Современные технологии. Системный анализ. Моделирование

Роль библиотек в эпоху искусственного интеллекта: аналитический взгляд на новые ИИ-технологии и их применение

2025-12-19T12:15:32+00:00

В статье рассматривается трансформация роли современных библиотек в условиях «цифровой неопределенности» и стремительного развития технологий искусственного интеллекта. Авторы выполнили ретроспективный обзор эволюции нейросетевых архитектур – от первых вероятностных моделей перцептрона Фрэнка Розенблатта и рекуррентных сетей, решивших проблему долгосрочной памяти, до современных трансформеров и больших языковых моделей, обосновав неизбежность текущего технологического перехода. В работе систематизированы передовые инструменты генеративного искусственного интеллекта, включая диффузионные модели визуализации (Stable Diffusion), технологии распознавания речи и понимания структуры документов с детальной оценкой перспектив их внедрения в процессы сохранения научного наследия. Особый акцент сделан на риски «информационного шума», галлюцинации нейронных сетей и размывание понятия авторства, что актуализирует новую роль библиотеки как гаранта верифицированного знания в соответствии с принципами Международной федерации библиотечных ассоциаций. Практическая значимость исследования заключается в техническом описании опыта Центральной научной библиотеки Федерального исследовательского центра Иркутского института химии им. А.Е. Фаворского Сибирского отделения Российской академии наук по разработке локальной интеллектуальной поисковой системы для эффективного поиска и анализа содержания научной литературы. Представлена архитектура на основе методологии Retrieval Augmented Generation и локальных языковых моделей, которая обеспечивает семантический поиск по оцифрованным профильным (в том числе химическим) фондам, суверенитет данных и верифицируемость ответов со ссылками на первоисточники.

Моделирование переходных процессов в тяговой сети при проходе секционного изолятора

2025-12-10T12:33:34+00:00

Возникновение отказов в контактной сети, связанных с повреждением секционных изоляторов, является недопустимым, но все же остается актуальной проблемой на данный момент. Повреждения изоляторов разделяются на механические и электрические. Первые появляются в результате удара токоприемника электроподвижного состава о тело секционного изолятора, вторые – вследствие коммутаций, формирующихся в контактной сети при проходе электроподвижного состава под секционным изолятором. В данной статье авторами рассматриваются переходные процессы, возникающие в тяговой сети постоянного тока при проходе токоприемника электроподвижного состава под секционным изолятором. Составлены схема замещения схемы питания участка тяговой сети и уравнения, описывающие фазу прохождения электровоза секционного изолятора. Построена математическая модель, учитывающая токовую нагрузку электроподвижного состава, скорость его движения и тяговую характеристику. Математическая модель состоит из двух частей. В первой электровоз рассматривается как источник тока, во второй модели описывается электромеханическая схема электроподвижного состава и его движение. Рассчитана энергия дуги, которая появляется на секционном изоляторе, определена ее зависимость от скорости электроподвижного состава и величины потребляемого тока. Предложен способ, позволяющий снизить негативное влияние переходных процессов на элементы контактной сети и, соответственно, повысить надежность и безопасность системы. Результаты исследования будут полезны при разработке систем автоматизированного управления движением электроподвижных составов при переходах между секциями контактной сети.

Влияние статической осевой нагрузки высокоскоростных электропоездов на cилы, возникающие в системе «колесо – рельс»

2025-12-19T10:17:43+00:00

Развитие высокоскоростного пассажирского движения в России – актуальная многосторонняя задача, стоящая перед научными, проектировочными и промышленными центрами страны. Во многих государствах мира (КНР, Япония, Австрия, Франция) уже эксплуатируются поезда со скоростями вплоть до 350 км/ч. В России максимальную скорость движения (250 км/ч) развивает только электропоезд «Сапсан», и то на выделенном участке Окуловка – Мстинский мост (на остальном маршруте – 200 км/ч). Повышение допускаемых скоростей движения и разработка новых высокоскоростных поездов требуют решения многих задач, касающихся как подвижного состава, так и железнодорожного пути. В статье рассмотрен вопрос влияния статической осевой нагрузки моторных и немоторных вагонов электропоезда на силы, возникающие между колесами и рельсами при движении со скоростями, доходящими до 400 км/ч. Эти силы, в свою очередь, позволяют оценивать динамическое поведение вагонов и их воздействие на железнодорожный путь. Сравнение сил производилось методом имитационного компьютерного моделирования в программном комплексе «Универсальный механизм» для осевых нагрузок 17,0 / 17,5 / 18,0 тс. За основу принимались компьютерные модели вагонов электропоезда «Сапсан» отдельно и в составе поезда. В заключении сделаны выводы о влиянии увеличенной статической осевой нагрузки на горизонтальные (продольные и поперечные) и вертикальные силы в системе «колесо – рельс», оценено изменение величин рамных сил и динамической погонной нагрузки, показателей плавности хода.

Проблемы организации радиотракта на участке высокоскоростной железнодорожной магистрали

2025-11-27T10:37:54+00:00

Реализация столь масштабного мероприятия как проектирование и строительство высокоскоростной магистрали не может быть осуществлена без средств связи. Несомненно, что в таком случае должны применяться самые современные средства связи, удовлетворяющие как с точки зрения эксплуатации инфраструктурных объектов и подвижного состава, так и обслуживания пассажиров. В России еще никогда массово в эксплуатационном режиме не обеспечивали сотовой связью подвижные объекты, перемещающиеся на скоростях от 250 до 400 км/ч. Естественно, радиотракт в этом случае необходимо реализовывать на современном стандарте сотовой связи LTE. Таким образом, проведение анализа основных факторов, влияющих на установление устойчивой связи на всем участке высокоскоростной магистрали, является актуальной задачей. В результате исследования определены проблемные вопросы для организации беспроводной связи при высоких скоростях движения (свыше 250 км/ч), такие как эффект Доплера, уровень сигнала, процесс обслуживания мобильных абонентов при переходе их от одной базовой станции к другой во время вызова или передаче информационных сообщений (хэндовер), а также анализ существующих решений реализации этих процессов ведущими российскими и всемирно известными производителями оборудования сетей 5G стандарта LTE. Практическая значимость исследования заключается в выработанных рекомендациях при управлении сетью связи на железнодорожном транспорте, а именно использование совместных ячеек между ближайшими ячейками сотовой связи посредством их объединения в одну логическую ячейку.

Разработка мероприятий по поддержанию необходимого уровня напряжения в контактной сети грузонапряженного участка Восточного полигона

2025-12-20T12:02:28+00:00

Одним из основных параметров режима работы системы тягового электроснабжения, уровень которого должен находиться в определенных пределах для обеспечения требующейся пропускной способности данной системы, является напряжение в контактной сети. Реальное значение этого параметра может отклоняться от требований нормативных документов в том случае, если на участке, особенно имеющем сложный профиль пути, изменяются условия организации перевозок: растет их объем, увеличиваются массы составов, уменьшаются межпоездные интервалы. Такая проблема в настоящее время характерна для многих дистанций электроснабжения Восточного полигона в связи с его модернизацией. С целью ее решения в программу развития Восточного полигона закладывается внедрение комплекса средств усиления системы тягового электроснабжения. Однако, несмотря на поэтапную реализацию этой программы, в силу наличия особенностей в системе внешнего электроснабжения (как в ее составе, так и в режимах работы, особенно ремонтных) необходимо более детальное изучение пропускной способности, особенно грузонапряженных участков полигона. В представленной работе приведены результаты исследования текущей пропускной способности участка ТШ–ТЛ на базе моделирования системы электроснабжения в программном комплексе Fazonord. Модели разработаны с учетом предложенных средств усиления. Анализ результатов подтвердил необходимость применения оптимального комбинированного способа усиления системы тягового электроснабжения, включающего такие средства усиления, как устройства продольной компенсации и компенсации реактивной мощности с плавным регулированием, установка дополнительного силового трансформатора на тяговых подстанциях.

Определение расчетной толщины теплоизоляции из золошлаковых отходов

2025-12-10T12:08:38+00:00

Земляное полотно железнодорожного пути зачастую подвержено деформациям. Это происходит из-за изменения его теплофизических, физико-механических и физико-химических характеристик. Развитие деформаций в связи с осадкой оттаивающих грунтов или их пучения в результате промерзания представляет собой сложный многофакторный процесс. Для борьбы с указанными явлениями в настоящее время применяют теплоизоляционный слой из плит экструдированного пенополистирола. Однако, как показывает опыт эксплуатации данного материала, он имеет ряд недостатков, которые напрямую влияют на стабильность земляного полотна. Одним из возможных заменителей для теплоизоляции земляного полотна можно рассмотреть новый материал, производимый из золошлаковых отходов. Лабораторные исследования подтверждают, что он по теплоемкости и теплопроводности немного уступает экструдированному пенополистиролу, однако его прочность при одноосном сжатии значительно выше. В статье приведены качественные и количественные характеристики обоих материалов, представлены результаты расчетов, проведенных в программном комплексе Frost 3D Universal по определению расчетной толщины теплоизоляционного слоя, изготовленного на основе золошлаковых отходов. С целью установления зависимости толщины нового материала от суммы градусо-суток отрицательных температур за год, расчеты проведены при разных климатических условиях. По их результатам выявлено, что этот образец может использоваться в качестве защитного теплоизоляционного слоя на основной площадке земляного полотна для предотвращения образования пучин. Найдена линия тренда, выраженная функциональной зависимостью, для определения толщины теплоизоляции при разных климатических условиях.

Нетрадиционный способ заряда бортовой аккумуляторной батареи мультикоптера

2025-12-18T10:58:24+00:00

Одним из основных недостатков беспилотных летательных аппаратов мультироторного типа является ограниченность емкости бортовой аккумуляторной батареи. Для осуществления ее подзаряда требуется прекращение полета и возвращение летательного аппарата на базу. В статье рассматривается нетрадиционный способ заряда бортовой аккумуляторной батареи мультикоптера за счет энергии внешнего электромагнитного поля, созданного сторонними источниками, например токами, протекающими по контактному проводу электрифицированного железнодорожного транспорта или по высоковольтным проводам воздушных линий электропередач. Процесс передачи энергии на борт мультикоптера происходит бесконтактно (индукционно) во время его полета в непосредственной близости от источника магнитного поля. Технически это выполняется с помощью электрической катушки, установленной на борту летательного аппарата, и подсоединенной к блоку заряда аккумуляторной батареи. Повышение эффективности заряда батареи в светлое время суток также достигается с помощью солнечной панели, расположенной на аппарате. Для исследования предложенного способа заряда и подтверждения его результативности была построена математическая модель в пакете COMSOL Multiphysics 6.2 с использованием метода конечных элементов, с помощью которой в дальнейшем выполнялся расчет электродвижущей силы, наводимой в бортовой электрической катушке. Получен ряд зависимостей величины наведенной электродвижущей силы от геометрических размеров, числа витков бортовой электрической обмотки, расстояния до контактного провода контактной сети переменного тока напряжением 27,5 кВ. Достоверность результатов расчета доказана исследованиями на экспериментальных стендах.

Усиление технического оснащения четной системы железнодорожной станции как ключевой фактор прироста пропускных и перерабатывающих мощностей Восточного полигона

2025-12-10T11:27:43+00:00

В статье рассматривается уровень и качество технического оснащения четной системы сортировочной станции Восточного полигона железнодорожных дорог. Комплексный анализ работы, в основу которого положены статистические данные, относящиеся к пропускной и перерабатывающей способностям станции, позволил выявить несоответствие технологии функционирования четной системы и действующего технологического процесса, который является ключевым нормативным документом при обеспечении слаженной, бесперебойной работы. Обнаруженное несоответствие является следствием «принятой» технологии работы на станции и связано с отсутствием здесь горочного локомотива серии ТЭМ14, а также его временной заменой снимаемым с четного парка станции тепловозом серии ТЭМ18. Технологический процесс предусматривает, что в среднем за сутки в парк приема станции прибывает четыре поезда, в составе которых имеются вагоны с отметкой «запрещено спускать с горки», а также шесть поездов повышенного веса, что в общем объеме прибытия грузовых поездов, прибывающих в расформирование, составляет 34 %. Согласно статистике за 2023–2025 гг. по приему поездов на ст. Иркутск-Сортировочный, среднее количество обрабатываемых составов с вагонами, имеющими отметку «запрещено спускать с горки», варьируется от трех до шести в сутки, а доля поездов повышенного веса доходит до 40 %. Эти факторы свидетельствуют о том, что требуются значительные временные затраты на работу горочных локомотивов серии ВЛ65 по расформированию поездов указанных категорий, что увеличивает время простоя остальных грузовых поездов в ожидании текущих технологических операций. Существует также проблема занятости путей станции вследствие ожидания подачи горочного локомотива, которое примерно составляет более трех часов. Выявленное нарушение технологических циклов процесса расформирования поездов приводит к тому, что в определенный промежуток времени свободных путей на станции не остается, что делает невозможным прием поездов для производства необходимых технологических операций. В данном исследовании рассмотрен комплекс мероприятий, направленных на усиление технического оснащения четной системы железнодорожной станции, прирост пропускных и перерабатывающих мощностей Восточного полигона железных дорог.

Исследование действующей технологии разработки и корректировки планов формирования поездов на железных дорогах Монголии

2025-12-26T08:29:59+00:00

В последние годы железнодорожная политика Монголии представляет собой не просто транспортную стратегию, а комплексный инструмент диверсификации экономики и обеспечения ее устойчивого роста. На 30 % выросли объемы погрузки и выгрузки по железнодорожным станциям Улан-Баторской железной дороги, при этом возрастает простой местных вагонов, увеличивается оборот вагона, вследствие чего растет потребность в рабочем парке вагонов. Данные факторы вызывают необходимость перехода от традиционных способов управления движением поездов к интегрированным, которые позволят беспрепятственно реализовать перспективные параметры пропускных и провозных мощностей сети железных дорог Монголии. Основой деятельности дороги является работа с местными вагонами, которые формируются в участковые, вывозные и сборные поезда. Общее число назначений этих поездов равно 41. Проанализирован действующий план составления поездов, в котором предусмотрено 26 четных и 22 нечетных назначения, суммарное число подбираемых в них групп вагонов составило 100. Формированием занимаются 12 железнодорожных станций. С учетом большого числа маломощных назначений вагоны длительное время простаивают под накоплением, что увеличивает общий простой местного вагона. Автором статьи разработаны и представлены предложения по изменению действующего плана формирования поездов с целью сокращения количества назначений и уменьшения числа групп, входящих в них. Дана экономическая оценка предлагаемого варианта оптимизационного решения.