<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Bulletin of scientific research results</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Bulletin of scientific research results</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Бюллетень результатов научных исследований</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="online">2223-9987</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">65862</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.20295/2223-9987-2023-2-171-180</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Современные технологии - транспорту</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>HIGH TECHNOLOGIES FOR TRANSPORT</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Современные технологии - транспорту</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">Application of Machine Learning to Analyze the Technical Characteristics and Parameters of the Rolling Stock in Operation on High-Speed Railway Lines</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Применение машинного обучения для анализа технических характеристик и параметров эксплуатируемого подвижного состава на высокоскоростных железнодорожных магистралях</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Сычугов</surname>
       <given-names>Антон Николаевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Sychugov</surname>
       <given-names>Anton Nikolaevich</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <bio xml:lang="ru">
      <p>кандидат технических наук;</p>
     </bio>
     <bio xml:lang="en">
      <p>candidate of technical sciences;</p>
     </bio>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I</institution>
     <city>Санкт-Петербург</city>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University</institution>
     <city>Saint-Petersburg</city>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2023-06-26T13:50:15+03:00">
    <day>26</day>
    <month>06</month>
    <year>2023</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2023-06-26T13:50:15+03:00">
    <day>26</day>
    <month>06</month>
    <year>2023</year>
   </pub-date>
   <volume>2023</volume>
   <issue>2</issue>
   <fpage>171</fpage>
   <lpage>180</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2023-06-25T00:00:00+03:00">
     <day>25</day>
     <month>06</month>
     <year>2023</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://atjournal.ru/en/nauka/article/65862/view">https://atjournal.ru/en/nauka/article/65862/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Цель: Машинное обучение — это одна из самых популярных технологий в настоящее время, которая находит применение в различных отраслях. Одной из таких отраслей является железнодорожный транспорт, где машинное обучение может существенно улучшить процессы управления локомотивами и электропоездами. Статья посвящена исследованию возможности применения машинного обучения для анализа технических характеристик и параметров подвижного состава на примере электропоездов, эксплуатирующихся на высокоскоростных железнодорожных магистралях. В статье будут рассмотрены механизмы машинного обучения для анализа данных, а также предложены практические рекомендации по использованию машинного обучения для анализа данных на железнодорожном транспорте. Методы: Метод k-средних (k-means) — один из наиболее популярных алгоритмов машинного обучения для кластеризации, который позволяет разбить набор данных на k схожих групп или кластеров. Алгоритм основан на поиске центроидов (средних значений) каждого кластера и присваивании объектов к тому кластеру, который имеет наиболее близкий центроид. В зависимости от выбора начальных значений центроидов и параметров алгоритма, разбиение данных на кластеры может быть разным. Алгоритм k-средних является относительно простым в реализации и эффективным алгоритмом кластеризации, который может быть использован в качестве первоначальной оценки для более сложных алгоритмов кластеризации; метод линейной регрессии — это статистический алгоритм, используемый для определения связи между двумя непрерывными переменными. Алгоритм использует линейную функцию, которая описывает связь между зависимой переменной и одной или несколькими независимыми переменными. Результаты: Алгоритм обработки и первичного анализа характеристик и параметров высокоскоростного подвижного состава, результаты кластеризации параметров, методика прогнозирования технических характеристик перспективного высокоскоростного подвижного состава. Практическая значимость: Показаны методы применения машинного обучения для анализа технических характеристик и параметров эксплуатируемого подвижного состава на высокоскоростных железнодорожных магистралях. Методы позволят обосновать и спрогнозировать необходимые характеристики при разработке технических требований для высокоскоростного транспорта в России. С помощью применения машинного обучения можно повысить точность расчета технико-экономических моделей высокоскоростных магистралей, а в дальнейшем сократить затраты на эксплуатацию подвижного состава.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>Purpose: Machine learning is one of the most popular technologies at the present time, which finds application in various industries. One such industry is rail transport, where machine learning can significantly improve the management of locomotives and electric trains. The article is devoted to the study of the possibility of using machine learning to analyze the technical characteristics and parameters of the rolling stock using electric trains operating on high-speed railway lines as an example. The article discusses machine learning mechanisms for data analysis, as well as offers practical recommendations for using machine learning for data analysis on railway transport. Methods: The k-means method is one of the most popular machine learning algorithms for clustering, which allows to split a dataset into k similar groups or clusters. The algorithm is based on finding the centroids (mean values) of each cluster and assigning objects to the cluster that has the closest centroid. Depending on the choice of the initial values of the centroids and the parameters of the algorithm, the partitioning of data into clusters can be different. In addition, k-means is a relatively easy-to-implement and efficient clustering algorithm that can be used as an initial estimate for more complex clustering algorithms; The linear regression method is a statistical algorithm used to determine the relationship between two continuous variables. The algorithm uses a linear function that describes the relationship between the dependent variable and one or more independent variables. Results: Algorithm for processing and primary analysis of the characteristics and parameters of high-speed rolling stock, the results of parameter clustering, a technique for predicting the technical characteristics of prospective high-speed rolling stock. Practical significance: The methods of application of machine learning for the analysis of technical characteristics and parameters of the operated rolling stock on high-speed railway lines are shown. The methods will allow to substantiate and predict the necessary characteristics when developing technical requirements for high-speed transport in Russia. Using machine learning, it is possible to improve the accuracy of calculating the technical and economic models of high-speed highways, and further reduce the cost of operating rolling stock.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>Машинное обучение</kwd>
    <kwd>подвижной состав</kwd>
    <kwd>прогнозирование технических характеристик транспорта</kwd>
    <kwd>анализ данных</kwd>
    <kwd>высокоскоростной транспорт</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>Machine learning</kwd>
    <kwd>rolling stock</kwd>
    <kwd>predicting the technical characteristics of transport</kwd>
    <kwd>data analysis</kwd>
    <kwd>high-speed transport</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p></p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Machine Learning // General Electric. - URL: https://www.ge.com/research/technology-domains/artificial-intelligence/machine learning (дата обращения: 21.03/2023).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Machine Learning // General Electric. - URL: https://www.ge.com/research/technology-domains/artificial-intelligence/machine learning (data obrascheniya: 21.03/2023).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Artificial intelligence at DB // Deutsche Bahn. - URL: https://www.deutschebahn.com/en/artificial_intelligence-6935068 (дата обращения: 21.03.2023).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Artificial intelligence at DB // Deutsche Bahn. - URL: https://www.deutschebahn.com/en/artificial_intelligence-6935068 (data obrascheniya: 21.03.2023).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Artificial Intelligence // BNSF Railway URL: https://www.bnsf.com/news-media/railtalk/innovation/artificial-intelligence.html (дата обращения: 21.03/2023).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Artificial Intelligence // BNSF Railway URL: https://www.bnsf.com/news-media/railtalk/innovation/artificial-intelligence.html (data obrascheniya: 21.03/2023).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">High-speed Data // INTERNATIONAL UNION OF RAILWAYS (UIC). - URL: https://uic.org/passenger/highspeed/article/high-speed-data-and-atlas (дата обращения: 21.03.2023).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">High-speed Data // INTERNATIONAL UNION OF RAILWAYS (UIC). - URL: https://uic.org/passenger/highspeed/article/high-speed-data-and-atlas (data obrascheniya: 21.03.2023).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Highspeed // INTERNATIONAL UNION OF RAILWAYS (UIC). - URL: https://uic.org/passenger/highspeed/ (дата обращения: 21.03/2023).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Highspeed // INTERNATIONAL UNION OF RAILWAYS (UIC). - URL: https://uic.org/passenger/highspeed/ (data obrascheniya: 21.03/2023).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Colab // Colab. - URL: https://colab.research.google.com/ (дата обращения: 21.03/2023).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Colab // Colab. - URL: https://colab.research.google.com/ (data obrascheniya: 21.03/2023).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Sklearn.cluster.KMeans // Scikit-learn. - URL: https://scikit-learn.org/stable/modules/generated/sklearn.cluster.KMeans.html (дата обращения: 21.03.2023).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Sklearn.cluster.KMeans // Scikit-learn. - URL: https://scikit-learn.org/stable/modules/generated/sklearn.cluster.KMeans.html (data obrascheniya: 21.03.2023).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Sklearn.linear_model.LinearRegression // Scikit-learn URL: https://scikit-learn.org/stable/modules/generated/sklearn.linear_model.LinearRegression.html (дата обращения: 21.03.2023).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Sklearn.linear_model.LinearRegression // Scikit-learn URL: https://scikit-learn.org/stable/modules/generated/sklearn.linear_model.LinearRegression.html (data obrascheniya: 21.03.2023).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
