Розробка аналітичної системи управління умовами експлуатації транспортних засобів у інформаційному комплексі V2I з використанням імітаційного моделювання

Автор(и)

  • Mykyta Volodarets Приазовський державний технічний університет вул. Університетська, 7, м. Маріуполь, Україна, 87555, Україна https://orcid.org/0000-0002-8526-4800
  • Igor Gritsuk Херсонська державна морська академія пр. Ушакова, 20, м. Херсон, Україна, 73000, Україна https://orcid.org/0000-0001-7065-6820
  • Yevhen Ukrainskyi Приазовський державний технічний університет вул. Університетська, 7, м. Маріуполь, Україна, 87555, Україна https://orcid.org/0000-0002-4552-2174
  • Vitalii Shein Харківський національний автомобільно-дорожній університет вул. Ярослава Мудрого, 25, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0002-9282-0190
  • Oleksii Stepanov Харківський національний автомобільно-дорожній університет вул. Ярослава Мудрого, 25, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0003-4954-2532
  • Igor Khudiakov Херсонська державна морська академія пр. Ушакова, 20, м. Херсон, Україна, 73000, Україна https://orcid.org/0000-0002-8900-7879
  • Maksym Ahieiev Херсонська державна морська академія пр. Ушакова 20, м. Херсон, Україна, 73000, Україна https://orcid.org/0000-0001-5691-8986
  • Vladimir Vychuzhanin Одеський національний політехнічний університет пр. Шевченка, 1, м. Одеса, Україна, 65044, Україна https://orcid.org/0000-0002-6302-1832
  • Oleh Smyrnov Харківський національний автомобільно-дорожній університет вул. Ярослава Мудрого, 25, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0003-4881-9042
  • Olexii Saraiev Харківський національний автомобільно-дорожній університет вул. Ярослава Мудрого, 25, м. Харків, Україна, 61002, Україна https://orcid.org/0000-0001-6582-560X

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.215006

Ключові слова:

імітаційне моделювання, транспортний засіб, транспортний вузол, умови експлуатації, громадський транспорт, інформаційний комплекс, інтелектуальна транспортна система

Анотація

Через активний розвиток інформаційних систем на транспорті виникає необхідність інтеграції транспортних засобів, інфраструктури й людини в єдину інформаційну систему. Інформаційно-аналітична система V2I моніторингу та управління транспортними засобами в умовах експлуатації є органічним поєднанням інформаційного та аналітичного складників. Компонентом останнього є аналіз інформації в частині зміни умов експлуатації, а саме атмосферно-кліматичних, дорожніх, транспортних умов. В роботі виконано поліпшення процесів управління умовами експлуатації транспортних засобів в інформаційно-аналітичній системі V2I використанням імітаційного моделювання. Наводиться імітаційна модель вибору оптимальних умов експлуатації транспортних засобів. Модель враховує дорожні, атмосферно-кліматичні, транспортні умови й культуру експлуатації транспортних засобів, а також особливості руху громадського транспорту в транспортному вузлі. Сформована цільова функція з відповідними обмеженнями та завдання оптимізації дорожнього руху в досліджуваному транспортному вузлі. Побудовано діаграми процесів імітаційної моделі для різних вхідних параметрів, у тому числі й оптимальних, створені відповідні агенти і їх популяції. Розроблено моделі затримок громадського транспорту на зупинках за допомогою трикутного розподілу, а відповідні гіпотези були підтверджені за критерієм Пірсона (χ2). Створені моделі можуть бути використані в процесі перебудови транспортного вузла, а також для моделювання дорожнього руху під час зміни умов експлуатації транспортних засобів і їх прогнозуванні. Результати моделювання можуть бути використані у разі створення і проектування інтелектуальних транспортних систем

Біографії авторів

Mykyta Volodarets, Приазовський державний технічний університет вул. Університетська, 7, м. Маріуполь, Україна, 87555

Кандидат технічних наук

Кафедра електроенергетичних комплексів та систем

Igor Gritsuk, Херсонська державна морська академія пр. Ушакова, 20, м. Херсон, Україна, 73000

Доктор технічних наук, професор

Кафедра експлуатації суднових енергетичних установок

Yevhen Ukrainskyi, Приазовський державний технічний університет вул. Університетська, 7, м. Маріуполь, Україна, 87555

Старший викладач

Кафедра автомобільного транспорту

Vitalii Shein, Харківський національний автомобільно-дорожній університет вул. Ярослава Мудрого, 25, м. Харків, Україна, 61002

Кандидат технічних наук

Кафедра технології машинобудування і ремонту машин

Oleksii Stepanov, Харківський національний автомобільно-дорожній університет вул. Ярослава Мудрого, 25, м. Харків, Україна, 61002

Доктор технічних наук, доцент

Кафедра організації та безпеки дорожнього руху

Igor Khudiakov, Херсонська державна морська академія пр. Ушакова, 20, м. Херсон, Україна, 73000

Старший викладач

Кафедра експлуатації суднових енергетичних установок

Maksym Ahieiev, Херсонська державна морська академія пр. Ушакова 20, м. Херсон, Україна, 73000

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра експлуатації суднових енергетичних установок

Vladimir Vychuzhanin, Одеський національний політехнічний університет пр. Шевченка, 1, м. Одеса, Україна, 65044

Доктор технічних наук, професор

Кафедра «Інформаційні технології»

Oleh Smyrnov, Харківський національний автомобільно-дорожній університет вул. Ярослава Мудрого, 25, м. Харків, Україна, 61002

Доктор технічних наук, доцент

Кафедра автомобільної електроніки

Olexii Saraiev, Харківський національний автомобільно-дорожній університет вул. Ярослава Мудрого, 25, м. Харків, Україна, 61002

Доктор технічних наук, професор

Кафедра автомобілів ім. А. Б. Гредескула

Посилання

  1. Gritsuk, I. V., Volkov, V., Mateichyk, V., Grytsuk, Y., Nikitchenko, Y., Klets, D. et. al. (2018). Information Model of V2I System of the Vehicle Technical Condition Remote Monitoring and Control in Operation Conditions. SAE Technical Paper Series. doi: https://doi.org/10.4271/2018-01-0024
  2. Quan, J., Zhao, Y., Tan, G., Xu, Y., Huang, B., He, T. (2018). A Study on Safety Intelligent Driving System for Heavy Truck Downhill in Mountainous Area. SAE Technical Paper Series. doi: https://doi.org/10.4271/2018-01-1887
  3. Senapati, P. R. R., Das, S., Vora, P. B. (2017). Intelligent Braking and Maneuvering System for an Automobile Application. SAE Technical Paper Series. doi: https://doi.org/10.4271/2017-26-0080
  4. Gritsuk, I. V., Mateichyk, V., Aleksandrov, V., Prilepsky, Y., Panchenko, S., Kagramanian, A. et. al. (2019). Features of Modeling Thermal Development Processes of the Vehicle Engine Based on Phase-Transitional Thermal Accumulators. SAE Technical Paper Series. doi: https://doi.org/10.4271/2019-01-0906
  5. Gritsuk, I., Pohorletskyi, D., Mateichyk, V., Symonenko, R., Tsiuman, M., Volodarets, M. et. al. (2020). Improving the Processes of Thermal Preparation of an Automobile Engine with Petrol and Gas Supply Systems (Vehicle Engine with Petrol and LPG Supplying Systems). SAE Technical Paper Series. doi: https://doi.org/10.4271/2020-01-2031
  6. Golovan, A., Gritsuk, I., Popeliuk, V., Sherstyuk, O., Honcharuk, I., Symonenko, R. et. al. (2019). Features of Mathematical Modeling in the Problems of Determining the Power of a Turbocharged Engine According to the Characteristics of the Turbocharger. SAE International Journal of Engines, 13 (1). doi: https://doi.org/10.4271/03-13-01-0001
  7. Osipkov, V., Ksenevich, T. I., Belousov, B., Karasev, O., Sokolov, S., Rudynets, M. et. al. (2016). Intelligent Transport Systems: Revolutionary Threats and Evolutionary Solutions. SAE Technical Paper Series. doi: https://doi.org/10.4271/2016-01-0157
  8. Kiselev, A. B., Kokoreva, A. V., Nikitin, V. F., Smirnov, N. N. (2004). Mathematical modelling of traffic flows on controlled roads. Journal of Applied Mathematics and Mechanics, 68 (6), 933–939. doi: https://doi.org/10.1016/j.jappmathmech.2004.11.014
  9. Kelarestaghi, K. B., Heaslip, K., Khalilikhah, M., Fuentes, A., Fessmann, V. (2018). Intelligent Transportation System Security: Hacked Message Signs. SAE International Journal of Transportation Cybersecurity and Privacy, 1 (2), 75–90. doi: https://doi.org/10.4271/11-01-02-0004
  10. Županović, D., Anžek, M., Kos, G. (2012). Optimisation of Signal-controlled Intersection Capacity. PROMET - Traffic&Transportation, 22 (6), 419–431. doi: https://doi.org/10.7307/ptt.v22i6.207
  11. Zhao, F., Tan, H., Liu, Z. (2020). Safety Development Trend of the Intelligent and Connected Vehicle. SAE Technical Paper Series. doi: https://doi.org/10.4271/2020-01-0085
  12. Xu, Z. (2017). Macroscopic Traffic States Estimation Based on Vehicle-to-Infrastructure (V2I) Connected Vehicle Data. SAE Technical Paper Series. doi: https://doi.org/10.4271/2017-01-2013
  13. Guseynov, S. E., Berezhnoy, A. V. (2017). Modelling of urban traffic flow. Environment. Technology. Resources. Proceedings of the International Scientific and Practical Conference, 1, 109. doi: https://doi.org/10.17770/etr2017vol1.2632
  14. Li, J., Wu, J., Sun, H., Jiang, Y., Deng, W., Zhu, B. (2017). Traffic Modeling Considering Motion Uncertainties. SAE Technical Paper Series. doi: https://doi.org/10.4271/2017-01-2000
  15. Kim, N., Karbowski, D., Rousseau, A. (2018). A Modeling Framework for Connectivity and Automation Co-simulation. SAE Technical Paper Series. doi: https://doi.org/10.4271/2018-01-0607
  16. Kerner, B. S. (2009). Introduction to Modern Traffic Flow Theory and Control: The Long Road to Thre. Springer. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-642-02605-8
  17. Dhanavanthan, B. (2017). Propagation Loss Measurements and Two Slope Modelling in Vehicular Environments for Intelligent Transportation Systems. SAE Technical Paper Series. doi: https://doi.org/10.4271/2017-01-0093
  18. Hull, T. (2017). Intelligent Robotics Safeguarding. SAE International Journal of Engines, 10 (2), 215–221. doi: https://doi.org/10.4271/2017-01-0293
  19. Wang, Y., Song, R., Yang, C. (2018). Research on Intelligent Vehicle Index and Evaluation Method. SAE Technical Paper Series. doi: https://doi.org/10.4271/2018-01-1634
  20. Falendysh, A., Kharlamov, P., Kletska, O., Volodarets, N. (2016). Calculation of the Parameters of Hybrid Shunting Locomotive. Transportation Research Procedia, 14, 665–671. doi: https://doi.org/10.1016/j.trpro.2016.05.325
  21. Falendysh, A., Volodarets, M., Kletska, O., Hatchenko, V. (2017). The impact of the type of operation on the parameters of a shunting diesel locomotive with hybrid power plant. MATEC Web of Conferences, 133, 03003. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/201713303003
  22. Gorobchenko, O., Fomin, O., Gritsuk, I., Saravas, V., Grytsuk, Y., Bulgakov, M. et. al. (2018). Intelligent Locomotive Decision Support System Structure Development and Operation Quality Assessment. 2018 IEEE 3rd International Conference on Intelligent Energy and Power Systems (IEPS). doi: https://doi.org/10.1109/ieps.2018.8559487
  23. Volodarets, M., Gritsuk, I., Chygyryk, N., Belousov, E., Golovan, A., Volska, O. et. al. (2019). Optimization of Vehicle Operating Conditions by Using Simulation Modeling Software. SAE Technical Paper Series. doi: https://doi.org/10.4271/2019-01-0099
  24. Gao, X., Deng, W., Wang, J. (2018). GPS Modeling for Vehicle Intelligent Driving Simulation. SAE International Journal of Connected and Automated Vehicles, 2 (1), 57–65. doi: https://doi.org/10.4271/2018-01-0763
  25. Lin, Z., Guo, X., Pei, X., Yang, B., Zhang, Y. (2017). Dynamic Modeling and State Estimation for Multi-In-Wheel-Motor-Driven Intelligent Vehicle. SAE Technical Paper Series. doi: https://doi.org/10.4271/2017-01-1996
  26. Kanchwala, H., Ogai, H. (2016). Development of an Intelligent Transport System for EV. SAE International Journal of Passenger Cars - Electronic and Electrical Systems, 9 (1), 9–21. doi: https://doi.org/10.4271/2015-01-9132
  27. Khastgir, S., Dhadyalla, G., Birrell, S., Redmond, S., Addinall, R., Jennings, P. (2017). Test Scenario Generation for Driving Simulators Using Constrained Randomization Technique. SAE Technical Paper Series. doi: https://doi.org/10.4271/2017-01-1672

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-10-31

Як цитувати

Volodarets, M., Gritsuk, I., Ukrainskyi, Y., Shein, V., Stepanov, O., Khudiakov, I., Ahieiev, M., Vychuzhanin, V., Smyrnov, O., & Saraiev, O. (2020). Розробка аналітичної системи управління умовами експлуатації транспортних засобів у інформаційному комплексі V2I з використанням імітаційного моделювання. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(3 (107), 6–16. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.215006

Номер

Том 5 № 3 (107) (2020): Процеси управління

Розділ

Процеси управління

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Mykyta Volodarets, Igor Gritsuk, Yevhen Ukrainskyi, Vitalii Shein, Oleksii Stepanov, Igor Khudiakov, Maksym Ahieiev, Vladimir Vychuzhanin, Oleh Smyrnov, Olexii Saraiev

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.