<!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">Transport automation research</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Transport automation research</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Автоматика на транспорте</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">2412-9186</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">109316</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.20295/2412-9186-2025-11-04-342-354</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Методы мониторинга в транспортных системах</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>MONITORING METHODS IN TRANSPORT </subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Методы мониторинга в транспортных системах</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">Predictive Modelling of Water Levels in Lowland Rivers to Enhance the Safety of Transport Infrastructure</article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>ПРЕДИКТИВНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ УРОВНЯ ВОДЫ В РАВНИННЫХ РЕКАХ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ ТРАНСПОРТНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ</trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Муконина</surname>
       <given-names>Мария Ильинична</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Mukonina</surname>
       <given-names>Mariya Il'inichna</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>mukonina_m@bk.ru</email>
     <xref ref-type="aff" rid="aff-1"/>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <aff-alternatives id="aff-1">
    <aff>
     <institution xml:lang="ru">Ростовский государственный университет путей сообщения</institution>
     <country>Россия</country>
    </aff>
    <aff>
     <institution xml:lang="en">Rostov State Transport University</institution>
     <country>Russian Federation</country>
    </aff>
   </aff-alternatives>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2025-12-04T00:00:00+03:00">
    <day>04</day>
    <month>12</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2025-12-04T00:00:00+03:00">
    <day>04</day>
    <month>12</month>
    <year>2025</year>
   </pub-date>
   <volume>11</volume>
   <issue>4</issue>
   <fpage>342</fpage>
   <lpage>354</lpage>
   <history>
    <date date-type="received" iso-8601-date="2025-12-04T00:00:00+03:00">
     <day>04</day>
     <month>12</month>
     <year>2025</year>
    </date>
   </history>
   <self-uri xlink:href="https://atjournal.ru/en/nauka/article/109316/view">https://atjournal.ru/en/nauka/article/109316/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>В статье рассматривается задача повышения безопасности транспортной инфраструктуры посредством разработки интеллектуальной имитационной модели. Основной фокус сделан на прогнозировании уровня воды в равнинных реках для предупреждения внештатных ситуаций: подтоплений, обрушений мостов и других чрезвычайных происшествий, способных парализовать транспортное сообщение. Актуальность исследования определяется совокупностью факторов: нарастающими климатическими рисками (паводки, ливни, наводнения), техногенными угрозами, а также ограниченной эффективностью традиционных подходов к мониторингу и прогнозированию гидрологической обстановки. В ходе исследования проведен анализ реальных чрезвычайных ситуаций, наглядно демонстрирующих острую потребность в оперативном прогнозировании уровня воды. Методология разработки системы поддержки принятия решений базируется на технологиях машинного обучения. Экспериментальная часть исследования выполнена на основе данных по р. Темерник. Было протестировано 12 моделей машинного обучения, проведена оценка качества прогнозирования на основе статистических метрик, и выбраны наилучшие модели для дальнейшего использования.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>The paper considers the task of improving the transport infrastructure safety through the development of an intelligent simulation model. The focus is on predicting the water levels in lowland rivers to prevent emergencies such as flooding, bridge collapses and other crises that could disrupt transportation networks. The relevance of this research is determined by a variety of factors, including the rise in climatic hazards such as floods and heavy rainfall, industrial threats, and the limited efficacy of traditional approaches to monitoring and forecasting hydrological conditions. The study involves an analysis of actual emergency incidents, which starkly illustrates the urgent need for timely water level predictions. The methodology for developing a decision support system is based on machine learning technologies. The experimental component of the research utilizes data from the Temernik river. A total of 12 machine learning models were evaluated with the objective of selecting the most accurate and efficient models for future forecasting applications. The models were subjected to rigorous statistical assessment using a variety of performance metrics. Following the analysis, the most effective models have been identified and recommended for subsequent deployment and use.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>транспортная инфраструктура</kwd>
    <kwd>чрезвычайные ситуации</kwd>
    <kwd>мониторинг уровня воды</kwd>
    <kwd>интеллектуальное имитационное моделирование</kwd>
    <kwd>система поддержки принятия решений</kwd>
    <kwd>машинное обучение</kwd>
    <kwd>прогнозирование уровня воды</kwd>
    <kwd>AutoGluon</kwd>
    <kwd>NeuralNetFastAI</kwd>
    <kwd>WeightedEnsemble_L2</kwd>
    <kwd>равнинные реки</kwd>
    <kwd>управление рисками</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>transport infrastructure</kwd>
    <kwd>emergencies</kwd>
    <kwd>water level monitoring</kwd>
    <kwd>intelligent simulation</kwd>
    <kwd>decision support system</kwd>
    <kwd>machine learning</kwd>
    <kwd>water level predicting</kwd>
    <kwd>AutoGluon</kwd>
    <kwd>NeuralNetFastAI</kwd>
    <kwd>WeightedEnsemble_L2</kwd>
    <kwd>lowland rivers</kwd>
    <kwd>risk management</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">Арефьева Е. В. Прогноз опасностей на основе постоянно действующей ситуационно-оптимизационной модели / Е. В. Арефьева, А. В. Рыбаков // Вестник КРСУ. — 2012. — Т. 12. — № 7. — С. 17–21.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Aref'eva E. V. Prognoz opasnostey na osnove postoyanno deystvuyuschey situacionno-optimizacionnoy modeli / E. V. Aref'eva, A. V. Rybakov // Vestnik KRSU. — 2012. — T. 12. — № 7. — S. 17–21.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Алагуджаева М. А. Гидрологическое цифровое прогнозное моделирование зон затопления территории Северного Казахстана на основе высокодетальной цифровой модели рельефа / М. А. Алагуджаева, С. Р. Садвакасова, Б. Б. Елбасиева, А. А. Аимбетов // Гидроме-теорология и экология.  —  2023.  —  № 4.  — С. 74–84. — DOI: 10.54668/2789-6323-2023-111-4-74-84.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Alagudzhaeva M. A. Gidrologicheskoe cifrovoe prognoznoe modelirovanie zon zatopleniya territorii Severnogo Kazahstana na osnove vysokodetal'noy cifrovoy modeli rel'efa / M. A. Alagudzhaeva, S. R. Sadvakasova, B. B. Elbasieva, A. A. Aimbetov // Gidrome-teorologiya i ekologiya.  —  2023.  —  № 4.  — S. 74–84. — DOI: 10.54668/2789-6323-2023-111-4-74-84.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Shu X. Knowledge Discovery: Methods from Data Mining and Machine Learning / X. Shu, Y. Ye // Social Science  Research.  —  2023.  —  Vol. 110.  —  P. 102817.  — DOI:   10.1016/j.ssresearch.2022.102817.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Shu X. Knowledge Discovery: Methods from Data Mining and Machine Learning / X. Shu, Y. Ye // Social Science  Research.  —  2023.  —  Vol. 110.  —  P. 102817.  — DOI:   10.1016/j.ssresearch.2022.102817.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Долгих В. П. Краткосрочное прогнозирование водного режима рек и водохранилищ методом Брауна / В. П. Долгих, С. В. Рыбалка, И. С. Боблева // Экологический вестник Донбасса. — 2024. — № 2(12). — С. 10–15.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Dolgih V. P. Kratkosrochnoe prognozirovanie vodnogo rezhima rek i vodohranilisch metodom Brauna / V. P. Dolgih, S. V. Rybalka, I. S. Bobleva // Ekologicheskiy vestnik Donbassa. — 2024. — № 2(12). — S. 10–15.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Цыганов В. В. Климатические риски железнодорожной инфраструктуры / В. В. Цыганов,  В. А. Бородин, С. А. Савушкин, А. В. Лемешкова // ИТНОУ: информационные технологии в науке, образовании и управлении. — 2024. — № 1(22)–2(23). —  С. 51–57.  — DOI:   10.47501/ITNOU.2024.1.51-57.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Cyganov V. V. Klimaticheskie riski zheleznodorozhnoy infrastruktury / V. V. Cyganov,  V. A. Borodin, S. A. Savushkin, A. V. Lemeshkova // ITNOU: informacionnye tehnologii v nauke, obrazovanii i upravlenii. — 2024. — № 1(22)–2(23). —  S. 51–57.  — DOI:   10.47501/ITNOU.2024.1.51-57.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Восстановить разорванную нить: восстановление движения поездов до Мурманска // Мурманский вестник. — URL: https://www.mvestnik.ru/our-home/ vosстановить-разорваннуюнить/ (дата обращения: 13.11.2025).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Vosstanovit' razorvannuyu nit': vosstanovlenie dvizheniya poezdov do Murmanska // Murmanskiy vestnik. — URL: https://www.mvestnik.ru/our-home/ vosstanovit'-razorvannuyunit'/ (data obrascheniya: 13.11.2025).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Обрушение моста // РИА «Воронеж». — URL: https:// riavrn.ru/theme/obrushenie-mosta/ (дата обращения: 13.11.2025).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Obrushenie mosta // RIA «Voronezh». — URL: https:// riavrn.ru/theme/obrushenie-mosta/ (data obrascheniya: 13.11.2025).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">В Ростове-на-Дону на вокзале подтопило железнодорожные пути // ТАСС. — URL: https://tass.ru/ proisshestviya/21089611 (дата обращения: 13.11.2025).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">V Rostove-na-Donu na vokzale podtopilo zheleznodorozhnye puti // TASS. — URL: https://tass.ru/ proisshestviya/21089611 (data obrascheniya: 13.11.2025).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Ермуханов Д. С. Машинное обучение и математика / Д. С. Ермуханов // Тенденции развития науки и образования. — 2024. — № 110-18. — С. 102–105.  — DOI: 10.18411/trnio-06-2024-992.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ermuhanov D. S. Mashinnoe obuchenie i matematika / D. S. Ermuhanov // Tendencii razvitiya nauki i obrazovaniya. — 2024. — № 110-18. — S. 102–105.  — DOI: 10.18411/trnio-06-2024-992.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Chicco D. The coefficient of determination R-squared is more informative than SMAPE, MAE, MAPE, MSE and RMSE in regression analysis evaluation / D. Chicco, M. J. Warrens, G. Jurman // PeerJ Computer Science. — 2021. — Vol. 7. — Pp. 1–24. — DOI: 10.7717/PEERJ-CS.623.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Chicco D. The coefficient of determination R-squared is more informative than SMAPE, MAE, MAPE, MSE and RMSE in regression analysis evaluation / D. Chicco, M. J. Warrens, G. Jurman // PeerJ Computer Science. — 2021. — Vol. 7. — Pp. 1–24. — DOI: 10.7717/PEERJ-CS.623.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Пономаренко Т. С. Изучение гидрологических характеристик реки Темерник по результатам работы системы мониторинга «ЭМЕРСИТ» /  Т. С. Пономаренко, А. В. Бреева // Экология и водное хозяйство. — 2021. — № 2. — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/izuchenie- gidrologicheskih-harakteristik-reki-temernikpo- rezultatam-raboty-sistemy-monitoringa-emersit (дата обращения: 30.10.2025).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Ponomarenko T. S. Izuchenie gidrologicheskih harakteristik reki Temernik po rezul'tatam raboty sistemy monitoringa «EMERSIT» /  T. S. Ponomarenko, A. V. Breeva // Ekologiya i vodnoe hozyaystvo. — 2021. — № 2. — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/izuchenie- gidrologicheskih-harakteristik-reki-temernikpo- rezultatam-raboty-sistemy-monitoringa-emersit (data obrascheniya: 30.10.2025).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B12">
    <label>12.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Рашка С. Python и машинное обучение. Машинное и глубокое обучение с использованием Python, scikit-learn и TensorFlow-2 / С. Рашка, В. Мирджалили. — М.: Вильямс, 2020. — 848 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Rashka S. Python i mashinnoe obuchenie. Mashinnoe i glubokoe obuchenie s ispol'zovaniem Python, scikit-learn i TensorFlow-2 / S. Rashka, V. Mirdzhalili. — M.: Vil'yams, 2020. — 848 s.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B13">
    <label>13.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Мосин К. К. Использование методов автоматизированного машинного обучения для классификации дорожно-транспортных происшествий /  К. К. Мосин, В. Э. Ковалевский, Н. А. Жукова // Интеллектуальные технологии на транспорте. — 2023. — № 2(34). — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-metodov-avtomatizirovannogo-mashinnogo-obucheniya-dlya- klassifikatsii-dorozhno-transportnyh-proisshestviy (дата обращения: 30.10.2025).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Mosin K. K. Ispol'zovanie metodov avtomatizirovannogo mashinnogo obucheniya dlya klassifikacii dorozhno-transportnyh proisshestviy /  K. K. Mosin, V. E. Kovalevskiy, N. A. Zhukova // Intellektual'nye tehnologii na transporte. — 2023. — № 2(34). — URL: https://cyberleninka.ru/article/n/ispolzovanie-metodov-avtomatizirovannogo-mashinnogo-obucheniya-dlya- klassifikatsii-dorozhno-transportnyh-proisshestviy (data obrascheniya: 30.10.2025).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B14">
    <label>14.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Feng K. RMSE-minimizing confidence intervals for the binomial parameter / K. Feng, L. M. Leemis, H. Sasinowska // Computational Statistics. — 2022. — Vol. 37. — Iss. 4. — Pp. 1855–1885. — DOI: 10.1007/s00180-021-01183-3.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Feng K. RMSE-minimizing confidence intervals for the binomial parameter / K. Feng, L. M. Leemis, H. Sasinowska // Computational Statistics. — 2022. — Vol. 37. — Iss. 4. — Pp. 1855–1885. — DOI: 10.1007/s00180-021-01183-3.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
