Preview

НАУКА и ТЕХНИКА

Расширенный поиск
Том 18, № 6 (2019)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.21122/2227-1031-2019-18-6

Материалы 16-го Европейского автомобильного конгресса

447-460 225
Аннотация

Бурное развитие электромобилей стимулирует развитие конструкций, применяемых при их эксплуатации. Это подразумевает и растущий ассортимент двигателей для электромобилей. Использование газотурбинных двигателей для транспортных средств всегда вызывало определенный интерес. Применение микротурбины в качестве двигателя с расширенным диапазоном сегодня весьма актуальная проблема. Однако такая возможность имеется при соблюдении ряда условий. Микротурбина должна быть сопряжена с высокоскоростным генератором, а вся конструкция должна быть эффективной и экономически выгодной. Чтобы создать такую конструкцию, нужно разработать микротурбину, оснащенную эффективным теплообменником, который позволяет получить высокую топливную и эксплуатационную эффективность. Микротурбина должна иметь низкие температуры на колесе, чтобы поддерживать необходимые параметры окружающей среды. При этом следует использовать композитные материалы. Представлены результаты разработки и технические характеристики одновальной микротурбины данного класса для применения с высокопроизводительным генератором. Обосновано ее использование в качестве двигателя с расширенным диапазоном. Отмечены основные проблемы, решаемые при проектировании микротурбины: тепловой режим, оптимизация лопастных машин, потоки в газовоздушных трубах. Электростанции с микротурбиной и высокоскоростным генератором могут найти широкое применение в качестве двигателя с расширенным диапазоном на основе их простых и высоких эксплуатационных характеристик.

461-470 296
Аннотация

Системы электропривода, состоящие из аккумулятора, инвертора, электродвигателя и коробки передач, применяются в гибридных или чисто электрических транспортных средствах. Процесс компоновки таких движительных систем осуществляется на системном уровне с учетом различных свойств компонентов и их интерферирующих характеристик. Кроме того, учитываются разные граничные условия, например технические характеристики, эффективность, комплектование, стоимость. Таким образом, процесс разработки силовой передачи включает в себя широкий диапазон влияющих параметров и периферических условий и тем самым представляет собой проблему многомерной оптимизации. Современные процессы разработки мехатронных систем обычно выполняются в соответствии с V-моделью, которая представляет собой фундаментальную основу для управления сложными взаимодействиями различных дисциплин. Кроме того, применяются этапные процессы и спиральные модели, чтобы справиться с высоким уровнем сложности при разработке, проектировании и тестировании. Вовлекая большое количество технических и экономических факторов, эти последовательные рекурсивные процессы могут привести к неоптимальным решениям, поскольку процессы проектирования системы недостаточно учитывают сложные отношения между различными, частично конфликтующими областями. В этом контексте настоящая публикация представляет интегрированную многоцелевую стратегию оптимизации для эффективной концепции электрических силовых установок, включающую комплексное рассмотрение всех компонентов и требований на многоцелевой основе. Синтез системного дизайна основан на Парето-оптимальных конструкциях со специфическими компонентами с целью обеспечения работы, эффективности, комплектации и затрат, предусмотренных для данной системы. Результаты отображаются в виде Парето-фронтов вариантов систем электрических трансмиссий, из которых лица, принимающие решения, могут выбрать наиболее подходящее из них. Таким образом, представленный подход к проектированию системы для разработки осей с электрическим приводом обеспечивает многоцелевую оптимизацию с учетом эффективности, функционирования, стоимости и комплектации. Данный подход позволяет сократить время разработки и одновременно обеспечить улучшение качества системы.

471-475 333
Аннотация

Благодаря бурному развитию вычислительной техники и ее доступности большое внимание в наше время уделяется новым современным технологиям, цифровизации, искусственному интеллекту и автоматизированным системам, в том числе и в сфере организации безопасности дорожного движения. В рассматриваемом аспекте было бы уместно внедрение технических средств, позволяющих исключить человеческий фактор и автоматизировать некоторые процессы на месте осмотра дорожно-транспортного происшествия (ДТП). Автоматизация процесса заполнения бланка протокола осмотра места ДТП и главным образом схемы ДТП позволит снизить затраты времени лица, проводящего осмотр, а также исключить человеческий фактор. По сути, представляется создание некого автоматизированного паспорта ДТП. Для решения таких вопросов просто необходимо создание методики, которая поможет определить, являются ли представленные повреждения кузова результатом одного ДТП. Ведь даже проведение транспортно-трасологической экспертизы не поможет в случае множественных повреждений кузова коррозией. Исходя из этого приобретает актуальность разработка методики, которая будет определять одновременность возникновения повреждений. Предлагается методика временной оценки процесса коррозии, что позволит сэкономить на диагностике и экспертизе дорожно-транспортного происшествия. При этом снимутся спорные вопросы оценки ДТП в судебных инстанциях. Дополнительными преимуществами данной методики можем считать простоту и скорость проведения экспертизы, отсутствие участия человека. Не секрет, что каждый химический элемент или смесь веществ имеет свои цветовые особенности, не изменяющиеся во времени. Наличие тех или иных веществ в процессе коррозии металлических поверхностей определяется по излучению от рассматриваемой поверхности.

476-481 239
Аннотация

В Европе более 10 миллионов человек заняты непосредственно в транспортной отрасли, что составляет 4,5 % от общей занятости (4,6 % валового внутреннего продукта (ВВП)). Эта статистика в сочетании с быстрым развитием и изменениями в данном секторе экономики предполагает необходимость обучения, привлечения и сохранения квалифицированного персонала. Поскольку общая тенденция заключается в увеличении процесса автоматизации, данное направление экономики будет все больше зависеть от специализированного оборудования и приспособлений. Поэтому на новых рабочих местах потребуются новые квалификации и навыки, передовые технологии в осуществлении инженерно-технических работ, а также в ведении технической документации; в то же время усиление роли междисциплинарных элементов транспортной деятельности также потребует привлечения профессионалов в области транспорта, обладающих высоким уровнем знаний и навыков в сфере безопасности, охраны, логистики, информационных технологий, бихевиористики, маркетинга и экономики. В рамках реализации Европейского научно-исследовательского проекта SKILLFUL был выработан структурированный прогноз будущих профессиональных и академических квалификаций в секторе транспорта, а также предложены схемы обучения и поддерживающие их бизнес-модели, которые идеально подходят и могут быть приняты в масштабе всей Европы. Это должно повысить возможности трудоустройства и обеспечить устойчивое развитие транспортного сектора в Европе. Определение новых требований и легло в основу данного проекта. Влияние новых технологий и наличие решающих факторов, которые кардинально меняют ситуацию в сфере транспорта, выдвижение в категорию приоритетных интермодальности и междисциплинарности в вопросах трудоустройства и развития в будущем новых навыков привели к разработке соответствующих сценариев с целью формирования новых знаний и навыков для новых рабочих мест в сфере автомобильного транспорта в Европе. В связи с этим определены и разработаны надлежащие специальные учебные программы (особое внимание уделено подготовке специалистов среднего звена, вопросам организации образования через всю жизнь), а также внедрению шести новых концепций бизнес-акторов, что должно способствовать организации учебного процесса и продвижению транспортно-образовательной сети. Рассматриваемый проект выходит за рамки своих специфических задач, решая при этом и важнейшие вопросы, которые связаны с общеевропейской основной учебной программой по транспорту.

482-489 296
Аннотация

В статье представлены результаты исследования безопасности дорожного движения и проведен анализ основных показателей, определяющих состояние безопасности дорожного движения на автомобильных дорогах республиканского значения Казахстана. Во многих распорядительных документах, таких, например, как «Приоритетный план действий по повышению безопасности дорожного движения в Республике Казахстан на 2017–2020 годы», разработанном при поддержке Азиатского банка развития, а также в проекте «Национальная концепция безопасности дорожного движения», подготовленном Межведомственным научно-исследовательским институтом «Академия правоохранительных органов» Генеральной прокуратуры Республики Казахстан, четко указана острая необходимость повышения безопасности дорожного движения. В то же время необходимо иметь информацию о масштабах существующей проблемы в области безопасности дорожного движения, что обеспечивается постоянным изучением и анализом статистических показателей, а также планированием соответствующих мер, направленных на исправление ситуации и достижение запланированных показателей в рамках, например, Национальной концепции безопасности дорожного движения. В настоящее время статистика дорожно-транспортных происшествий, происходящих в стране, публикуется Комитетом по статистике Республики Казахстан и Комитетом по правовой статистике и специальному учету. Однако в сложившейся ситуации этого недостаточно, тем более что Министерство индустрии и инфраструктурного развития Республики Казахстан наметило программу действий, направленную на устранение существующих недостатков в области безопасности дорожного движения и значительное улучшение ее показателей. Проведено аналитическое исследование состояния безопасности дорожного движения. Это станет своего рода отправной точкой в последовательной работе в данном направлении, которая предоставит заинтересованным сторонам, в первую очередь экспертам, качественную и достоверную информацию об основных показателях, характеризующих состояние безопасности участников дорожного движения. Исходя из объективных данных о ДТП, можно принять эффективные меры, направленные на улучшение ситуации на дорогах Республики Казахстан.

490-494 246
Аннотация

В XXI в., когда растет общественное осознание важности экологических проблем, а результаты деятельности человека на планете носят все более заметный характер, стремление к минимизации расходования энергии представляется единственно правильным и необходимым направлением развития технологий. Это развитие не может осуществляться без предположения и описания зависимостей, влияющих на конкретные технологии, а также без эмпирических исследований, которые данные предположения верифицируют. Современные трамваи как первый вид экологического транспорта сегодня во многих крупных европейских городах считаются одним из наиболее удобных средств передвижения. Причина популярности современного трамвая заключается в скорости его передвижения по выделенным путям. Расход энергии при этом зависит от профиля движения трамвая по трассе, который во многом определяется количеством ускорений, торможений и остановок, в том числе на регулируемых перекрестках. В публикации представлены результаты эксперимента, целью которого был анализ изменения электрической мощности, требующейся трамваю для прохождения трассы, в зависимости от выбранного способа управления световой сигнализацией. Сформулированы условия, которые влияют на величину расхода энергии. Представлены возможные стратегии управления световой сигнализацией на перекрестках с участием трамваев и их последствия для прочих участников движения. Исследования выполнялись в режиме действующей транспортной сети в условиях рабочего дня. Была проведена регистрация количества расхода энергии для разных стратегий управления сигнализацией: с постоянным временем переключения, а также аккомодационной с максимальным приоритетом для трамваев. Исследования касались всех видов трамваев (как современных с асинхронным двигателем, так и с тяговым приводом), которые проследовали по выбранному участку трамвайных путей. Результаты исследований подтверждают обоснованность внедрения современных стратегий управления движением трамвая и могут найти применение в том числе при планировании новых инвестиций в развитие трамвайных маршрутов.

495-503 232
Аннотация

Процессы урбанизации, которые в последние годы затронули многие страны мира, внесли значительные изменения в продвижение материальных потоков на всех эшелонах цепи поставки. Особые изменения претерпела логистика последней мили, которая выполняется непосредственно на городской территории. Увеличение объема материального потока в пределах городов привело к росту количества поставок и соответственно транспортной работы. Эти процессы значительно снижают устойчивость городов, что при сохранении тенденции урбанизации может вызывать серьезные негативные последствия социального и экологического характера не только в городах, но и в странах. Одним из путей решения данной проблемы является построение зеленых цепей поставок на принципах мультиэшелонирования. В работе предложена двухэшелонная зеленая цепь поставок с использованием транспорта с нулевым выбросом СО2 в рамках второго эшелона. Разработана многокритериальная функция оценки рационального расположения перегрузочного пункта для снижения негативного влияния на окружающую среду транспортной системы. Проведено имитационное моделирование в программном продукте PTV Visum для оценки альтернативных сценариев построения зеленой цепи поставки.

504-508 243
Аннотация

Целью работы является анализ собранных ранее разными исследователями данных об энергоэффективности электромобилей, а также обобщение всех факторов, влияющих на нее. Большая часть из них получена с помощью моделирования, поэтому особое внимание в этой статье уделяется экспериментально установленным характеристикам. Результаты анализа будут использованы в рамках запланированного проекта по применению экологичного электробуса в системе общественного транспорта Белграда, где в настоящее время функционируют только пять электробусов (ультраконденсаторного типа), что составляет всего 0,2 % от числа всех транспортных средств подвижного состава (16 % вместе с другими электромобилями – трамваями и троллейбусами), но планируется приобрести 80 новых электробусов. С ростом количества электромобилей все большее значение приобретает соответствующая подготовка водителей, и результаты представленного анализа служат основой такой подготовки. Данный подход позволит расширить ассортимент используемых автобусов и сэкономить энергию, затрачиваемую общественным транспортом, что внесет определенный вклад в глобальную борьбу за чистую планету.

509-518 166
Аннотация

В статье излагаются результаты экспериментального и теоретического исследования динамических процессов при переходных режимах в трансмиссии транспортного средства на стадии после кинематического выравнивания ведущих и ведомых элементов включаемой передачи. Целью исследования является повышение качества переходных процессов в трансмиссии автомобиля. На основе анализа экспериментальных данных, полученных при испытаниях автомобиля массой три тонны, установлено, что характер динамического нагружения трансмиссии после кинематической стадии переключения (т. е. после окончания синхронизации скоростей ведущих и ведомых элементов в коробке передач) соответствует низшей, одноузловой форме колебаний. Новизна результатов исследования заключается в применении метода перераспределения силового управляющего воздействия при обосновании способа идентификации начальных условий по сигнатурам крутящего момента и его производных. По результатам расчетно-экспериментального исследования установлено, что для низших передач (ниже 4-й) целесообразно применять ZVD-алгоритм (zero vibration derivation) перераспределения управляющего воздействия. Он позволяет достичь лучших характеристик перерегулирования и робастности при удовлетворительном уровне быстродействия. Для более высоких передач рекомендуется использовать алгоритм линейного изменения (линейное увеличение управляющего воздействия) для случаев, когда время достижения «уставки» равно или больше периода одноузловой формы колебаний на включаемой передаче. Применение предложенных алгоритмов позволяет снизить динамическую нагрузку в трансмиссии, а также повысить уровень комфортабельности транспортного средства.

519-524 234
Аннотация

Прогнозное техническое обслуживание является важным для предотвращения незапланированных простоев современных транспортных средств. С расширением функциональности одновременно происходит быстрый рост обмена данными между электронными блоками управления. Большое количество бортовых сигналов позволяет осуществлять мониторинг процесса старения. Старение компонентов автомобиля зависит от того, как они используются. Элементы старения выявляются благодаря наличию ряда бортовых сигналов. В данной статье предложен метод выбора бортовых сигналов с целью определения соответствующих для проведения мониторинга и прогнозирования старения компонентов силовой передачи транспортных средств. Процесс старения рассматривается на основе степени засорения конструктивных элементов. Измерение процесса старения компонентов осуществляется в определенные промежутки времени. Благодаря такому подходу данные, полученные в неравномерно распределенные промежутки времени, предварительно обрабатываются для формирования сравниваемых бортовых показателей. На первом этапе агрегируем данные в определенные интервалы. Тем самым динамическая база бортовых данных уменьшается, что позволяет более эффективно анализировать сигналы. Также используем алгоритм машинного обучения с целью создания цифровой модели для измерения процесса старения. С помощью методологии локальных интерпретируемых модельно-агностических объяснений модель становится интерпретируемой. Это позволяет извлекать наиболее релевантные сигналы и тем самым сокращать объем обрабатываемых данных. Полученные результаты показывают, что для прогнозирования процесса старения рассматриваемого структурного компонента достаточно определенного количества бортовых сигналов. Таким образом, предлагаемый подход позволяет сократить передачу данных бортовых сигналов для проведения профилактического обслуживания.

525-531 208
Аннотация

In the latest study conducted by the National Highway Traffic Safety Administration in 2018, it was published that human error is still considered the major factor in traffic accidents, 94 %, compared with other causes such as vehicles, environment and unknown critical reasons. Some driving scenarios are especially complex, such as highways merging lanes, where the driver obtains information from the environment while making decisions on how to proceed to perform the maneuver smoothly and safely. Ignorance of the intentions of the drivers around him leads to risky situations between them caused by misunderstandings or erroneous assumptions or perceptions. For this reason, Advanced Driver Assistance Systems could provide information to obtain safer maneuvers in these critical environments. In previous works, the behavior of the driver by means of a visual tracking system while merging in a highway was studied, observing a cognitive load in those instants due to the high attentional load that the maneuver requires. For this reason, a driver assistance system for merging situations is proposed. This system uses V2V communications technology and suggests to the driver how to modify his speed in order to perform the merging manoeuver in a safe way considering the available gap and the relative speeds between vehicles. The paper presents the results of the validation of this system for assisting in the merging maneuver. For this purpose, the interface previously designed and validated in terms of usability, has been integrated into an application for a mobile device, located inside the vehicle and tests has been carried out in real driving conditions.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2227-1031 (Print)
ISSN 2414-0392 (Online)