Збірник наукових праць Українського державного університету залізничного транспорту

ЦИФРОВЕ УДОСКОНАЛЕННЯ СИСТЕМИ МІЖНАРОДНИХ ЗАЛІЗНИЧНИХ ВАНТАЖОПЕРЕВЕЗЕНЬ

пт, 29 тра 2026 00:00:00 +0300

У статті узагальнено результати кваліфікаційного дослідження, присвяченого удосконаленню системи міжнародних залізничних вантажоперевезень засобами цифрових технологій. Обґрунтовано, що головні втрати часу в міжнародному залізничному сполученні формуються на митно-прикордонних і термінальних стиках через ручні операції, дублювання даних, недостатню інтеграцію інформаційних систем і нерівномірне завантаження контрольних ресурсів. На основі аналізу стану цифровізації встановлено розрив між українською практикою та європейськими підходами: узагальнений індекс цифровізації митного контролю і документообігу становить 53,6 % для України проти 89,6 % для ЄС. Визначено пріоритетні напрями цифрового удосконалення: попереднє інформування та аналіз ризиків до прибуття вантажу, безпаперовий документообіг, використання електронних перевізних документів e-CIM/SMGS, API/EDI-інтеграцію між митницею, залізницею та бізнесом, цифрове слотування на переходах і процесну аналітику. Розроблено математичну модель мінімізації середнього часу митного оформлення вантажів за каналами контролю з урахуванням ресурсних і безпекових обмежень. Техніко-економічне оцінювання показало, що впровадження запропонованих заходів забезпечує річний економічний ефект 8 441,9 тис. грн за консервативним сценарієм і 28 139,7 тис. грн за базовим сценарієм, а строк окупності настає протягом першого року експлуатації.

ПРЕДИКТИВНІ СИСТЕМИ СПОСТЕРЕЖЕННЯ В ЦИФРОВИХ ДВІЙНИКАХ: ВІД РЕАКТИВНОГО МОНІТОРИНГУ ДО ПРОАКТИВНОГО УПРАВЛІННЯ

пт, 29 тра 2026 00:00:00 +0300

У статті запропоновано перехід від реактивного управління залізничними вузлами до предиктивного моніторингу в складі цифрових двійників. На відміну від «цифрових тіней», що лише фіксують стан об’єктів, розроблений підхід базований на авіаційній логіці попередження про наближення до критичних меж. Використано гібридну архітектуру: рекурентні нейронні мережі (LSTM) для прогнозування інтенсивностей потоків і приховані марковські моделі (HMM) для ідентифікації експлуатаційних станів. Моделювання підтвердило здатність системи виявляти передумови заторів за 15–20 кроків до їх виникнення. Це створює часовий резерв для превентивного регулювання, що забезпечує стабільність вузла в умовах стохастичного навантаження.

СТАН І НАПРЯМИ УДОСКОНАЛЕННЯ МЕХАНІЗМІВ ОРЕНДИ РУХОМОГО СКЛАДУ АТ «УКРЗАЛІЗНИЦЯ» В УМОВАХ ФУНКЦІОНУВАННЯ ЕЛЕКТРОННОЇ СИСТЕМИ PROZORRO.ПРОДАЖІ

Віталій Іванович Шевченко, Богдан Вячеславович Мацієвський — пт, 29 тра 2026 00:00:00 +0300

У статті здійснено розширений комплексний аналіз сучасного стану нормативно‑правового, організаційно‑економічного забезпечення оренди рухомого складу ПАТ «Укрзалізниця» в умовах імплементації Закону України № 157‑IX «Про оренду державного та комунального майна». Доведено, що основні локальні нормативно‑правові акти, які формально регулюють передавання вантажних вагонів в оренду, розроблені за попереднім законодавством і на сьогодні не забезпечують повної відповідності Закону № 157‑IX, Порядку № 483 і Методиці № 630, а також не враховують особливості правового режиму воєнного стану.

Обґрунтовано основні напрями удосконалення механізмів оренди рухомого складу. Запропоновано оновлення Інструкції про порядок передавання вантажних вагонів в оренду з урахуванням нової нормативної бази, розроблення галузевого Порядку проведення електронних торгів з оренди рухомого складу, а також концепцію інтеграції механізмів класичної оренди вагонів із чинною моделлю продажу послуг через Prozorro.Продажі. Сформульовано підходи щодо диференціації інструментів доступу до вагонного парку для різних груп користувачів (великих експортерів, промислових підприємств, малих і середніх вантажовідправників).

МОДЕЛЬ АДАПТИВНОЇ ОПТИМІЗАЦІЇ КОНСТРУКЦІЙ ГОРЛОВИН ЗАЛІЗНИЧНИХ СТАНЦІЙ З УРАХУВАННЯМ ЕКСПЛУАТАЦІЙНО-РЕСУРСНИХ ФАКТОРІВ

пт, 29 тра 2026 00:00:00 +0300

У статті розглянуто проблему формування раціональних конструкцій горловин залізничних станцій у сучасних умовах як критично важливої ділянки, що визначає ефективність роботи станційного комплексу. Проаналізовано сучасні методи проєктування (геометричних, імітаційних, алгоритмічних), їхні переваги та обмеження, зокрема недостатнє врахування залишкового технічного ресурсу, економічних факторів і сценаріїв кризового функціонування. Запропоновано модель адаптивної оптимізації з урахуванням експлуатаційно-ресурсних факторів (АО+ЕРФ), що дає змогу багатокритеріально оцінювати конфігурації горловин за технічними, експлуатаційними, економічними та ресурсними показниками, ураховувати різні сценарії функціонування станції (мирний час, воєнні дії, відновлення) і підвищувати стійкість інфраструктури. Модель демонструє переваги оптимізованих варіантів горловини порівняно з класичними: зменшення кількості конфліктних точок, економія витрат, покращення технічного ресурсу та енергоефективності. Запропонований підхід можна застосовувати для планування, реконструкції і адаптивної оптимізації залізничної інфраструктури в Україні та інших країнах із критичною інфраструктурою.

ІНТЕЛЕКТУАЛЬНА СИСТЕМА МОНІТОРИНГУ ПСИХОФІЗІОЛОГІЧНОГО СТАНУ ОПЕРАТОРІВ ДОРОЖНЬО-БУДІВЕЛЬНИХ МАШИН НА ОСНОВІ НОСИМИХ СЕНСОРІВ

пт, 29 тра 2026 00:00:00 +0300

Розроблено архітектуру багаторівневої системи моніторингу стану оператора асфальтоукладача на основі периферійних обчислень. Рішення базується на інтегрованому аналізі варіабельності серцевого ритму та концентрації летких органічних сполук від гарячої асфальтобетонної суміші. Описано авторський алгоритм ідентифікації мікросну за кутом нахилу голови оператора. Запропоновано сценарій адаптивного реагування у режимі обмеженої швидкості, що дозволяє запобігти дорожньо-транспортним пригодам та виникненню браку покриття без зупинки технологічного циклу. Впровадження системи мінімізує вплив «людського фактору» на безпеку дорожнього будівництва.

МЕТОДИ ТРАНСФОРМАЦІЇ КООРДИНАТ У ГЕОДЕЗІЇ: ОГЛЯД, АНАЛІЗ ТОЧНОСТІ ТА ФАКТОРИ ПОХИБОК

Олексій Олександрович Воронков — пт, 29 тра 2026 00:00:00 +0300

У статті розглянуто завдання з перетворення координат пунктів з однієї системи координат на іншу як одну з основних проблем сучасної геодезії та геоінформаційних технологій. Обґрунтовано актуальність цього завдання в умовах широкого застосування GNSS-вимірювань і необхідності інтеграції даних, отриманих у різних координатних основах. Наведено характеристику основних методів і підходів щодо перетворення координат, зокрема просторових перетворень, афінних і поліноміальних моделей, проєкційного перетворення, і проаналізовано джерела похибок.

ВПЛИВ ПОВЕРХНЕВОЇ ЕНЕРГІЇ НА ФОРМУВАННЯ НАНОСТРУКТУРОВАНОГО СТАНУ ІОННО-ПЛАЗМОВИХ ПОКРИТТІВ СИСТЕМИ HFN–ZRN НА ТВЕРДОСПЛАВНИХ РІЖУЧИХ ІНСТРУМЕНТАХ

Юрій Вячеславович Широкий, Ольга Діонісівна Семененко — пт, 29 тра 2026 00:00:00 +0300

У статті досліджено вплив поверхневої енергії на формування структури та властивостей плазмових покриттів під час утворення наноструктур на твердосплавних ріжучих інструментах зі сплавів H13A і GC1025. Наведено результати порівняльного аналізу експериментальних і теоретичних досліджень можливості формування наноструктур у покритті складу 0,18 HfN + 0,82 ZrN, нанесеному на твердосплавні пластини за дії потоку іонів гафнію, цирконію та азоту. Теоретичне дослідження базовано на врахуванні впливу поверхневої енергії на кінетику формування покриття і процеси росту зерен. Експериментальні дослідження проведено із застосуванням методів растрової електронної мікроскопії, зокрема за допомогою мікроскопа РЕМ-106, що дало змогу визначити характерні особливості мікроструктури та розміри зерен сформованого покриття.
У результаті порівняння розміру зерна, отриманого експериментально та на основі теоретичної моделі, встановлено наявність наноструктур у сформованому покритті. Отримані результати підтверджують важливу роль поверхневої енергії і температурних факторів у процесах формування наноструктурних плазмових покриттів. Це відкриває перспективи підвищення ефективності та довговічності твердосплавних ріжучих інструментів у промисловому застосуванні.

RESEARCH ON INTEGRATED OPTIMIZATION METHOD FOR POWER LOSS AND ENERGY EFFICIENCY OF HYDRAULIC SYSTEMS

Сюефен Ван, Мінвей Щю — пт, 29 тра 2026 00:00:00 +0300

Hydraulic systems are widely used in construction machinery and industrial manufacturing due to their high power density and rapid response, but high power loss and low energy efficiency hinder their green low-carbon development. To solve this problem, this paper proposes an integrated optimization method for power loss and energy efficiency of hydraulic systems. Firstly, three core loss sources (throttling, volumetric, mechanical) are analyzed, and a full-dimensional loss model considering their coupling relationships is established. Secondly, a multi-objective optimization model targeting maximum energy efficiency is constructed, with constraints including system dynamic performance (actuator speed, step response time), component operating parameters (rated pressure / flow of pumps / valves, cylinder thrust / stroke), and hydraulic oil characteristics (10–60 °C temperature, viscosity). An improved particle swarm optimization algorithm, featuring adaptive inertia weight, dynamic learning factors, and random boundary resetting, is adopted for solution. Finally, simulations via AMESim (variable pump-multi-way valve-double-acting hydraulic cylinder model) and experiments are conducted on an excavator boom hydraulic system. Results show the method increases comprehensive energy efficiency by 15.3 % and reduces total power loss by 21.7 %, balancing energy saving and operational stability, and providing theoretical and technical support for efficient hydraulic system operation.

НАПРЯМИ ЗАСТОСУВАННЯ ІНТЕГРОВАНИХ IНЕРЦIЙНИХ МОДУЛІВ ДЛЯ КЕРУВАННЯ ГІДРАВЛІЧНИМ ПРИВОДОМ ВІДВАЛА АВТОГРЕЙДЕРА

Андрій Олександрович Бабенко, Назарій Васильович Кузьмяк — пт, 29 тра 2026 00:00:00 +0300

У статтi розглянуто пiдхiд щодо пiдвищення точностi та стiйкостi керування вiдвалом автогрейдера через iнтеграцiю iнерцiйних вимiрювальних модулiв (IMU) безпосередньо в конструкцiю вiдвала. Проаналiзовано сучаснi системи автоматизованого керування вiдвалом, що базовані на GNSS- та IMU-технологiях, а також виявлено їхні обмеження, пов’язанi з розмiщенням датчикiв на рамi машини або щоглах, чутливiстю до втрати супутникового сигналу і вразливiстю до механiчних пошкоджень. Запропоновано структурну схему системи стабiлiзацiї вiдвала з локальним IMU, який вимiрює просторовi кути орiєнтацiї та лiнiйнi прискорення вiдвала. Сформовано математичнi спiввiдношення для визначення просторового положення рiжучої кромки вiдвала за даними IMU, ходу гiдроцилiндрiв і навiгацiйної системи. Описано алгоритм роботи замкненої системи керування, у якiй відхилення вiд проєктної поверхні компенсують зміни положення відвала за допомогою гiдропривода. Показано, що iнтеграцiя IMU безпосередньо у вiдвал дає змогу пiдвищити точнiсть витримування поздовжнього та поперечного уклонiв, зменшити вплив люфтiв у кiнематичних ланцюгах і покращити рiвномiрнiсть зношування рiжучої кромки. Сформульовано основнi переваги i обмеження запропонованого пiдходу, а також намiчено напрями подальших дослiджень.

АНАЛІЗ МЕТОДІВ КОНТРОЛЮ ШОРСТКОСТІ ПОВЕРХНІ В УМОВАХ СУЧАСНОГО ВИРОБНИЦТВА

пт, 29 тра 2026 00:00:00 +0300

У роботі проведено комплексний порівняльний аналіз сучасних контактних і безконтактних методів оцінювання шорсткості поверхні, яка впливає на тертя, зносостійкість, експлуатаційні властивості деталей, якість зображення для оптичних деталей. Досліджено фізичні принципи роботи і метрологічні можливості профілометрів, інтерферометрів і лазерних сканувальних систем. На прикладі високоміцного чавуну з різною мікроструктурою і твердістю продемонстровано ефективність використання щупових методів для оперативного контролю шорсткості в умовах сучасного виробництва. Визначено раціональні галузі застосування оптичних методів для високоточних поверхонь. Показана перевага лазерних методів, що мають високу продуктивність, як для вимірювання шорсткості, так і обробки її результатів. Результати дослідження дають змогу оптимізувати вибір засобів вимірювання для забезпечення заданих експлуатаційних властивостей виробів.

PERFORMANCE ANALYSIS OF DEMAND-CONTROLLED DISPLACEMENT VENTILATION: BALANCING ENERGY ECONOMY AND CONTAMINANT CONTROL IN HIGH-DENSITY CLEANROOMS

пт, 29 тра 2026 00:00:00 +0300

This study investigates the performance of demand-controlled displacement ventilation in cleanrooms with high internal activity and dense equipment arrangement, focusing on the simultaneous management of energy consumption and contaminant removal. A simplified mathematical model was developed to relate supplied airflow, fan power, and contaminant concentration, forming a structured framework for scenario-based evaluation. Experimental measurements in Kharkiv Oblast using anemometric, thermal, and particle sensors validated model assumptions and provided realistic operating data. Ten operating states were analysed, revealing non-linear interactions: initial airflow increases substantially reduced contaminant concentration, while further increases offered diminishing environmental improvement at disproportionately higher energy cost. A three-dimensional regression surface quantified the coupled influence of airflow and fan power on contaminant concentration, highlighting operational intervals where cleanliness is maintained efficiently with minimal energy expenditure. The results identify intermediate airflow ranges as optimal for balancing environmental performance and electrical demand. The proposed methodology integrates modelling, experimentation, tabulated data, and regression analysis, providing a practical tool for optimizing ventilation strategies in controlled environments with intensive internal loading.

ІНТЕГРАЦІЯ ВІДНОВЛЮВАНИХ ДЖЕРЕЛ ЕНЕРГІЇ В МОДУЛЬНІ СИСТЕМИ ТЕПЛОПОСТАЧАННЯ: ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ ТА ЕКОЛОГІЧНІ ПЕРЕВАГИ

пт, 29 тра 2026 00:00:00 +0300

У статті розглянуто концепцію інтеграції відновлюваних джерел енергії (сонячних теплових колекторів і теплових насосів) у структуру модульних систем децентралізованого теплопостачання на основі газотурбінних когенераційних установок. Актуальність роботи зумовлена необхідністю декарбонізації застарілих централізованих систем із тепловими втратами 25–35 % і потребою в надійних модульних рішеннях в умовах воєнних викликів для критичної інфраструктури. Розроблено гібридну архітектуру «Тепловий насос + Когенерація + Сонячне поле» із чотирирежимним принципом управління та сезонним баком-акумулятором ємністю 2500 м³. Наведено математичну модель теплового балансу вузла, розрахунок реального COP теплового насоса та ефективності колекторного поля відповідно до стандарту EN ISO 9806. Для кліматичних умов Харкова виконано детальний розрахунок теплової продуктивності поля сонячних колекторів площею 500 м²: річний тепловий вихід складає 338 МВт·год. Визначено частку покриття навантаження від ВДЕ fВДЕ = 86,0 % і показник збереження палива fsave = 75,7 %. Порівняно і проаналізовано п'ять конфігурацій модульних систем за техніко-економічними та екологічними показниками. Виконано економічний аналіз на 25-річному горизонті з використанням методу нівельованої вартості тепла (LCOH): NPV = +6 818 тис. USD (без грантів), IRR = 14,6 %, дисконтований термін окупності — 12 років (шість років за грантового покриття 50 % CAPEX від EU4Energy або ЄБРР). Оцінено екологічний ефект: скорочення викидів CO₂ на 248,725 т/р. (−68,04 % порівняно з базовим газовим опаленням), що за ціни вуглецевої квоти ETS EU 65 EUR/т еквівалентно ~17,5 тис. USD/р. потенційного вуглецевого доходу. Показано відповідність системи вимогам Директиви ЄС RED III і Національного плану енергетики та клімату України.

МАСШТАБУВАННЯ БУДІВЕЛЬНОГО БІЗНЕСУ В УМОВАХ НЕСТАБІЛЬНОСТІ

Людмила Олексіївна Богінська — пт, 29 тра 2026 00:00:00 +0300

У статті проаналізовано стратегію «стійкого зростання», де масштабування розглядають не як механічне збільшення штату, а як гнучку адаптацію бізнес-моделі. Визначено, як диверсифікація портфеля між житловим, комерційним і державним секторами створює фінансовий імунітет, а географічна експансія допомагає нівелювати локальні ризики. Особливу увагу приділено фінансовій дисципліні: від контролю касових розривів до впровадження ERP-систем. У статті запропоновано практичне трактування оптимізації ресурсів через аутсорсинг та цифровізацію процесів. Матеріал дослідження стане дорожньою картою для власників і топменеджерів, які прагнуть перетворити кризу на можливість для лідерства.

МОДЕЛЮВАННЯ ТЕХНОГЕННОГО ПАВОДКА ТА РОБОТИ ТРАНСПОРТНИХ СПОРУД АВТОМОБІЛЬНИХ ДОРІГ УНАСЛІДОК ПРОРИВУ ҐРУНТОВОЇ ГРЕБЛІ

пт, 29 тра 2026 00:00:00 +0300

У статті розглянуто основні причини прориву ґрунтової греблі з аналізом причин руйнувань. Наведено приклад існуючих катастроф, пов’язаних із проривом ґрунтових гребель, і на основі досліджень встановлено основні фактори, які впливають на руйнування гребель. У роботі проаналізовано існуючі методи прогнозування прориву ґрунтових гребель.
Будівництво гребель відіграє важливу роль у життєдіяльності людини: збір і регулювання поверхневих вод, боротьба з повенями, іригаційні системи, водопостачання та джерело електроенергії. Однак гідротехнічні споруди у вигляді гребель можуть являти небезпеку через втрату важливого джерела води, непоправних фінансових втрат і втрати домівок і життя людей. Прориви гребель можуть відбуватися як поступово, так і раптово. Поступове руйнування частіше трапляється в ґрунтових греблях через явище переповнення або прориву. Раптові прориви часто трапляються в бетонних греблях через переповнення або ковзання.
Техногенні паводки, викликані проривом напірних фронтів гідротехнічних споруд з утворенням отворів у тілі греблі, відбуваються значно рідше, ніж природні повені, однак їхні руйнівні наслідки можуть бути значно серйозніші.
Унаслідок прориву ґрунтової греблі необхідно визначити ступінь затоплення та час проходження техногенного паводка для встановлення пропускної спроможності водопропускних споруд, які застосовують у разі фактичного прориву ґрунтової греблі. У цьому випадку важливо зробити точні прогнози, які впливають на попередження та ефективність роботи водопропускних споруд для зменшення або уникнення наслідків техногенного паводка.
Результатами роботи є гідрологічні і гідравлічні розрахунки з визначенням розрахункових витрат, рівня високих вод, загального розмиву і підпору. На основі досліджень, зважаючи на розраховану величину загального розмиву та геологічну будову русла та заплавної частини отвору водопропускної споруди, рекомендовано передбачити укріплення конусів стоянів. Запропоновано влаштування двовічкової металевої гофрованої конструкції, яка здатна пропустити воду на пересипаній насипами частині заплави у випадку прориву греблі. Під час виконання роботи рекомендовано обстежити греблю для визначення її технічного стану та необхідного подальшого ремонту, щоб забезпечити надійне функціонування споруд.

ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ ВІДХОДІВ МІНЕРАЛЬНОЇ ВАТИ В БУДІВЕЛЬНИХ МАТЕРІАЛАХ

пт, 29 тра 2026 00:00:00 +0300

У статті комплексно проаналізовано сучасні підходи щодо переробки та повторного використання відходів мінеральної вати, включно з термохімічним плавленням, лужною активацією, синтезом аерогелів і використанням у цементних композитах. Показано, що методи глибокої переробки, хоча і дають змогу отримати матеріали з високими експлуатаційними характеристиками, є енергозатратними, технологічно складними та чутливими до варіацій хімічного складу відходів. Натомість використання мінеральної вати як волокнистого або пористого заповнювача в цементних розчинах і бетонах без попередньої хімічної модифікації демонструє стабільні переваги: покращення тріщиностійкості, підвищення міцності на згин, зменшення водопоглинання та значне підвищення вогнестійкості матеріалів. Зроблено висновок, що найбільш раціональним і екологічно доцільним напрямом повторного використання відходів мінеральної вати є їх безпосереднє включення до складу будівельних матеріалів як армуючого або легкого заповнювача.

ПРОГНОЗУВАННЯ ДОВГОВІЧНОСТІ КОМПОЗИТНИХ БУДІВЕЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ

Сергій Леонідович Андрух, Віктор Петрович Сопов — пт, 29 тра 2026 00:00:00 +0300

У статті розглянуто теоретичні та практичні питання прогнозування довговічності композитних будівельних матеріалів, які широко використовують у сучасному цивільному та промисловому будівництві. Обґрунтовано важливість забезпечення тривалого терміну експлуатації композитів з урахуванням дії кліматичних, фізико-хімічних та експлуатаційних чинників. Проаналізовано сучасні підходи щодо оцінювання процесів деградації в цементних, полімерцементних і фібробетонних матеріалах. Запропоновано метод прогнозування довговічності, що базований на комплексному врахуванні параметрів структури матеріалу, його механічних характеристик і закономірностей розвитку пошкоджень. Подано результати експериментальних досліджень і математичного моделювання, які підтверджують ефективність запропонованого підходу. Отримані результати можуть бути використані під час проєктування будівельних конструкцій із заданим терміном служби.

ОЦІНЮВАННЯ СЕЙСМОСТІЙКОСТІ ТА ДИНАМІЧНОЇ МІЦНОСТІ НАВІСНИХ ВЕНТИЛЬОВАНИХ ФАСАДІВ ІЗ КАМ'ЯНИМ ОБЛИЦЮВАННЯМ

пт, 29 тра 2026 00:00:00 +0300

Стаття присвячена дослідженню сейсмостійкості навісних вентильованих фасадів типів «KMD VF» і «АКАМ» із облицюванням плитами Vratza. Методологія поєднує натурні випробування на віброплатформі та чисельне моделювання в ПК Ліра-САПР (похибка до 9 %). Встановлено, що система «KMD VF» зберігає 35 % запасу міцності за дев’ятибального сейсмічного впливу. Для системи «АКАМ» виявлено критичну залежність надійності від кроку кронштейнів: крок 1 м забезпечує стійкість, тоді як крок 3 м призводить до руйнування кріплень. Доведено, що конструкції навісних вентильованих фасадів здатні розсіювати енергію сейсмічного поштовху. Сформовано практичні рекомендації щодо обмеження вертикального кроку кріплень для висотного будівництва в сейсмоактивних зонах.

ВЕРИФІКАЦІЯ РЕЗУЛЬТАТІВ СКІНЧЕННО-ЕЛЕМЕНТНОГО АНАЛІЗУ МЕТАЛOІН’ЄКЦІЙНИХ СОРОЧОК ОПРАВ ПІДЗЕМНИХ ЗАЛІЗНИЧНИХ СПОРУД

пт, 29 тра 2026 00:00:00 +0300

Інженерні споруди на залізницях – мости, водопропускні труби, тунелі – є відповідальними об’єктами з тривалими строками експлуатації. У процесі експлуатації їхні несучі конструкції зазнають фізичного зносу, обумовленого утворенням тріщин, вивалів і локальних пошкоджень, що призводить до зниження тримаючої здатності. Усувати такі пошкодження потрібно за допомогою ремонтних технологій, які забезпечують збереження існуючих конструкцій і мінімальні перерви в русі поїздів. В Українському державному університеті залізничного транспорту розроблено і впроваджено конструктивно-технологічні рішення відновлення тримаючої здатності кам’яних, бетонних і залізобетонних оправ водопропускних труб і тунелів через улаштування металоін’єкційних сорочок. Разом із тим під час проєктування тримаючу здатність сталевої оболонки таких сорочок зазвичай не враховували через складність верифікації результатів чисельних розрахунків. У статті наведено результати верифікації скінченно-елементних розрахунків напружено-деформованого стану склепінчастих металоін’єкційних конструкцій на основі порівняння з експериментальними та розрахунковими даними, отриманими для аналогічних сталебетонних аркових систем. Встановлено, що результати нелінійних розрахунків методом скінченних елементів мають задовільну збіжність з експериментальними даними, а отримані величини тримаючої здатності є консервативними, що дає змогу коректно застосовувати цей метод під час проєктування.

ПІДВИЩЕННЯ ДОСТОВІРНОСТІ ДІАГНОСТУВАННЯ ГАЛЬМОВОГО ОБЛАДНАННЯ ПАСАЖИРСЬКИХ ВАГОНІВ НА ОСНОВІ АНАЛІЗУ ПАРАМЕТРІВ ПНЕВМАТИЧНИХ ПРОЦЕСІВ

пт, 29 тра 2026 00:00:00 +0300

У статті розглянуто питання підвищення достовірності діагностування гальмового обладнання пасажирських вагонів з урахуванням експлуатаційних факторів. Реалізовано діагностичну систему, у межах якої забезпечено контроль параметрів пневматичних процесів та організовано передавання даних у режимі реального часу. Експериментальними дослідженнями, проведеними на вибірці з 316 гальмових вузлів, виявлено відхилення, зокрема перевищення тиску до 0,53 МПа. Запропонованим підходом забезпечено підвищення достовірності діагностування з 50,3 до 60,3 %, а з урахуванням вагових коефіцієнтів ‒ із 32,7 до 45,1 %.

JUSTIFICATION OF REQUIREMENTS FOR A STRUCTURAL EFFICIENCY INDICATOR OF UNEQUAL-ENERGY COMPLEX SIGNAL ENSEMBLES IN CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS SYSTEMS

пт, 29 тра 2026 00:00:00 +0300

The characteristics of a code division multiple access system significantly depend on the choice of an ensemble of complex signals. The structure of the complex signals in the ensemble is taken into account through the cross-correlation of the signals and the signal energies in the ratio of useful signal energy to the total energy of multiple-access interference and noise. For ensembles of equal-energy complex signals, the available efficiency indicators make it possible to estimate the influence of the ensemble on multiple-access interference without separately taking into account the signal energy distribution, since the signals can be normalized to unit energy. For ensembles of unequal-energy complex signals, the signal energy distribution affects the level of multiple-access interference together with the cross-correlation of the signals. The purpose of the article is to substantiate the requirements for the structural efficiency indicator of ensembles of unequal-energy complex signals in code division multiple access systems on the basis of analysis of multiple-access interference energy and the ratio of useful signal energy to the total energy of multiple-access interference and noise. It is established that, for assessing complex signal ensembles, it is appropriate to distinguish between indicators through which the ratio of useful signal energy to the total energy of multiple-access interference and noise can be expressed directly and general squared-correlation functionals that do not provide such a direct expression. For equal-energy ensembles, the assessment of structural efficiency can be reduced to the cross-correlations of the signals, and the structural efficiency indicator can be the product of the signal ensemble size and the square of the maximum ensemble-wide value of cross-correlation. For unequal-energy ensembles, the total energy of multiple-access interference is not reduced to a form analogous to the equal-energy case, because it is simultaneously affected by the cross-correlations of the signals and by the nonuniform distribution of their energies. Taking into account the analysis performed, the following requirements should be imposed on the structural efficiency indicator of unequal-energy complex signal ensembles: the indicator should be related to the signal-to-interference-plus-noise ratio, be sensitive to unfavorable cases of multiple-access interference realization, and be suitable for ranking and comparing unequal-energy complex signal ensembles of different sizes, while remaining consistent with the equal-energy limiting case.

ДОСЛІДЖЕННЯ ВАРІАЦІЇ ПАРАМЕТРІВ КОНТУРУ НУЛЬОВОЇ ПОСЛІДОВНОСТІ ЗА ОДНОФАЗНИХ ЗАМИКАНЬ ПОВІТРЯНИХ ЛІНІЙ ЕЛЕКТРОПЕРЕДАЧІ ЕЛЕКТРИЧНИХ МЕРЕЖ СЕРЕДНІХ НАПРУГ

пт, 29 тра 2026 00:00:00 +0300

У статті наведено аналітичні дослідження найпоширенішого виду пошкоджень у повітряних лініях електропередачі розподільних мереж середньої напруги з ізольованою або резистивно-заземленою нейтраллю – однофазного замикання на землю. Під час проведення дослідження встановлено обґрунтовані діапазони варіації основних параметрів контуру нульової послідовності на основі нормативних документів і експлуатаційних даних: сумарна ємність фаз відносно землі: 0,01 ≤ C_Σ ≤ 9,2 мкФ; тангенс кута діелектричних втрат (коефіцієнт демпфування): 0,02 ≤ tgδ ≤ 3,5; перехідний опір у місці замикання: 1 ≤ R_п ≤ 7 кОм; коефіцієнт K_d (режим заземлення нейтралі) і безрозмірний комплексний показник λ (для резистивного заземлення). Варіація параметрів контуру нульової послідовності суттєво впливає на чутливість і селективність захистів, особливо в умовах високого перехідного опору та сезонних змін стану ізоляції.

Доведено, що перехід до резистивно-заземленої нейтралі з правильно вибраним коефіцієнта, який враховує вибір величини опору заземлювального резистора відносно ємнісного опору мережі, дає змогу стабілізувати сигнали нульової послідовності та підвищити селективність захисту порівняно з ізольованою нейтраллю.

METHODS AND MEANS OF IMPROVING THE EFFICIENCY OF TRACTION MOTOR OPERATION

Володимир Павлович Нерубацький — пт, 29 тра 2026 00:00:00 +0300

The efficient operation of locomotive traction motors is one of the key factors in the reliability, energy efficiency, and cost-effectiveness of rail transport. With the growth in transport volumes, increased speeds, more complex track profiles, and an aging locomotive fleet, the issue of ensuring stable and reliable operation of traction electric machines is becoming particularly relevant. Traction motors operate in difficult operating conditions characterized by significant mechanical, electromagnetic, and thermal loads, as well as uneven operating modes, which negatively affects their service life and performance.

The current development of power electronics, control systems, materials science, and information technology creates the conditions for the introduction of new methods and means of improving the efficiency of traction motors. At the same time, the practical implementation of such solutions requires a thorough analysis of the operating conditions of traction electric machines, systematization of existing approaches to energy conservation, improvement of reliability and durability, as well as assessment of the capabilities of modern means of technical diagnostics and monitoring of technical condition.

The object of the study is the operational electromagnetic, thermal, and energy processes that occur in locomotive traction motors during their operation in real operating conditions. The work reviews and summarizes methods and means of improving the efficiency of locomotive traction motors, taking into account real operating factors. The influence of load modes, thermal processes, and the nature of interaction with power converters and control systems on the operational performance of traction motors is analyzed. Modern methods of optimizing operating modes aimed at reducing electrical and mechanical losses, improving thermal conditions, and increasing efficiency are considered. Special attention is paid to reviewing technical diagnostics and monitoring tools for traction motors, in particular systems for continuous monitoring of temperature, currents, vibrations, and insulation parameters. It is shown that the introduction of such means allows to implement the concept of operation based on technical condition, to detect defects in a timely manner, to predict the remaining resource and to reduce the probability of emergency failures.

РОЗРОБЛЕННЯ МАТЕМАТИЧНОЇ МОДЕЛІ ВПЛИВУ ПСИХОФІЗІОЛОГІЧНОГО СТАНУ МАШИНІСТА НА ПРОЦЕС КЕРУВАННЯ ЛОКОМОТИВОМ

пт, 29 тра 2026 00:00:00 +0300

У статті розглянуто аспекти впливу стресового стану на ефективність роботи машиніста залізничного транспорту, зокрема в умовах критичних поїзних ситуацій. Окрему увагу приділено формалізації параметра напруженості машиніста за допомогою математичного аналізу. Розглянуто роль психофізіологічних факторів для ухвалення рішень, які впливають на безпеку руху поїздів. Запропоновано застосування математичних моделей для оцінювання рівня стресу та напруженості машиніста в різних ситуаціях, а також можливість використання цих моделей для удосконалення систем управління.

ДЕКАРБОНІЗАЦІЯ ЗАЛІЗНИЧНОЇ ДИЗЕЛЬНОЇ ТЯГИ: ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ ВІДНОВЛЮВАНИХ ДИЗЕЛЬНИХ ПАЛЬНИХ

Олександр Васильович Роговий — пт, 29 тра 2026 00:00:00 +0300

Стаття присвячена порівняльному аналізу відновлюваних дизельних пальних, що використовують на полігоні залізниць ЄС. Метою роботи є визначення технічно придатних класів відновлюваних дизельних пальних для застосування в наявних тягових дизельних двигунах і систематизація обмежень, що визначають можливість їх впровадження. Було розглянуто чотири альтернативи: парафінове дизельне пальне прямої заміни з гідрообробки рослинних олій і жирів, біодизель на основі метилових естерів жирних кислот, суміш біодизелю з дизельним пальним із часткою біокомпонента 20 % і синтетичне парафінове дизельне пальне. Для кожної альтернативи наведено технічні рамки застосування, відповідність стандартам, типові ризики сумісності паливної системи, зберігання та сезонної придатності, а також вимоги щодо перехідних операцій і контролю якості пального. Сформовано узагальнену таблицю вимог і обмежень для кожного виду пального. Таблицю можуть використовувати залізничні перевізники як практичний інструмент для попереднього вибору пального і планування переходу на неелектрифікованих ділянках залізничної мережі Європейський Союз–Литва–Україна.

ІНЖЕНЕРНО-ПСИХОЛОГІЧНИЙ АНАЛІЗ КОГНІТИВНИХ ПРОЦЕСІВ ВОДІЯ НА ЗАЛІЗНИЧНИХ ПЕРЕЇЗДАХ

Микола Борисович Курган, Родіон Вікторович Іванов — пт, 29 тра 2026 00:00:00 +0300

У статті виконано інженерно-психологічний аналіз когнітивного навантаження водія на залізничних переїздах з урахуванням просторового розміщення сигналів і технічних засобів організації руху. Запропоновано просторово-когнітивну модель, що описує зміну навантаження залежно від відстані до небезпечної зони та послідовності сприйняття знаків, світлофорів і шлагбаума. Виділено критичні ділянки підвищеного когнітивного стресу та обґрунтовано прояв тунельного ефекту уваги як психологічного механізму звуження поля сприйняття і концентрації на домінуючих стимулах у зоні максимальної небезпеки, що підвищує чутливість до основних сигналів, але водночас може зменшувати контроль другорядних факторів (транспорт поруч, стан покриття тощо). Порівняно варіанти переїздів із різною кількістю і структурою колій і сформовано рекомендації з оптимізації розміщення сигналів із метою зниження ризику помилкових рішень водія. Практичне значення отриманих результатів полягає в можливості науково обґрунтованого розміщення попереджувальних знаків і технічних засобів на переїздах для зниження пікових значень когнітивного навантаження, зменшення імовірності помилкових рішень у критичних зонах і, як наслідок, підвищення безпеки дорожнього руху.

НОРМУВАННЯ І ВПЛИВ ЗАВАД ПОЇЗНОГО РАДІОЗВ’ЯЗКУ 2,13 І 2,15 МГц НА ПОРТИ ЖИВЛЕННЯ ЕЛЕКТРОННИХ ПРИСТРОЇВ СЦБ РІВНІВ SIL 3/4

Віктор Федорович Кустов, Андрій Олександрович Єлізаренко — пт, 29 тра 2026 00:00:00 +0300

У роботі розглянуто механізми проникнення завад поїзного радіозв’язку на частотах 2,13 і 2,15 МГц у порти живлення для систем сигналізації, централізації та блокування (СЦБ) рівнів SIL 3/4. Показано, що навіть за відносно помірної напруги радіосигналу у ВЛ або ДПР 14,2 В несиметричної завади (RMS) розподілена система загороджувачів ЗК-4, трансформаторів типу ОМ, сигнальних кабелів, рейкових кіл та опорних точок може формувати несиметричні завади понад нормоване значення 10 В, за ДСТУ EN 50121-4, і симетричні завади в діапазоні 2–20 В, які взагалі не нормовані цим стандартом. Показано, що в європейських країнах поїзний радіозв’язок на частотах 2,13 і 2,15 МГц не використовують, тому і норми на випробування на стійкість для таких частот не потрібні і не враховують у базових стандартах електромагнітної сумісності сигнальних систем і телекомунікацій. Рівень завад від частот поїзного радіозв’язку є унікальним в Україні і залежить від деградації ємності високочастотних загороджувачів, паразитних ємностей силових трансформаторів і конструкцій, хвильової невідповідності, а також стану заземлювачів і баласту. Виконані дослідження є основою для обґрунтування вузькосмугового національного додатка до ДСТУ EN 50121-4 у частині симетричних і несиметричних радіочастотних завад гектометрового діапазону.