состава подразделений, связанных с надзорно-профилактической деятельностью.
Ключевые слова: надзорная деятельность,маломерные суда, нормативная численность, оптимизация, норма времени, системный подход
В ряде отраслей аграрного производства, включая земледелие, мелиорацию и др., существуют проблемы, решение которых требует использования искусственного интеллекта. В частности, оценка мелиоративного состояния сельскохозяйственных полей на значительных площадях, является весьма трудоемкой задачей, даже при задействовании беспилотных летательных аппаратов. Для автоматизации этих интеллектуальных подходов эффективно применять искусственные нейронные сети (ИНС), реализуемые в виде компьютерных программ. Использование программного обеспечения, как услуги (SaaS), является современным подходом к компьютерной поддержке различных интеллектуальных процессов производства, включая сельскохозяйственное. Сельское хозяйство является перспективной отраслью для внедрения таких технологий. Цель исследования - разработка методики и создание облачной SaaS-системы для выявления проблемных участков сельскохозяйственных полей с помощью ИНС. Развитие нейросетевых технологий и облачных сервисов позволяет обрабатывать большой объем информации в облаке и обеспечивать доступ пользователя к вычислительным мощностям. В статье описывается методология построения сервисной архитектуры для распознавания проблемных зон культивированных сельскохозяйственных полей, подготовки данных, обучения сети, разработки клиентской и серверной частей. Такая реализация возможна с применением таких технологий и инструментария, как CUDA, CNN, PyTorch. В результате решена задача распознавания RGB-изображений дефектных зон сельскохозяйственных полей. Установлено, что ИНС классификационного типа способны решать задачи распознавания мелиоративного состояния полей, а современные информационные технологии позволяют перенести вычисления в облако, при этом облачный сервис можно монетизировать в качестве модели SaaS.
Ключевые слова: сельское хозяйство, цветные изображения, SaaS-система, искусственная нейронная сеть, классификация изображений
05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (по отраслям) , 05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
В работе представлена оценка эффективности применения автопоездов для транспортировки топливной щепы при эксплуатации в реальных природно-производственных условиях посредством вариативности коэффициента сцепного веса (kсц). Отмечается, что при формировании эффективных технологических цепочек по производству биотоплива и, в частности, щепы энергетического назначения, особое внимание уделяется транспортно-переместительной составляющей технологического процесса. Анализ показал, что при эксплуатации в сложных и осложненных условиях на покрытиях в неудовлетворительном состоянии для обеспечения движения во всех режимах рационально применение автопоездов-щеповозов на базе полноприводных автомобилей (6х6). Автотранспортные средства для транспортировки щепы энергетического назначения, выпускаемые в России и Белоруссии, по основным технико-экономическим показателям находятся на уровне зарубежных аналогов, а в отдельных случаях их превосходят.
Ключевые слова: лесная биоэнергетика, транспортировка топливной щепы, автопоезда-щеповозы, коэффициент сцепного веса, проходимость
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
Рассматривается применение результатов измерении твердости и его моделировании в CAD в качестве 3Д модели. Были применены разные режимы сварки и качестве расходных материалов использовали электроды ЦТ-15, ОЗЛ-8 и ЦЛ-11. Испытуемый материал горячекатаная труба диметром 159 мм из коррозионностойкой стали 12Х18Н10Т толщиной 6 мм. Электроды сплавляли до половины его длины и снимали его с электрододержателя, после остывания остатка электрода его применяли повторно. Для сканирующего измерения микротвёрдости образцов с нагрузкой 100 г, шаг сканирования был применен 0,5 мм. Применение современных программного обеспечения смогли более точно смоделировать результаты испытания на 3D модели. Образцы сваренные электродами ЦТ-15 при максимальном токе 100 А. твердость свыше 450-550 HV не зависимо какой был проход. Так же и при сварки электродом марки ОЗЛ-8 но только при низких токах твердость превышает 450 HV.В обоих электродах твердость повышена. При использовании электродами ОЗЛ-8 образцы сваренные на высоких токах твердость меньше чем при низких токах. При сварки этими электродами возможно применение в определенных проходах например при наплавки корневого слоя шва. В случае с полным проплавлением в режимах повышенным током с электродами ЦТ-15 мало отличается результат как при низких режимах.
Ключевые слова: сталь 12Х18Н10Т, многопроходная сварка, сварка аустенитных сталей, труба, покрытые электроды, режимы сварки, механические свойства, макроструктура. Exel, Autodesk Inventor, ЦТ-15 , ОЗЛ-8, ЦЛ-11,сила тока
05.13.18 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 05.23.05 - Строительные материалы и изделия
Российская Федерация является одним из лидеров по добыче и переработке нефти, газа и нефтепродуктов. Ещё буквально 100 лет назад человечество не знало как правильно, и главное бережно, хранить нефтепродукты. Строительство вертикальных стальных резервуаров отлично от строительства обычных (гражданских) зданий и сооружений. Специфика строительства резервуаров рассматривается в данной статье.
Ключевые слова: фундамент, резервуар, нефть, нефтепродукты, строительство, морозное пучение, вечная мерзлота, монтаж
2.1.7 - Технология и организация строительства , 2.8.5 - Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ
Строительная практика показывает, что помимо необходимости усиления несущих конструкции зданий и сооружений, существует необходимость в ремонтно-восстановительных работах железобетонных опор ЛЭП. При локальных повреждениях, с последующей коррозией внутренней арматуры, выполняющей самую важную роль по сдерживанию возникающих изгибающих моментов, современные методы усиления являются либо дорогостоящими, либо невозможным к выполнению. В данной научной работе представлено предложение по усилению подобных конструкций путём замены повреждённых металлических стержней новыми, при этом новые стержни соединяются с существующими специальными обжимными муфтами. Процесс усиления заканчивается заделкой повреждённых участков высокопрочной шпаклёвкой. В работе приведена технология выполнения усиления и представлены все положительные свойства нового метода усиления.
Ключевые слова: тяжелый бетон, опора ЛЭП, железобетон, сжатые элементы, муфта, усиление
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения (технические науки)
Железобетонные конструкции с предварительно напряжённой арматурой являются проблемой при возникновении необходимости их восстанавливать или усиливать, особенно когда предварительно напряженная арматура повреждена или имеет существенную коррозию. Обычно такие конструкции имеют большие габариты или перекрывают большие пролёты. Учитывая масштаб работ по замене таких конструкций, разработка вариантов усиления или восстановления является актуальным вопросом. Одной из наиболее сложных конструкций с предварительно напряженной арматурой является высотная опора ЛЭП кольцевого сечения. Её работа в естественной среде подвергается воздействию разрушающих факторов, которые приводят к удалению и разрушению предварительно напряженной арматуры. Данная статья посвящена разработке метода усиления повреждённого участка железобетонной опоры ЛЭП путём замены и предварительного напряжения разрушенного стержня. В работе приведена технология метода усиления и основные положительные свойства.
Ключевые слова: тяжелый бетон, опора ЛЭП, железобетон, сжатые элементы, резьбовые муфта, усиление
05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения (технические науки)
В настоящей статье рассматривается новый метод корректировки путевой скорости беспилотного летательного аппарата мультикоптерного типа и исходной, ранее спланированной траектории его движения, - с учетом ветровых горизонтальных стационарных потоков. Применение данной методики для локального перепланирования отрабатываемых траекторий позволяет снизить вероятность потери устойчивости и управляемости такого аппарата, а также уменьшить энергетические затраты при движении в условиях значительных ветров при допустимом отклонении от исходной траектории. Разработанный алгоритм является базой для синтеза более точных алгоритмов локальной корректировки первоначальной траектории движения в условиях сложного поля ветровых скоростей. Работоспособность алгоритма подтверждается физической корректностью результатов моделирования.
Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, ветровая нагрузка, устойчивость и управляемость аппарата, локальная корректировка спланированной траектории, снижение энергетических затрат
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Результаты клинических исследований являются основным источником информации при осуществлении врачебной деятельности в соответствии с принципами доказательной медицины. На данный момент информационные системы, которые позволяли бы врачу подбирать клинические исследования в рамках нозологии, наиболее соответствующие профилю конкретного пациента, с целью дальнейшего анализа их результатов и подбора терапии, отсутствуют. Коллективом авторов был предложен алгоритм поиска клинических исследований по критериям включения, что в свою очередь позволит значительно повысить эффективность и сократить время поиска и выбора терапии.
Ключевые слова: клинические исследования, алгоритмы критериального поиска, методы критериального поиска, включающие факторы, поиск ближайшего класса, сервисы
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.3.1 - Системный анализ, управление и обработка информации
Современные методы определения параметров орудия не учитывают все особенности глубокого рыхления, прежде всего, такие важнейшие показатели качества разуплотнения почв, как степень крошения и конфигурация зоны разрыхления. Поэтому поиск решения проблемы по оценке качества разуплотнения почвы на стадии проектирования в зависимости от параметров рабочих органов глубокорыхлителя и заданных физико-механических характеристик почвы является актуальной задачей.
Ключевые слова: математическое моделирование, глубокое рыхление, почворыхлящие элементы, алгоритм расчета, степень крошения
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 4.3.1 - Технологии, машины и оборудование для агропромышленного комплекса
Устройства сбора данных Глобальной системы позиционирования (GPS) зарекомендовали себя как полезные инструменты для сбора реальных данных о движении. Данные, собранные этими устройствами, предоставляют ценную информацию при изучении параметров движения ТС. Для моделирования транспортных средств эти данные имеют неоценимое значение для анализа расхода топлива и производительности транспортных средств. В исследовании представлена методология разработки ездового цикла специальных автомобилей, в ходе которых исследуется, загружается и обрабатывается профиль скорости конкретного типа транспортного средства, а также производится фильтрация зашумленных данных для чистоты поставленного эксперимента. Проанализированы данные испытаний для тяжелых условий эксплуатации. Разработан городской ездовой цикл для специального грузового автомобиля автобетоносмесителя в условиях города Тюмень. Оценивается расчетная экономия топлива указанного транспортного средства.
Ключевые слова: ездовой цикл, топливная экономичность автобетоносмесителя, зашумленные данные, фильтрация данных, ГЛОНАСС/GPS
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 2.9.5 - Эксплуатация автомобильного транспорта
В работе представлены результаты экспериментальных исследований по повышению скорости отстаивания и снижению твердой фазы в осветленном слое при отстаивании раствора сернокислотного выщелачивания тяжелых металлов из гальванического шлама. Для этого предлагается использовать в качестве флокулянта сополимер винилового эфира моноэтаноламина с метакрилатом натрия или калия. Данный флокулянт хорошо работает в широком диапазоне рН среды раствора, в отличие от известного и широко применяемого флокулянта полиакриламида. Рост эффективности отстаивания достигается за счет того, что рассматриваемый флокулянт дает возможность одновременного флокулирования положительно и отрицательно заряженных частиц за счет наличия в его составе различных функциональных групп. Применение предлагаемого флокулянта обеспечит более полное извлечение тяжелых металлов из гальванического шлама, что снижает опасность загрязнения ими окружающей среды и их повторное применение в промышленности.
Ключевые слова: гальванический шлам, тяжелые металлы, выщелачивание, флокулянт, отстаивание, взвешенные вещества
2.1.10 - Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства , 2.1.4 - Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
Проведена отладка методики моделирования локальной атомной структуры и спектров рентгеновского поглощения для ионов цинка в водном растворе в присутствии арахиновой кислоты. Рассмотрены модели локальной структуры цинка с различной координационной геометрией и изменением расстояний между ионом цинка и молекулами воды в плоскости и аксиальном направлении. Установлена наиболее вероятная локальная структура цинка в растворе в присутствии арахиновой кислоты.
Ключевые слова: арахиновая кислота, липидный слой, локальная атомная структура, водная субфаза, спектроскопия рентгеновского поглощения, полное внешнее отражение, цинк, биомембрана, метод конечных разностей, монослой
1.2.2 - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ , 1.3.8 - Физика конденсированного состояния