Bulletin of scientific research results Bulletin of scientific research results Бюллетень результатов научных исследований 2223-9987 56081 10.20295/2223-9987-2022-4-90-105 Проблематика транспортных систем PROBLEMATIC OF TRANSPORT SYSTEM Проблематика транспортных систем Forecasting Locomotive Run Dynamics Given the Impact of Defects and of Junction Up-grading Прогнозирование динамики пробега локомотивов с учетом влияния неисправностей и модернизаций узлов Мухин Олег Олегович Muhin Oleg Olegovich Дальневосточный государственный университет путей сообщения Россия Far Eastern State Transport University Russian Federation 24 12 2022 24 12 2022 2022 4 90 105 24 12 2022 https://atjournal.ru/en/nauka/article/56081/view

Цель: Совершенствование системы планирования деповских, заводских ремонтов и модернизаций локомотивов в условиях поставки нового подвижного состава на основе контракта жизненного цикла путем разработки и применения математической модели прогнозирования среднесуточного и линейного пробегов с учетом влияния на пробег технико-технологических, сезонных и случайных факторов, а также неисправностей лимитирующих узлов и их модернизаций. Методы: Для реализации постав-ленной цели проведена оценка влияния непроизводительного простоя новых локомотивов на ремонтах в результате устранения неисправностей узлов и оборудования и простоя в ожидании плановых ремонтов на динамику среднесуточного и линейного пробегов. На базе метода многомерного спектрального сингулярного анализа и прогнозирования временных рядов Multi-Channel Singular Spectrum Analysis разработана математическая модель прогнозирования пробега, алгоритм которой реализован в интегрированной среде программирования Visual Studio (2019) на языке Си плюс-плюс. Результаты: Предложен метод определения пробега на основе данных прогноза с учетом возможных неисправностей узлов и оборудования и планируемых модернизаций. Практическая значимость: В условиях применения контракта жизненного цикла, в рамках которого подразумевается участие заводов-изготовителей локомотивов и их комплектующих в технической поддержке поставляемой продукции на всем ее сроке службы, использование предложенной модели при ежемесячном, ежеквартальном и ежегодном планировании программы ремонта позволит снизить время простоя в ожидании постановки на ремонтную позицию за счет более точного прогноза, рационально распределить ремонты, материалы, фонд линейного оборудования между сервисными предприятиями.

Purpose: To improve planning system for depot and factory repairs and for locomotive up-grades in the conditions of new rolling stock delivery on the basis of life-cycle contract by the way of the development and application of mathematical model for prognosing average daily and linear runs given the impact on run of technical-technological, seasonal and random fac-tors as well as defects, limiting junctions, and their upgrading. Methods: To achieve the set goal realization, the impact assessment for non-productive downtime of new locomotives at repairs as a result of clearing of junction defects and an equipment and of downtime in wait-ing for planned repairs on dynamics of average daily and linear runs was carried out. Based on the method of multidimensional spectral singular analysis and the prognosis of time series Multi-Channel Singular Spectrum Analysis, the mathematical model on run prognosis which algorithm for, has been embodied in integrated programming environment Visual Studio (2019) on C++ programming codes. Results: Run determination method given junction and equipment possible defects and given being planned upgrading has been proposed. Practical importance: In the conditions of life-cycle contract application which frames in, the participa-tion of locomotives and their components manufacturers in the technical support of supplied products throughout their entire service-life is implied, the usage of the proposed model at re-pair program monthly, quarterly and annual planning, would reduce the downtime in waiting for putting into a repair position on account of more accurate forecast, rationally distributed repairs, materials, stock of linear equipment between service manufactures.

 Тяговый подвижной состав электровоз планово-предупредительная система ремонта ремонт локомотивов планирование ремонтов прогнозирование временных рядов среднесуточный пробег модернизация узлов Traction rolling stock electric locomotive scheduled preventive repair system locomotive re-pair repair planning prognosis of time series average daily run junction upgrading

Давыдов Ю. А. Оценка влияния системных неисправностей локомотивов на среднесуточный пробег / Ю. А. Давыдов, О. О. Мухин, В. В. Заболотный // Известия Транссиба. - 2021. - № 3(47). - С. 31-41. Davydov Yu. A. Ocenka vliyaniya sistemnyh neispravnostey lokomotivov na srednesutochnyy probeg / Yu. A. Davydov, O. O. Muhin, V. V. Zabolotnyy // Izvestiya Transsiba. - 2021. - № 3(47). - S. 31-41. Мухин О. О. Математическая модель прогнозирования среднесуточного пробе-га локомотивов / О. О. Мухин // Современные технологии. Системный анализ. Моде-лирование. - 2022. - № 1(73). - С. 123-132. Muhin O. O. Matematicheskaya model' prognozirovaniya srednesutochnogo probe-ga lokomotivov / O. O. Muhin // Sovremennye tehnologii. Sistemnyy analiz. Mode-lirovanie. - 2022. - № 1(73). - S. 123-132. Давыдов Ю. А. Совершенствование системы поддержки жизненного цикла ло-комотивов / О. О. Мухин, Ю. А. Давыдов, В. В. Заболотный // Современные техноло-гии. Системный анализ. Моделирование. - 2021. - № 3(71). - С. 92-101. Davydov Yu. A. Sovershenstvovanie sistemy podderzhki zhiznennogo cikla lo-komotivov / O. O. Muhin, Yu. A. Davydov, V. V. Zabolotnyy // Sovremennye tehnolo-gii. Sistemnyy analiz. Modelirovanie. - 2021. - № 3(71). - S. 92-101. Степанов Д. Варианты метода «Гусеница»-SSA для прогноза многомерных временных рядов / Д. Степанов, Н. Голяндина // Идентификация систем и задачи управления: труды IV Международной конференции. - М., 2005. - С. 1831-1848. Stepanov D. Varianty metoda «Gusenica»-SSA dlya prognoza mnogomernyh vremennyh ryadov / D. Stepanov, N. Golyandina // Identifikaciya sistem i zadachi upravleniya: trudy IV Mezhdunarodnoy konferencii. - M., 2005. - S. 1831-1848. Golyandina N. Multivariate and 2D Extensions of Singular Spectrum Analysis with the Rssa Package / N. Golyandina, A. Korobeynikov, A. Shlemov et al. // Journal of Statistical Software. - 2015. - Vol. 67. - Iss. 2. - Pp. 1-78. Golyandina N. Multivariate and 2D Extensions of Singular Spectrum Analysis with the Rssa Package / N. Golyandina, A. Korobeynikov, A. Shlemov et al. // Journal of Statistical Software. - 2015. - Vol. 67. - Iss. 2. - Pp. 1-78. Голяндина Н. Э. Обработка многомерных временных рядов с помощью метода «Гусеница» // Главные компоненты временных рядов: метод «Гусеница» / Н. Э. Голян-дина, Д. Л. Данилов; под ред. Д. Л. Данилова, А. А. Жиглявского. - СПб.: СПбГУ, 1997. - С. 105-131. Golyandina N. E. Obrabotka mnogomernyh vremennyh ryadov s pomosch'yu metoda «Gusenica» // Glavnye komponenty vremennyh ryadov: metod «Gusenica» / N. E. Golyan-dina, D. L. Danilov; pod red. D. L. Danilova, A. A. Zhiglyavskogo. - SPb.: SPbGU, 1997. - S. 105-131. Надтока И. И. Двумерный метод сингулярного спектрального анализа при мо-делировании процесса почасового электропотребления летнего периода / И. И. Надто-ка, О. А. Корнюкова, С. А. Вялкова и др. // Известия вузов. Электромеханика. - 2012. - № 2 - С. 26-30. Nadtoka I. I. Dvumernyy metod singulyarnogo spektral'nogo analiza pri mo-delirovanii processa pochasovogo elektropotrebleniya letnego perioda / I. I. Nadto-ka, O. A. Kornyukova, S. A. Vyalkova i dr. // Izvestiya vuzov. Elektromehanika. - 2012. - № 2 - S. 26-30. Иванова К. А. Планирование объема грузоперевозок на станциях ВСЖД мето-дом «SSA-Гусеница» / К. А. Иванова, В. В. Тирских // Информатизация и виртуализа-ция экономической и социальной жизни: материалы VII Всероссийской студенческой научно-практической конференции с международным участием. Иркутск, 20 ноября 2019 г. - Иркутск: Иркутский национальный исследовательский технический уни-верситет, 2019. - С. 230-235. Ivanova K. A. Planirovanie ob'ema gruzoperevozok na stanciyah VSZhD meto-dom «SSA-Gusenica» / K. A. Ivanova, V. V. Tirskih // Informatizaciya i virtualiza-ciya ekonomicheskoy i social'noy zhizni: materialy VII Vserossiyskoy studencheskoy nauchno-prakticheskoy konferencii s mezhdunarodnym uchastiem. Irkutsk, 20 noyabrya 2019 g. - Irkutsk: Irkutskiy nacional'nyy issledovatel'skiy tehnicheskiy uni-versitet, 2019. - S. 230-235. Кулинич Ю. М. Прогнозирование стоимости электроэнергии и состояния изо-ляции электрооборудования / Ю. М. Кулинич, С. А. Шухарев // Моделирование, опти-мизация и информационные технологии. - 2020. - Т. 8. - № 3(30). Kulinich Yu. M. Prognozirovanie stoimosti elektroenergii i sostoyaniya izo-lyacii elektrooborudovaniya / Yu. M. Kulinich, S. A. Shuharev // Modelirovanie, opti-mizaciya i informacionnye tehnologii. - 2020. - T. 8. - № 3(30). Иванов В. В. Прогнозирование суточных объемов пассажирских перевозок в Московском метрополитене / В. В. Иванов, Е. С. Осетров // Письма в журнал Физика элементарных частиц и атомного ядра. - 2018. - Т. 15. - № 1(213). - С. 88-108. Ivanov V. V. Prognozirovanie sutochnyh ob'emov passazhirskih perevozok v Moskovskom metropolitene / V. V. Ivanov, E. S. Osetrov // Pis'ma v zhurnal Fizika elementarnyh chastic i atomnogo yadra. - 2018. - T. 15. - № 1(213). - S. 88-108. Трофимова В. Ш. Экономико-математическое моделирование и прогнозиро-вание электропотребления промышленного предприятия (на примере ОАО «ММК») / В. Ш. Трофимова // Экономика, статистика и информатика. Вестник УМО. - 2010. - № 4. - С. 109-114. Trofimova V. Sh. Ekonomiko-matematicheskoe modelirovanie i prognoziro-vanie elektropotrebleniya promyshlennogo predpriyatiya (na primere OAO «MMK») / V. Sh. Trofimova // Ekonomika, statistika i informatika. Vestnik UMO. - 2010. - № 4. - S. 109-114. Ташилова А. А. Структурный анализ и прогноз зимних осадков методом «Caterpillar»-SSA / А. А. Ташилова, Л. А. Кешева, С. Б. Балкарова и др. // Доклады Адыгской (Черкесской) Международной академии наук. - 2013. - Т. 15. - № 1. - С. 106-114. Tashilova A. A. Strukturnyy analiz i prognoz zimnih osadkov metodom «Caterpillar»-SSA / A. A. Tashilova, L. A. Kesheva, S. B. Balkarova i dr. // Doklady Adygskoy (Cherkesskoy) Mezhdunarodnoy akademii nauk. - 2013. - T. 15. - № 1. - S. 106-114. Golyandina N. Basic Singular Spectrum Analysis and Forecasting with R. / N. Gol-yandina, A. Korobeynikov // Computational Statistics and Data Analysis. - 2014. - Vol. 71. - Pp. 934-954. Golyandina N. Basic Singular Spectrum Analysis and Forecasting with R. / N. Gol-yandina, A. Korobeynikov // Computational Statistics and Data Analysis. - 2014. - Vol. 71. - Pp. 934-954. Harmouche J. The Sliding Singular Spectrum Analysis: a Data-Driven Non-Stationary Signal Decomposition Tool / J. Harmouche, D. Fourer et al. // IEEE Transactions on Signal Processing. - 2018. - Iss. 66(1). - Pp. 251-263. Harmouche J. The Sliding Singular Spectrum Analysis: a Data-Driven Non-Stationary Signal Decomposition Tool / J. Harmouche, D. Fourer et al. // IEEE Transactions on Signal Processing. - 2018. - Iss. 66(1). - Pp. 251-263.