№ 5 (98) май, 2022 г. DOI - 10.32743/UniTech.2022.98.5.13616 КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ Имомназаров Сарвар Ковилжонович преподаватель, Наманганский инженерно-строительный институт, Республика Узбекистан, г. Наманган E-mail: [email protected] Насриддинов Азизбек Шамсиддинович PhD, Наманганский инженерно-строительный институт, Республика Узбекистан, г. Наманган Мирдадаев Фазлиддин Аслиддин угли магистр Наманганский инженерно-строительный институт, Республика Узбекистан, г. Наманган Рахимжонов Азизбек Алишер угли студент Наманганский инженерно-строительный институт, Республика Узбекистан, г. Наманган CLASSIFICATION OF ELECTRONIC ENGINE CONTROL SYSTEMS Sarvar Imomnazarov Teacher, Namangan Institute of Construction Engineering, Republic of Uzbekistan, Namangan Azizbek Nasriddinov PhD Namangan Institute of Construction Engineering, Republic of Uzbekistan, Namangan Mirdadayev Fazliddin master Namangan Institute of Construction Engineering, Republic of Uzbekistan, Namangan Azizbek Raximjonov Student, Namangan Institute of Construction Engineering, Republic of Uzbekistan, Namangan АННОТАЦИЯ В данной статье представлена классификация электронных систем управления двигателем, рассмотрены удобства между бензиновым Двигателем внутреннего сгорания и электродвигателем. ABSTRACT This article presents a classification of electronic engine control systems, discusses the convenience between a gaso- line internal combustion engine and an electric motor. Ключевые слова: ДВС, динамических параметр, электромагнит, диагностика, электробензонасос. Keywords: ICE, dinamik parametr, elektromagnit, diagnostika, elektrobenzon nasos. ________________________________________________________________________________________________ __________________________ Библиографическое описание: КЛАССИФИКАЦИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Имомназаров С.К. [и др.]. 2022. 5(98). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13616
№ 5 (98) май, 2022 г. Самой распространенной авто тронной систе- ботают по общему принципу - с распылением топ- мой на борту современного легковкого автомобиля лива под давлением в поток всасываемого воздуха. является система впрыска топлива или электронная При этом и количество топлива, и количество воз- система управления двигателем. Такие системы по духа постоянно контролируется и дозируется, чтобы конструктивному устройству исключительное разно- их соотношение в топливовоздушной смеси, посту- образны. Согласно классификации представленной на пающей в цилиндры двигателя, было бы наиболее системы впрыска топлива являются авто тронным оптимальным на всех режимах работы. Это обеспе- оборудованием третьего поколения, которые принято чивает двигателю значительную экономию топлива, разделять по принципу действия на пять основных улучшение его динамических параметров и характе- групп: К, Mono, L, М, D (рисунок 1.2), Но все они ра- ристик, уменьшение выброса токсичных веществ с отработавшими газами. Рисунок 1.2. Классификация электронных систем управления двигателем Для дальнейшего анализа целесообразно учесть • системы с электромагнитными форсунками; классификацию систем впрыска по нескольким ос- • системы с регулятором давления топлива. новным признакам, применяемую в настоящее Современными исследованиями показано, что время и предложенную Будько Ю.И. Предлагаемая дальнейшее совершенствование топливной экономич- классификация не исчерпывает всех возможных ва- ности при одновременном существенном снижении риантов, однако охватывает все системы, практиче- уровня токсичности двигателей с впрыском топлива ски используемые в настоящее время. может быть достигнуто применением распределен- ного впрыска - впрыска с подачей топлива в строго Системы впрыска легкого топлива, могут быть определенный момент рабочего цикла каждого ци- классифицированы следующим образом. линдра. В настоящее же время экономические со- ображения заставляют искать пути упрощения и По месту подачи топлива: удешевления массовой аппаратуры впрыска, обес- • системы непосредственного впрыска; печивающей уровень токсичности и топливной • системы впрыска во впускной тракт. экономичности, обусловленный действующими • другие приборы электрооборудования автомо- законодательствами, что вполне достижимо для биля систем с групповым впрыском топлива. Электронные системы управления двигателем Применение электронных управляющих включают в себя: устройств обеспечивает стабильность настроенной • системы впрыска программы и создает возможность быстрой и точной • зажигания проверки настройки в условиях эксплуатации путем • пуска двигателя подключения электронного диагностического обо- По способу подачи топлива: рудования без демонтажа узлов аппаратуры с авто- • системы с циклической подачей; мобиля • системы непрерывного впрыска. По типу узлов, дозирующих топливо: • системы с плунжерными насосами; 35
№ 5 (98) май, 2022 г. Системам топливоподачи присущи следующие 4) электробензонасос охлаждается топливом, свойства, которые необходимо учитывать при разра- поэтому включение его, при отсутствии топлива в ботке методов и средств диагностирования: баке приводит к быстрому перегреву и поломке электробензонасоса; 1) адаптивное самообучение для регулирования топливоподачи является процессом, продолжаю- 5) все диагностические работы должны всегда щимся в течение всего срока эксплуатации автомо- начинаться с «ПРОВЕРКИ ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ биля; ЦЕПИ»; 2) система топливоподачи двигателя с впрыском 6) при отрицательной температуре окружающего содержит элементы, в которых предусмотрена ра- воздуха не запуск двигателя может быть вызван бота сопряжений, выполненных с претензионной присутствием воды в топливе; точностью, что предъявляет повышенные требования к чистоте топлива; 7) загрязнение сливного топливо провода может привести к повышению давления в топливной рампе 3) бензонасос подает топливо на топливную и дальнейшему повреждению регулятора давления рампу, где давление топлива в системе поддержи- топлива. вается в диапазоне 284-325 кПа. Рьбыток топлива возвращается в бензобак. Поэтому соединения Учет выше перечисленных свойств позволить элементов топливной системы должны быть надеж- оптимизировать технологический процесс и разра- ными и при проведении ТО подвергаться тщательному батываемые средства диагностирования. контролю; Список литературы: 1. Румянцев В.В. Конструкция и расчет двигателей внутреннего сгорания. – СПбГПУ, март 2006. ISBN: 5-7422- 0679-8 280 страниц. 2. Sarvar, I., Abdujalil, P., Temurmalik, A., & Jahongir, K. (2021). ОPERATING CONDITIONS OF TRUCKS AND THE SAFETY OF THE TRANSPORT PROCESS. Universum: технические науки, (6-5 (87)), 42-45. 3. Имомназаров С.К., Насриддинов А.Ш., & Мунаввархонов З.Т. (2021). ПРИМЕНЕНИЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ В АВТОМОБИЛЯХ. Экономика и социум, (5-1), 933-938. 4. Баширов Р. Автотракторные двигатели. Конструкция, основы теории и расчета. – Лань, 2021. ISBN -978-5-8114-7282-6 – 336 с. 5. Разоков А.Я., Абдуганиев Ш.О. (2021). ДАТЧИК УРОВНЯ ТОПЛИВА. Универсум: технические науки, 12 (93), ISSN : 2311-5122 80-82 36
№ 5 (98) май, 2022 г. DOI - 10.32743/UniTech.2022.98.5.13675 СИСТЕМА ПОДАЧИ АВТОМОБИЛЕЙ, РАБОТАЮЩИХ НА ГАЗЕ Имомназаров Сарвар Ковилжонович преподаватель, Наманганский инженерно-строительный институт, Республика Узбекистан, г. Наманган E-mail: [email protected] Мунаввархонов Зокирхон Тохирхон угли преподаватель, Наманганский инженерно-строительный институт, Республика Узбекистан, г. Наманган Огаликов Мирзаакбар Ботиралиевич тьютор, Наманганский инженерно-строительный институт, Республика Узбекистан, г. Наманган Кодирова Ойшахон Абдурашидхон кизи студент, Наманганский инженерно-строительный институт, Республика Узбекистан, г. Наманган GAS-POWERED VEHICLE SUPPLY SYSTEM Sarvar Imomnazarov Teacher, Namangan Engineering Construction Institute, Uzbekistan, Namangan Zokirkhon Munavvarkhonov Teacher, Namangan Engineering Construction Institute, Uzbekistan, Namangan Mirzaakbar Ogaliqov Tyutor Namangan Engineering Construction Institute, Uzbekistan, Namangan Oyshakhon Qodirova Student Namangan Engineering Construction Institute, Uzbekistan, Namangan АННОТАЦИЯ Современные транспортные средства в настоящее время на пике в зависимости от того, какой вид топлива наиболее распространен в автомобильной промышленности страны. В нашей республике в настоящее время ос- новная часть транспортных средств-это транспортные средства, работающие на газе, поэтому современные дви- гатели, работающие на газе, в настоящее время широко используются в транспортных средствах. В результате используются природные, промышленные и синтетические газы со сжатым или сжиженным нефтяным газом. Сжиженные и сжиженные углеводородные газы хранятся в специальных и адаптированных газовых баллонах, также мы называем такие транспортные средства газобаллонными и газовыми. ABSTRACT Modern vehicles are currently at their peak depending on which type of fuel is most common in the country's automotive industry. Currently, the main part of vehicles in our republic are gas-powered vehicles, therefore modern gas-powered engines are currently widely used in vehicles. As a result of Bun, natural, industrial and synthetic gases with compressed __________________________ Библиографическое описание: СИСТЕМА ПОДАЧИ АВТОМОБИЛЕЙ, РАБОТАЮЩИХ НА ГАЗЕ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Имомназаров С.К. [и др.]. 2022. 5(98). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13675
№ 5 (98) май, 2022 г. or liquefied petroleum gas are used. Liquefied and liquefied hydrocarbon gases are stored in special and adapted gas cylinders, we also call such vehicles gas cylinders and gas. Ключевые слова: ддвигатель, газ, сжиженный, сжатый, газообразное топливо, Дизель, инжектор, бензобак, экомайзер, электронная система управления. Газовая система питания состоит из газовые автомобили Keywords: engine, gas, liquefied, compressed, gaseous fuel, diesel, injector, gas tank, ecomizer, electronic control system. The gas power system consists of gas cars ________________________________________________________________________________________________ Введение. Транспортные средства, работающие такта сжатия в блоке цилиндров в цилиндры распы- на газе, как правило, создаются на базе серийно вы- ляется дизельное топливо, выполняющее роль искры пускаемых двигателей, работающих на жидком топ- зажигания. Его количество составляет около 25 про- ливе двигателей, работающих на газе. При замене центов от количества, потребляемого в обычном про- двигателя, выпускаемого в данной серии, на работу на цессе дизельного топлива. Этот способ не требует газообразном топливе, его основные детали и гильзы внесения кардинальных изменений в конструкцию остаются неизменными. Основное отличие модифи- двигателя. В настоящее время широко распространен каций двигателей, работающих на газе, заключается газодизельный метод для автомобильных двигателей. в его системе трансмиссии, способе воспламенения Оба метода применимы для большинства стацио- горючей смеси и регулировке. Даже при адаптации нарных(неподвижных) двигателей. Рабочий цикл дизельных двигателей на газообразном топливе это бензинового двигателя практически ничем не отли- делается двумя уникальными способами. Первый чается от рабочего цикла бензинового двигателя. способ-переоборудование дизеля в газовый двигатель с воспламенением от искры (двигатель работает на Комплект оборудования, устанавливаемый на бензиновом топливе) и адаптация его к воспламене- автомобиль для работы двигателя на газообразном нию через свечу зажигания. Компрессия в цилиндрах топливе, называется газобаллонными установками. для этого уровень понижают до 8-9, устанавливают Газобаллонные установки в основном делятся на два систему зажигания и газобаллонные установки. типа, которые делятся на: для сжатого и сжиженного Второй способ подразумевает работу двигателя на углеводородного газа. Особенность газобаллонного дизельном топливе и газе одновременно. Для передачи устройства заключается в том, что газ в любом слу- газообразного топлива двигатель оборудован газо- чае будет течь в баллонах под большим давлением. баллонным устройством. Газ подается через смеситель Поэтому в систему включается редуктор, позволяю- во впускной трубопровод и, смешиваясь с воздухом, щий снизить давление газа. На рисунке выше вы мо- всасывается в каждый из баллонов. По окончании жете увидеть принципиальную схему газобаллонного оборудования, работающего на сжатом газе. 1-баллоны; 2-соединительная арматура; 3-стальные трубки; 4 - расходный кран;5-заливной кран; 6-подогреватель; 7 - трубопровод системы выпуска отработанных газов;8 - дозирующая шайба; 9-магистральный кран; 10-фильтр; 11-редуктор; 12-соединительная трубка с трубой;13 - впускной трубопровод; 14-дроссельная заслонка; 15-поддон; 16-распылитель; 17-дизельный смеситель;18-форсунка; 19-сальниковая рабочая трубка; 20-манометр низкого давления; 21-манометр высокого давления. Рисунок 1. Принципиальная схема газобаллонного оборудования Сжатый газ с нагрузкой до давления 20 МПа установленных под грузовой платформой 1, разделен- хранится в пяти стальных баллонах по 50 л каждый, ной на две группы (I и II). Баллоны соединяются 38
№ 5 (98) май, 2022 г. между собой соединительными фитингами 2 и труб- мощью манометра высокого давления 21 контроли- ками 3. Для того чтобы в результате дифференциала руется давление газа в баллонах и пропорциональ- рамы автомобиля не сломались втулки 3, они снаб- ное ему количество. А с помощью манометра низ- жены компенсаторами. Газ поступает из баллонов 1 кого давления 20 контролируется работа редуктора. через расходный вентиль 4 нагревателя 6 в маги- Оба манометра установлены на приборной панели в стральный вентиль 9, затем очищается в фильтре 10 салоне автомобиля. Баллоны заполняются газом че- и поступает в редуктор 11. В редукторе 11 давление рез вентиль (кран) 5. Устройство, представленное на газа понижается до атмосферного. Схема располо- рисунке, является универсальным, благодаря ре- жения газового оборудования в автомобиле 1-венти- зервной бензиновой топливной системе он обеспе- ляционный трубопровод; 2-герметичная коробка; чивает нормальную работу даже на бензине, если 3-фитинги; 4, 11-фланцы; 5-смеситель; 6-дозатор; 7- быть осторожным. В установках, работающих на блок управления; 8 - электромагнитный газовый сжиженном газе, переход газа в парообразное состо- клапан с фильтром;9 - редуктор 21-шатун; 10-элек- яние происходит в специальном теплообменнике, то тромагнитный бензиновый клапан; 12-обогреватель есть испарителе. Особенность устройства сжижен- салона;13-кран отеплителя; 14-трубопровод высо- ного газа заключается не в том, что рабочее давле- кого давления; 15 - дюралюминиевый баллон; 16- ние в нем зависит от количества газа в баллоне, а в коллекторы;17-проходной трубопровод; 18-литей- том, что газ, в отличие от устройства сжиженного ное устройство. Из-за резкого снижения (расшире- газа, зависит от компонентного состава смеси и тем- ния) давления газа, если в его составе присутствует пературы окружающей среды для определения ко- влага, замерзание может привести к нарушению личества сжиженного газа в баллоне. В устройстве нормальной работы системы. Поэтому газ переда- для сжиженного газа должен быть установлен спе- ется через нагреватель 6. Для газового отопления ис- циальный индикатор уровня. Сжиженный газ хра- пользуется теплота отработанных газов 7,8. Когда нится в баллонах объемом 225 литров 20, установ- двигатель не работает, редуктор блокирует газовую ленных под платформой и закрепленных на левом магистраль. А в работающем двигателе газ за счет лонжероне рамы. На передней стенке баллона уста- образующегося разряжения проходит через фор- новлены расходные вентили, через которые газ про- сунку 18 в Дизель-смеситель 17 и, смешиваясь с воз- ходит от баллонного манометра (тройника) 19 к ско- духом, готовится газ воздушная смесь. В режиме ра- ростному клапану 18. Газ забирается из жидкой боты салт газ подается непосредственно в нижнюю фазы с помощью расходного вентилятора, установ- часть дроссельной заслонки через патрубок 19. С по- ленного выше. 1-двигатель; 2-электромагнитный клапан; 3,10-электрические регулирующие клапаны; 4-смеситель; 5-газовоздушная заслонка; 6-газовоздушная заслонка с впускным фильтром; 7-газовая заслонка; 8-редуктор низкого давления; 9-распределитель; 11-фильтр-очиститель; 12-газовый редуктор высокого давления; 13-подогрев жидкости; 14,17,18-манометры; 15 - главный кран; 16-часть цилиндра; 19-заливной кран. Рисунок 2. Газ-кабриолет Схема системы подачи сжиженного природного впускным трубопроводом от редуктора; 5 - трубка от газа в автомобилях: 1-впускной коллектор; 2-смеси- редуктора между электромагнитным клапаном пуско- тель системы работы салт от редуктора; 3-трубка вой системы; 6 - трубка от испарителя между редукто- между редуктором и смесителем; 4-шланг между ром; 7-газовый смеситель; 8-газовый редуктор; 9 - 39
№ 5 (98) май, 2022 г. фильтр газового редуктора; 10-электромагнитный кла- в небольших количествах. При использовании газооб- пан пусковой системы; 11-трубка между смесителем разного топлива трудностей с запуском двигателя в хо- от клапана пусковой системы; 12-шланг высокого дав- лодном состоянии и испарением топлива при работе в ления между испарителем от электромагнитного кла- нагретом состоянии не возникает, при высокой темпе- пана; 13-испаритель; 14-резервная система; 15-элек- ратуре окружающей среды случаи образования паро- тромагнитный клапан; 16,17-трубки; 18-скоростной вых пробок в системе подачи отпадают сами собой. клапан; 19-баллонный тройник (тройник). От трой- ника (фланца) 19 газ проходит через патрубки 16, 17 к Газообразное топливо обладает антидетонацион- электромагнитному клапану 15. При подключении за- ными свойствами по сравнению с бензинами, что поз- жигания газ подается по шлангу высокого давления 12 воляет повысить степень сжатия двигателя и повысить во впускной коллектор двигателя 1 к встроенному ис- экономичность топлива. При этом газообразное топ- парителю 13. Из испарителя 13 газ поступает в двух- ливо имеет еще ряд преимуществ: ступенчатый редуктор 8 и снижает его давление. Пе- ред первой ступенью редуктора устанавливается • широко распространен, доступен по цене, фильтр 9, газ из полости второй ступени редуктора имеет большие запасы; идет в дозатор-экономайзер, а из него в смеситель 7 по- дается необходимое количество газа в соответствии с • при сгорании не выделяются черные моли и режимом работы двигателя. Система пуска двигателя смолы, не образуется зола, продукты сгорания не со- включает в себя электромагнитный пусковой клапан держат вредных для окружающей среды веществ; 10 с дозирующим джойстиком, форсунки и выключа- тели клапанов. После подключения пускового клапана • легко передается по трубам к потребителям и при зажигании холодного двигателя ГАЗ под давле- поддерживается централизованно; нием из первой ступени редуктора через трубу 2 посту- пает в смесительную систему салт. 23 работа системы • при использовании газообразного топлива про- подачи контролируется манометром, установленным в цесс износа моторного масла замедляется, а срок за- кабине водителя. После первого шага редуктора давле- мены увеличивается в 2-4 раза по сравнению с исполь- ние газа должно составлять 0,15 МПа. Функция газо- зованием жидкого топлива. Основная причина этого вого редуктора состоит в снижении давления газа, по- заключается в том, что при использовании газообраз- ступающего (проходящего) из баллона в двигатель, ав- ного топлива пары топлива не конденсируются на томатической регулировке (изменении) количества стенке цилиндра, что, в свою очередь, приводит к раз- газа, подаваемого в смеситель в соответствии с режи- жижению моторного масла жидким или негорючим мами работы двигателя, а также в моментальном от- топливом; срок службы двигателя до ремонта также ключении газовой магистрали при остановке двига- увеличивается в 1,5-2 раза, так как на стенках его ка- теля. меры накапливаются сухость и осадок. относительно редкий, уменьшает износ цилиндропоршневой Отрицательные и положительные свойства газа и группы; дизельного топлива. • также используется в сжатом или сжиженном Газовое топливо имеет ряд преимуществ перед виде; жидким топливом. Поэтому они перспективны и явля- ются оптимальным топливом для широкого примене- • устойчив к детонации. ния в двигателях автомобилей. В большинстве случаев Как видно из вышеизложенных пунктов, газооб- это местные виды топлива, которые намного дешевле, разное топливо по своим комплексным свойствам го- чем жидкое топливо. С искрой применение горючих раздо более подходит для двигателей, в которых горю- газов в двигателях внутреннего сгорания улучшает и чая смесь образуется снаружи цилиндра и воспламеня- облегчает процесс смесеобразования, а также распре- ется искрой, а также может использоваться в дизелях. деление смеси по цилиндрам в условиях эксплуатации, Высокая взрывоопасность-главный недостаток боль- так как газы гораздо легче смешиваются с воздухом в шинства газообразных видов топлива (природный газ, различных пропорциях. Большинство газов имеют го- водород, метан). Выход горючих газов даже из самых раздо более широкий концентрационный диапазон мелких щелей требует осторожного их использования. распространения пламени по сравнению с жидким При соблюдении техники безопасности и правил по- топливом, что означает, что они быстро и полностью жарной безопасности, а также при выполнении реко- сгорают даже при значительном количестве воздуха в мендуемых мероприятий газовые приборы могут экс- смеси. Все это позволяет упростить устройство, при- плуатироваться надежно и безопасно. Также при при- меняемое для получения горючей смеси, и использо- менении газообразного топлива низкий коэффициент вать в ней соотношения топлива и воздуха, при кото- наполнения цилиндров приводит к уменьшению мощ- рых в атмосферу выбрасываются токсичные вещества ности двигателя по сравнению с жидким топливом, при этом топливо, оставшееся негорючим, как и жид- кое топливо, относится к цилиндра-поршневой группе и сжиганию 40
№ 5 (98) май, 2022 г. Таблица 1.1. Все газообразное топливо имеет объемный изомер Низкокалорийные, с теплотой сгорания до В автомобилях, работающих на газообразном топ- 10000 кДж/м3 (генераторные, доменные, рудные ливе, используются сжатый и сжиженный газы. Уг- газы и др.) - умеренно калорийные, с теплотой сго- леводороды, критическая температура которых рания до 10000-20000 кДж/м3 (коксовые, освети- выше температуры воздуха, переходят из газообраз- тельные газы и др.)высококалорийные, с теплотой ного состояния в жидкое при низком давлении. Та- сгорания более 20000 кДж/м3 к этим газам отно- кие газы называются сжиженными газами. Для сжи- сятся различные природные газы, извлекаемые из жения газа требуется определенная температура и газовых месторождений, нефтяные газы, извлекае- определенное давление. Например, для превраще- мые вместе с нефтью из нефтяных скважин, или по- ния пропана в жидкое состояние при 20° С требуется путные газы, образующиеся при к газам относятся давление 0,85 МПа, а для превращения Бутана в также различные растрескивающиеся газы и другие жидкое-0,2 МПа. Газы, критическая температура ко- газы, которые получают при переработке нефти. торых ниже рабочей, называются сжатыми (при дав- Крекинг в свою очередь подразделяется на два вида: лении 20 МПа) и называются сжатыми газами. Термический и Каталитический. Газообразное топ- ливо может быть природным и искусственным. К Сжатый газ сохраняет свое газообразное состоя- природному газообразному топливу относятся лег- ние при нормальной температуре и желаемом высо- кие газообразные углеводороды, добываемые при ком давлении, в отличие от сжиженного газа. Газ добыче нефти, и природный газ, добываемый из чи- превращается в жидкость только после переохла- стых газовых месторождений. Природные газы из ждения (ниже -62°С). В автомобилях в качестве топ- разных месторождений мало отличаются друг от лива используется сжатый природный газ до 20 друга по составу и теплоотдаче. Искусственные го- МПа. рючие газы получают путем переработки твердого и жидкого топлива (сухой перегонки, полукоксования Природный газ получают из газовых месторож- и др.). По теплоотдаче искусственные Газы бывают дений, основным компонентом которых является низкокалорийными или высококалорийными. Они метан, при сгорании сжатого газа выделяется 49800 используются в качестве топлива. Чтобы снизить кДж/кг тепла на единицу большой массы, но при риск взрыва, к ним добавляют природные газы. Сме- очень низкой плотности (0°С и атмосферном давле- шивание производится на специальных станциях, нии 0,0007 г/см3) даже при сгорании сжатого при- при этом к потребителям подается готовый газ. Тем родного газа до 20 МПа его объемная теплота не не менее, важно помнить, что газ, подаваемый по- превышает 7000 кДж/м3, т. е. не менее чем в 3 раза требителю, является взрывоопасным, часто токсич- меньше объемной теплоты сжиженного газа. ным, и использовать его следует с осторожностью. Малое количество выделяемого при сгорании объемного тепла не позволяет хранить в автомобиле 41
№ 5 (98) май, 2022 г. достаточное количество газа даже при высоком дав- Октановое число метана, определяемое исследо- лении. Именно поэтому запас хода в автомобилях с ванием, составляет около 110. Поскольку количе- газовыми баллонами, работающих на сжатом при- ство сжатого природного газа в резерве велико, и он родном газе, в два раза меньше, чем в автомобилях, дешев, целесообразно использовать этот газ вместо работающих на бензине или сжиженном газе. дизельного топлива (особенно в городских и приго- родных перевозках). Список литературы: 1. Махмудов М.Y. \"Управление надежности эксплуатируемых автобусов в городе Ташкенте\", \"Ташкентское издательство\" 2017 г. 2. Техническая эксплуатация и ремонт автотранспортных средств. Аскаров.A.П Ташкент-2000. 3. Sarvar, I. (2021). Application of Intelligent Systems in Cars. International Journal of Innovative Analyses and Emerging Technology, 1(4), 78-80. 4. Для более наглядного построения ленты продукции и поставщиков Министерство высшего и среднего спе- циального образования Республики Узбекистан рекомендовало в учебнике для студентов автотранспортных вузов. Профессор Сидикназаров К.Переходы: навигация по сайту, поиск-560 б. 5. Разоков А.Я., Абдуганиев Ш.О. (2021). ДАТЧИК УРОВНЯ ТОПЛИВА. Универсум: технические науки, 12 (93), ISSN : 2311-5122 80-82. 6. Sarvar, I., Abdujalil, P., Temurmalik, A., & Jahongir, K. (2021). ОPERATING CONDITIONS OF TRUCKS AND THE SAFETY OF THE TRANSPORT PROCESS. Universum: технические науки, (6-5 (87)), 42-45. 7. Положение о техническом обслуживании и обеспечении движения автомобильного транспорта Республики Узбекистан. Ташкент, 1999. 42
№ 5 (98) май, 2022 г. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ДОРОГ Кахаров Зайтжан Васидович ст. преподаватель, Ташкентский государственный транспортный университет Республика Узбекистан, г. Ташкент Е-mail: [email protected] RAILWAY STRUCTURE FOR HIGH SPEED ROADS Zaytzhan Kakharov Senior Lecturer, Tashkent State Transport University Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ Статья посвящена сравнению балластной и безбалластной конструкции пути. Более подробно рассматривается оценка преимуществ и недостатков безбалластной конструкции пути. Основной задачей является оценка исполь- зования безбалластной путевой структуры для строительства высокоскоростных линий. ABSTRACT The article is devoted to the comparison of ballast and non-ballast track construction. The assessment of the advantages and disadvantages of a ballastless track design is considered in more detail. The main task is to evaluate the use of a ballastless track structure for the construction of high-speed lines. Ключевые слова: строительство, безбалластный путь; конструкция пути, балластной слой. Keywords: construction, ballastless track; track construction, ballast layer. ________________________________________________________________________________________________ Конструкция пути бывает обычная (с балластом В обычном путевом строительстве балластный пути) и безбалластная (без балласта пути). При ре- слой выполняет функцию передачи силовых воздей- шении вопроса о выборе наиболее подходящей кон- ствий от рельсовых опор на основание пути и слу- струкции пути для высокоскоростных дорог необхо- жит для придания большей упругости верхнему димо подчеркнуть, что с увеличением скорости дви- строению пути (ослабляет динамические усилия от жения возрастают требования к качеству геометрии движущихся транспортных средств); в то же время пути, в том числе к величине отклонений отдельных противостоит смещению пути в поперечном и про- геометрических параметров пути от проектных зна- дольном направлениях, обеспечивает отвод дожде- чений. Поэтому при оценке выбора путевой струк- вой воды с пути и позволяет регулировать геомет- туры – особенно для высокоскоростных дорог необ- рию пути по направлению и высоте. В случае без- ходимо правильно оценивать общие затраты (инве- балластного пути балластный слой заменяется це- стиционные и эксплуатационные) на достаточно менто-бетоном или асфальтобетоном, и таким обра- длительный срок. зом функцию передачи нагрузки подвижного со- става берет на себя несущий бетонный слой [1]. Рисунок 1. Безбалластный путь типа RHEDA 2000 перед заливкой __________________________ Библиографическое описание: Кахаров З.В. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ВЫСОКОСКО- РОСТНЫХ ДОРОГ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 5(98). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13786
№ 5 (98) май, 2022 г. Преимущества и недостатки цию верхнего строения пути (чаще всего поврежда- безбалластного пути ются шпалы и рельсовые скрепления, но поврежда- ются и рельсы). Преимущества безбалластного пути по сравнению с традиционной конструкцией пути: Недостатки безбалластного пути по сравнению с обычной конструкцией пути: • Значительно более низкие требования к тех- ническому обслуживанию (только замена изношен- • Более высокие инвестиционные затраты. ных рельсов или элементов рельсового скрепления, Кратность значительно варьируется, особенно в за- без трамбовки, без очистки от гравия), и, следова- висимости от стран и их разных цен на сырье, затрат тельно, очень низкие эксплуатационные расходы, на рабочую силу и стоимость машин, а также в зави- отсутствие перерывов в работе и минимальное вла- симости от объема строительства безбалластного дение путями. пути. В условиях Чехии кратность предполагается примерно на уровне двух-трехкратной инвестицион- • Более длительный срок службы (заявлен не ной стоимости пути с балластным полотном. Однако менее 50 лет, в Германии по внутреннему регламенту). при строительстве новой высокоскоростной желез- ной дороги инвестиционные затраты на верхнее • Меньший вес конструкции при меньшей строение железной дороги редко превышают 10% от строительной высоте, что отражается в меньшей общих затрат, поэтому более дорогая безбалластная нагрузке на путевое основание (особенно мостовые колея немного кратно удорожает всю конструкцию. конструкции). • Необходимы высокие требования к точности • Высокая поперечная и продольная устойчи- и качеству строительства – но такие же, как и к дру- вость пути, что особенно важно для устойчивости гим цементобетонным или асфальтобетонным кон- бесстыкового рельса. струкциям. Геометрия пути не может быть значи- тельно скорректирована, однако безбалластные си- • Практически беспыльная работа. стемы скрепления пути позволяют перемещать • Отсутствует риск повреждения от летящего рельсы по вертикали и поперек с точностью до не- гравия с железнодорожного полотна, при котором скольких десятков миллиметров. отдельные зерна балласта засасываются проходящим подвижным составами выбрасываются за пределы • Более высокие шумовые выбросы, которые пути. Точнее, не требуется никаких дополнительных можно устранить путем добавления элементов ак- мероприятий в конструкции пути для предотвраще- тивной шумозащиты (поглотители, рельсовый демп- ния этого опасного явления (заделки гравия в по- фер и т.п.); однако эти элементы увеличивают капи- лотне пути). Летучий гравий не только уничтожает таловложения и эксплуатационные расходы. рельсовый транспорт, но и повреждает всю конструк- Рисунок 2. Машинная укладка гидросвязанного слоя под верхнюю бетонную плиту 44
№ 5 (98) май, 2022 г. • В случае разрушения конструкции (сход с скорости поезда около 270 км/ч. Другие факторы, рельсов, осадка фундамента и т. д.) требуется капи- такие как неровности поверхности колеса или де- тальный и дорогостоящий ремонт. Однако в случае фекты рельсов, также способствуют достижению последствий движения поезда (схода с рельсов) этой частоты. С увеличением скорости и частоты обычно требуется меньше времени, чем эвакуация движения поездов, увеличением амплитуд вибрации транспортных средств и расследование ЧП на месте. и повышением динамических нагрузок интервалы Также в устройство безбалластного пути входит по- технического обслуживания верхнего строения пути нятие его ремонта и реабилитации. Большинство ти- необходимо укоротить [4]. пов безбалластных путевых сооружений могут быть введены во временную эксплуатацию в сравни- Вывод. Экономическая оценка строительных тельно короткие сроки после возникновения чрезвы- работ является основополагающим критерием, опре- чайного события или возникновения неисправности, деляющим их выполнение, точнее объем. В этой а последующая доводка до исходного состояния за- оценке необходимо правильно установить срок тем может осуществляться в плановом путевом вла- окупаемости инвестиций, который в достаточной дении. степени учитывает срок службы основных компо- нентов конструкции, а также затраты на содержание • Более трудоемкий и финансово затратный де- и деятельность по владению. При рассмотрении сто- монтаж его конструкции и последующая утилизация имости жизненного цикла (LCC) инвестиционные полученного материала по окончании безбалласт- затраты составляют лишь часть общих затрат, и ока- ного срока службы пути. зывается, что затраты на техническое обслуживание часто значительно превышают инвестиционные Другие факторы, влияющие на решение о вы- затраты. боре типа железнодорожного строительства Поэтому при оценке выбора путевой структуры Помимо требования к длительному сроку службы особенно для высокоскоростных дорог– необходимо и и в то же время низким затратам на техническое правильно оценивать общие затраты (инвестицион- обслуживание, верхнее строение пути должна быть ные и эксплуатационные) на достаточно длительный спроектирована таким образом, чтобы она легко срок. Это количество лет в идеале должно быть равно выдерживала воздействие мороза, а ее состав не значению наименьшего общего кратного срока проявлял деформации. службы безбалластного пути и срока службы тради- ционной путевой структуры с балластным полотном, При традиционной конструкции пути с балласт- поскольку в этом случае остаточная стоимость обоих ным слоем процесс повышенного износа отдельных вариантов будет равна нулю. по истечении срока зерен гравия начинается при приближении частоты окупаемости и, кроме того, можно будет легко вклю- вынужденных колебаний к 30 Гц. При межосевом чить в общие затраты затраты на демонтаж пути. расстоянии в тележке 2,50 м и идеальном контакте колеса с рельсом такая ситуация возникает при Список литературы: 1. Колос Алексей Федорович, Петряев Андрей Владимирович, Колос Ирина Владимировна, Говоров Вадим Владимирович, Шехтман Евгений Иосифович Основополагающие требования к конструкции земляного по- лотна высокоскоростных железнодорожных линий // БРНИ. 2018. №1. 2. Кахаров З.В. и др. ТРЕБОВАНИЕ К ВЕРХНОМУ СТРОЕНИЯ ПУТИ НА ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ЖЕЛЕЗ- НОДОРОЖНЫХ ПУТЯХ //Евразийский Союз Ученых. Серия: технические и физико-математические науки. – 2021. – №. 4. – С. 45-48. 3. Кахаров З.В., Кодиров Н.Б. ПРИНЦИПЫ И МЕХАНИЗМЫ СЛИЯНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И ПРО- ИЗВОДСТВА В ТЕХНИЧЕСКИХ ВУЗАХ //Международное сотрудничество: опыт, проблемы и перспек- тивы. – 2021. – С. 65-67. 4. Мирзахидова О.М. ПЕРСПЕКТИВЫ СТРОИТЕЛЬСТВА ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ В УЗБЕКИСТАНЕ // Науч- ные исследования в области образовательных наук. – 2021. – Т. 2. – №. 2. 45
№ 5 (98) май, 2022 г. DOI - 10.32743/UniTech.2022.98.5.13691 МЕХАНИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ДВИГАТЕЛЯ ОТТО: ДВОЙНОЙ ШАХ ВТОРОМУ ЗАКОНУ ТЕРМОДИНАМИКИ Кодиров Нодир независимый исследователь Республика Узбекистан, Ташкентская область E-mail: [email protected] THE MECHANICAL THEORY OF OTTO ENGINE: DOUBLE CHECK TO THE SECOND LAW OF THERMODYNAMICS Nodir Kodirov Independent researcher Uzbekistan, Tashkent region АННОТАЦИЯ В статье раскрывается теоретическая связь между показателями политроп расширения и сжатия в действи- тельном цикле Отто. ABSTRACT In article opened the theoretical connection between polytropic indexes of expansion and compression in real Otto cycle. Ключевые слова: механическая теория двигателя Отто, традиционная теория поршневых двигателей, второй закон термодинамики, условный действительный цикл Отто, средний показатель политропы сжатия, средний показатель политропы расширения. Keywords: the mechanical theory of Оtto engine, the conventional theory piston engines, the second law of thermo- dynamics, conditional real Otto cycle, compression polytropic index, expansion polytropic index. ________________________________________________________________________________________________ 1. Введение И все же, целесообразно было бы вывести тео- ретически уравнения как показателя политропы рас- Несмотря на неактуальность поршневых двига- ширения при известных давлении в начале сжатия телей, логика решения поставленной задачи может p1, показателе сжатия n1 и степени повышения дав- быть полезна исследователям. ления Λpinput, так и обратной задачи, что и раскрыва- ется далее на условном действительном цикле Отто 2. Состояние вопроса [3, с.10]. Для удобства изложения параметры харак- терных точек рабочего тела: ε-степень сжатия; Традиционной теорией поршневых двигателей V1-полный объём цилиндра, V2-объем камеры сгора- (далее: традиционная теория) не раскрыта прямая ния, V1-V2=Vh- рабочий объём цилиндра; po-давление связь между процессами расширения и сжатия. В окружающей среды, p1-pa- давление в начале сжатия, русской классической методике теплового расчета р2-рс- давление в конце сжатия, р3-pz- давление в проф.-ров В.И. Гриневецкого-Е. Мазинга (далее: начале расширения, p4-pb- давление в конце расши- методика) показатели политроп расширения и сжатия рения. выбирают по прототипу либо вычисляют решением системы из двух уравнений методом последователь- 3. Вывод уравнения среднего показателя ных приближений [1, с. 90;с. 115] по номограммам, политропы расширения при известных давлении разработанным на опытных данных, накопленных за в начале сжатия, среднем показателе политропы более чем век теоретических и практических иссле- дований [3, с. 125; с. 170], что является достаточно сжатия и степени повышения давления трудоёмким процессом, причем связь между ними не предполагается, потому что в методике отсут- Из определения: ствуют уравнения степеней понижения давления и температуры [5, с. 99], а также ввиду устоявшихся ������2 = ������1 ⋅ ������(������1)[1, c.89; 2, с.125; 8, с.125 ] (1) представлений о возрастании энтропии, как меры беспорядка, во всех реальных процессах, в том в механической теории двигателя Отто (далее: меха- числе и в действительном цикле Отто, подобное счи- ническая теория) работу сжатия можно вычислить тается теоретически неопределимым. С другими через среднее давление сжатия рсср: решениями Автор настоящей статьи (далее: Автор) не знаком. __________________________ Библиографическое описание: Кодиров Н. МЕХАНИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ДВИГАТЕЛЯ ОТТО: ДВОЙНОЙ ШАХ ВТОРОМУ ЗАКОНУ ТЕРМОДИНАМИКИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 5(98). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13691
№ 5 (98) май, 2022 г. ������������������������ = (������1 − ������ ⋅ ������2 − 1) ⋅ (1 − 1 = ибо вся подводимая теплота q1 преобразуется в ме- 1) ⋅ (������ ������ (������1−1) ) ханическую работу, равную работе цикла Lц как сумме работ во всех четырех ходах поршня: ������⋅������1⋅������(������1) ⋅ (1 − ������(������11−1))[6, c.69] (������1−1)⋅(������−1) ������1 = ������ц = ������������ + ������������ + ������������������ℎ[4, с.24] где δ- поправка: где lieh- работа изменения объёма в изобарных про- цессах впуска liтд и выпуска leh: ������ = (������������������������������ + ������������������������������)((1−2������)) [6, c. 69] ������������������ℎ = ������������������������ + ������������ℎ[4, с.24] дополнив его рабочим объемом Vh: С учетом рабочего объёма Vh: ������ℎ = 8314⋅������1⋅������0[8, c. 158] ������������������ℎ = 2 ⋅ ������0 ⋅ ������ ⋅ ������ℎ (3) ������0⋅������������ где М1-киломоль свежего заряда, 8314-универсальная В свою очередь, подводимая теплота зависит от газовая постоянная, ηv-коэффициент наполнения. коэффициента использования теплоты ξ, поэтому Теперь работу сжатия можно записать так: подводимая от сгорания 1 кг топлива теплота: ������������ = ������������������������ ⋅ ������ℎ = ������1⋅������(������1)⋅������⋅������ℎ ⋅ (1 − )1 (2) ������1 = ������ ⋅ ������������[6, с.68] (������1−1)⋅(������−1) ������(������1−1) где Hw- низшая теплота сгорания 1 кг жидкого топ- лива, 44 МДж/кг. Теперь полезную работу цикла В механической теории термический КПД можно записать так: поршня практически равен единице: ������р ≈ 1[6, с.68] ������ц = ������ ⋅ ������������ = ������������ + ������������ + ������������������ℎ (4) и просто вычислить работу расширения безо всякого показателя: ������������ = ������ ⋅ ������������ − ������������ − ������������������ℎ С другой стороны, по аналогии с уравнением (2) работа расширения: ������е = ������е������������ ⋅ ������ℎ = ������������������������������������������⋅������1⋅������(������1)⋅������⋅������ℎ ⋅ (1 − )1 (5) (������2−1)⋅(������−1) (6) ������(������2−1) Найдем отношение работ расширения и сжатия: = =������������ ������������������������������(���������������2���⋅−������11⋅)���⋅���((������������−11))⋅������⋅������ℎ⋅(1−������(������21−1)) ������������������������������������������⋅(������1−1)⋅(1−������(������21−1)) ������������ ���(������1���⋅1������−(���1���1)⋅)(⋅������������−⋅���1���ℎ) ⋅(1−������(������11−1)) (������2−1)⋅(1−������(������11−1)) Из соотношения: числителе с показателем n2, в знаменателе с показате- лем n1. Отношение их КПД выведем через отношение (1−������(������21−1)) площадей фигур S1 и S2 полезной работы цикла с (1−������(������11−1)) показателями n1 и n2 соответственно, что вычислимо в координатах lg p- lgV [7, с. 91], представленным на по аналогии с уравнением термического КПД иде- рис.1. ального цикла [7, с. 238]: Рисунок 1. Политропный процесс в координатах ������������ = 1 − 1 [7, с.239] (7) lg p-lgV [7, с. 90] ������(������−1) замечаем, что числитель и знаменатель представляют собой уравнение термического КПД некоего цикла, назовем его квазиидеальным изоэнтропийным циклом (далее: квазицикл), в котором расширение и сжатие совершаются при равных показателях политропы- в 47
№ 5 (98) май, 2022 г. На рис. 2 представлена схематичная диаграмма условного действительного цикла Отто в координа- тах lg p- lgV. Рисунок 2. Условный действительный цикл Отто в координатах lg p-lgV На рис.3 изображенная на рис.1 схематичная вспомогательным геометрическим построением, диаграмма условного действительного цикла Отто с выражающим квазициклы с n1 и n2. Рисунок 3. Условный действительный цикл Отто в координатах lg p-lgV с вспомогательным геометрическим построением Из рис.3 площадь S1 параллелограмма lp p1-lp p2- То: 1-lg p4 квазицикла с n1: ������1 = ������������������ℎ (10) ������������������������1 ������1 = ������1 ⋅ ������������������������������������������������������������ ⋅ ������������������(90° − ������1) = = ������1 ⋅ ������������������������������������������������������������ ⋅ ������������������������1 А площадь параллелограмма: где х1 и Λpoutput- стороны параллелограмма, 90-α1- 1 угол между ними. Степень понижения давления ������1 = 1 − ������(������1−1) = Λpoutput из ранее опубликованной статьи: = (���������������������������������������ℎ���1) ⋅ ������������������������������������������������������������ ⋅ ������������������������1 = ������������������ℎ ⋅ ������������������������������������������������������������ ������������������������������������������������ ������4 ������ (������5р −������2) [5, с.99] = ������1 = (8) где np5-показатель повышения давления: Из рис.3 площадь S2 параллелограмма 2-lp p2-lg p3 -lg p4 квазицикла с n2: ������5������ = ������������������������ (������3) [5, с.98] (9) ������2 = ������2 ⋅ ������������������������������������������������������ ⋅ ������������������(90° − ������2) = = ������2 ⋅ ������������������������������������������������������ ⋅ ������������������������2 ������1 Так как по теореме синусов: где х2 и Λpintput- стороны параллелограмма, 90-α2- угол между ними. Степень повышения давления ������1 = ������������������(180° ������������������ℎ − ������1)) = ������������������90° − (90° Λpintput из ранее опубликованной статьи: = ������������������ℎ ������1) = ������������������ℎ ������������������������������������������ = ������3 = ������ (������5������−������1) [5, с.98] (11) ������������������(90° + ������������������������1 ������2 48
№ 5 (98) май, 2022 г. Опять же, аналогично, при: Так как: ������2 = ������������������ℎ (12) ������������������������������������������ = ������ (������5������−������1) = ������ (������2−������1) ������������������������2 ������������������������������������������������ ������ (������5������−������2) Площадь параллелограмма: И: 1 ������2 = 1[2, с.198] (16) ������2 = 1 − ������(������2−1) = = (���������������������������������������ℎ���2) ⋅ ������������������������������������������������������ ⋅ ������������������������2 = ������������������ℎ ⋅ ������������������������������������������������������ ������1 ������ Тогда отношение площадей: С учетом определения (1) и заменой полного объема V1 на рабочий Vh : ������1 = ������2 ⋅ ������ = ������⋅������ℎ[2, с.198] (17) ������−1 ������2 = 1 − 1 = ������������������ℎ ⋅ ������������������������������������������������������������ = Работа расширения в принятых условиях: ������1 1 − ������������������ℎ ⋅ ������������������������������������������������������ ������(������1−1) 1 ������������������������������������������������ ⋅ ������1 ⋅ ������ (������2−������1) ������ (������1) ������2 − 1 ( ������ ������(������2−1) ������������������(������5������−������2) ������ ⋅ ������1 ⋅ ������������������(���������5���−������1) (������5������−������2)⋅������������������ ������5������−������2 ������������ = ⋅ − 1) = = = (������5������−������1)⋅������������������ = ������5������−������1 (13) А отношение работ расширения и сжатия: = ������������������������������������������������⋅������1⋅������⋅������ℎ⋅������ ⋅ (������ (������2 −1) − 1) (18) (������2−1)⋅(������−1) =������������ ������������������������������������������⋅(������5������−������2)⋅(������1−1) (14) Так же работа сжатия в зависимости в принятых условиях : ������������ (������5������−������1)⋅(������2−1) Откуда для вычисления среднего показателя по- ������������ = ������1 ⋅ ������ ⋅ ������1 ⋅ (������������21 ⋅ ������2 − 1) = литропы расширения достаточно одного уравнения (������1 − 1) ⋅ ������1 (без вывода): = ������1 ⋅ ������ ⋅ ������1 ⋅ ������ (������1) − 1) = (������1 − 1) ( ������ ������ = ������������⋅(������5������−������1)+������������⋅������������������������������������������⋅������5������⋅(������1−1) (15) = ������1⋅������⋅������ℎ⋅������ ⋅ (������ (������1 −1) − 1) (19) 2 ������������⋅(������5������−������1)+������������⋅������������������������������������������⋅(������1−1) (������1−1)⋅(������−1) 4. Вывод уравнения среднего показателя Отношение работ расширения и сжатия: политропы сжатия при известных давлении в начале сжатия, среднем показателе политропы ������������ ������������������������������������������������⋅������1⋅������⋅������ℎ⋅������ ⋅ (������ (������2−1) − 1) расширения и степени понижения давления ������������ (������2−1)⋅(������−1) = = Исходное уравнение работы расширения: ������1⋅������⋅������ℎ⋅������ ⋅ (������(������1−1) − 1) (������1−1)⋅(������−1) ������ = ������������������������������������������������ ⋅ (������1 − 1) ⋅ (������(������2−1) − 1) ������е = ������2 − 1 ⋅ (������3 ⋅ ������2 − ������4 ⋅ ������1) (������2 − 1) ⋅ (������(������1−1) − 1) Выразив давление в конце расширения через Преобразуем выражение: степень понижения давления: (������(������2−1) − 1) ������ (������2−1) ⋅ (1 − )1 (1−������(������21−1)) (������(������1−1) − 1) = ������ (������1−1) = ������(������1−1) ������(������2−1) (1−������(������11−1)) р4 = р1 ⋅ ���������Р��������������������������������� = ������1 ⋅ ������(������5������−������2) ⋅ (1 − )1 ������(������2−1) ������(������1−1) Получаем: Отношение (13) известно, нужно выяснить отно- шение ниже, поняв суть: ������ ������������ = ������2 − 1 ⋅ (������3 ⋅ ������2 − ������4 ⋅ ������1) = ������ 1 = ������2−1 ⋅ (������3 ⋅ ������2 − ������������������������������������������������ ⋅ ������1 ⋅ ������1) ������(������1−1) (20) 1 ������(������2−1) Преобразуем последнее уравнение: что можно сделать из того же уравнения термического КПД идеального цикла (7), выражающего полезную ������������ = ������������������������������������������������ ⋅ ������1 ⋅ ������ ⋅ ������1 ⋅ (���������������������������������������������3��������� ⋅ ������2 − 1) = работу: ������2 − 1 ⋅ ������1 ⋅ ������1 = ������������������������������������������������ ⋅ ������1 ⋅ ������ ⋅ ������1 ⋅ (������������������������������������������������������������������������������������������⋅⋅���������2���1⋅⋅���������2���1 − 1) ������������ = 1 − 1 = ������1 − ������2 = ������1 − ������2 = 1 − ������2 ������2 − 1 ������ (������−1) ������1 ������1 ������1 ������1 49
№ 5 (98) май, 2022 г. откуда ясно, что рассматриваемое выражение есть, В итоге отношение работ расширения и сжатия: по сути, отношение отводимой теплоты q2 в квазицик- ������������ = ������������������������������������������������ ⋅ (������1 − 1) ⋅ (������5������ − ������2) ⋅ √������12 + 1 лах с n1 и n2, что из рис.3 можно представить как от- ������������ (������2 − 1) ⋅ (������5������ − ������1) ⋅ √������22 +1 ношение сторон параллелограммов х1 (10) и х2 (12): 1 ������������������ℎ ������������������������2 ������������������������������������������������������2 ������(������1−1) х1 ������������������������1 ������������������������������������������������������1 1 = х2 = ������������������������1 = = = Последнее отношение привело к полному урав- ������������������ℎ нению 4-ой степени: ������(������2−1) 1 ������������������������2 =√������22+1 √������12+1 (21) ������ ⋅ ������14 + ������������˙13 + ������ ⋅ ������12 + ������ ⋅ ������1 + ������ = 0 (22) 1 √������22+1 √������12+1 Коэффициенты A,B, C, D и E которого: ������ = ������������ ⋅ (������2 − 1)2 − ������������������������������������������������ ⋅ ������������ ⋅ (������5������ − ������2)2 ������ = −������������ ⋅ (2 ⋅ ������5������ ⋅ (2 ⋅ ������22 − ������2 − 1)) − ������������������������������������������������ ⋅ ������������ ⋅ (������5������ ⋅ √2 − ������2 ⋅ 2 √2) ������ = ������������ ⋅ (������2 − 1)2 ⋅ (������5������ + 1)2 − ������������������������������������������������ ⋅ ������������ ⋅ (������5������ − ������2) ⋅ (������5������ − 1) ������ = ������������ ⋅ (2 ⋅ ������5������ ⋅ (2������22 − ������2 − 1)) + ������������������������������������������������ ⋅ ������������ ⋅ (������5������ ⋅ √2 − ������2 ⋅ √2) ������ = ������������ ⋅ (������5������)2 ⋅ (������2 − 1)2 − ������������������������������������������������ ⋅ ������������(������5������ − ������2) Уравнение (23) решаемо по источнику [9], но есть, n1 и n2, без прецедента в источниках, в координа- на взгляд Автора, лучшее решение, если предста- тах lg T-lg S на рис.4: вить отношение отводимой теплоты в квазициклах с Рисунок 4. Условный действительный цикл Отто в координатах lg T - lgS с вспомогательным геометрическим построением Площадь S1 фигуры 1-lg T1-2-3 квазицикла с n1: ������1 = (������������������3−������������������1−(������������������2−������������������1) + ������������������1) ⋅ ������������������������ = 2 (������������������3−������������������1−������������������2+������������������1+2⋅������������������1) ⋅ ������������������������ = (������������������3−������������������2+2⋅������������������1) ⋅ ������������������������ = 2 2 (������������������������������������������������������ (������������������������������������������������������ ������12) + 2 ⋅ ������������������1) ⋅ ������������������������ = 2 ⋅ ⋅ ������������������������ 2 (������������������(������5������−������1) ⋅ ������12) = 2 ⋅ ������������������������ 50
№ 5 (98) май, 2022 г. Площадь S2 фигуры 1-lg T1-lg T4-3 квазицикла с n2: ������1 = (������������������4−������������������1 + ������������������1) ⋅ ������������������������ = (������������������4−������������������1+2⋅������������������1) ⋅ ������������������������ = 2 2 (������������������4 + ������������������1) ⋅ ������������ = ������������(������������������������������������������������ ⋅ ������1) + ������������������1 ⋅ ������������������������ = 2 2 (������������������(������5������−������2) ⋅ ������12) 2 ⋅ ������������������������ Отношение их площадей: 1 ⋅ ������22 + (������5������ + ������5������ ) ⋅ ������2 + ������5������ ⋅ ������5������ − ������ 3 ������3 ������3 (������������������(���������5���−������1)⋅������12) 2⋅(������5Т−������1)⋅������������(������1⋅������) ������5Т−������1 -(������5������ − ������1) ⋅ (������5������ − ������1) = 0 (28) ������1 = 2 ⋅������������������������ = 2⋅(������5Т−������2)⋅������������(������1⋅������) = ������5Т−������2 (23) ������2 (������������������(������5������−������2)⋅������12) И ещё одно уравнение среднего показателя по- 2 ⋅������������������������ литропы расширения, пожалуй, лучшее, но не теоре- тически выведенное: где ΛTinput и ΛToutput- степени повышения и понижения температуры, nT5-показатель повышения темпера- ((������5������ − ������2)2) ⋅ ������12 + (������22 + 1) ⋅ ������1 + (29) туры из опубликованной ранее статьи [5, с. 98;с. 99]. +((������5������ − ������2) − ������5������ ⋅ (������22 + 1)) = 0 Теперь можно связать давление и температуру через показатели повышения давления и температуры или тождества (13) и (23): ������5������−������2 = ������5Т−������1 (24) Показатель повышения температуры через по- ������5������−������1 ������5Т−������2 казатель повышения давления: Решение которого приводит к квадратному ������5Т = ������5р − ������������������������(������) (30) уравнению, позволяющему вычислить показатель сжатия без вычисления работ расширения и сжатия: Показатель повышения давления через степень понижения давления: ������12 + (������5������ + ������5������) ⋅ ������1 + ������5������ ⋅ ������5������ − ������5р = ������������������������(������������������������������������������������) + ������2 (31) −(������5������ − ������2) ⋅ (������5������ − ������2) = 0 (25) 5. Некоторое замечание Но в уравнение (25) необходимо ввести действи- Если использовать для вычислений пару уравне- тельный коэффициент молекулярных изменений ний (27) и (28): если μ>1, то всегда n1>n2; если μ=1, [1, с.109; 2, с.160; 8, с.138] из уравнения максималь- то всегда n1=n2; если μ<1, то всегда n1<n2, однако Ав- ного давления цикла: тор не обладает достоверными опытными данными о поведении показателей расширения и сжатия в га- ������3 = ������⋅������2⋅������3 [1, с.111; 2, с.166; 8, с.142] зовых и водородных двигателях, когда утверждения ������2 из опубликованных ранее статей об убывании эн- тропии в действительном [5, с. 101], и условном дей- откуда: ствительном [3, с.2] цикле Отто могут потерять силу. Но подобное не наблюдается при использова- ������3 = ������ ⋅ (������3) (26) нии пары уравнений (15) и (29). ������2 ������2 6. Результаты численной проверки Выше исследованы три цикла: два квазицикла и Численная проверка проведена на тех же приме- действительный цикл Отто как их пересечение, по- рах, что и в опубликованных ранее статьях [6, с.70; этому уточненное уравнение (25): 5, с.98; 3, с.11], результаты выложены в табл. 1. Сначала вычислялся средний показатель политропы ������3 ⋅ ������12 + ������3 ⋅ (������5������ + ������5������) ⋅ ������1 + ������3������5������ ⋅ ������5������ − расширения, от него, без вычисления заново работ расширения и сжатия-средний показатель политропы −(������5������ − ������2) ⋅ (������5������ − ������2) = 0 (27) сжатия. В источниках нет решения по отношению радиуса кривошипа R к длине шатуна L, поэтому Оказалось, что можно вычислить и средний по- каждый пример решен для трех значений R/L. Отме- казатель политропы расширения от среднего показа- чается, что в примерах показатель политропы рас- теля политропы сжатия по уравнению: ширения n2 назначен, но не вычислен. 51
№ 5 (98) май, 2022 г. e Таблица 1. 8 [1,c.168] Результаты численной проверки 8 [8,c.180] nv М1 , Vh, м3 P0 , Па T0 , К р1 , Па n1 p2, Па кмоль/кг 0,725 1,37 1381412 [1,c.169] 0,473 15,1 103300 288 80000 [1,c.169] [1,c.169] 1362762 0,78 [1,c.168] [1,c.168] [1,c.168] [1,c.168] 1,34 [8,c.115] [8,c.114] [8,c.115] 0,472 14,5 100000 288 84000 [8,c.143] [8,c.114] [8,c.114] [8,c.115] p2, Па μ p3 , Па Λpinput Λpoutput ξ R/L φvmax βvmax δ 1381412 1,078 5630000 4,076 4,844 0,9 0,200 1,384 0,198 1,201 1381412 1,078 5630000 4,076 4,869 0,9 0,250 1,344 0,246 1,190 1381412 1,078 5630000 4,076 4,873 0,9 0,333 1,286 0,326 1,172 [1,c.169] [1,c.168] [1,c.170] [1,c.168] 1362762 1,07 5640000 4,139 4,776 0,85 0,200 1,384 0,198 1,201 1362762 1,07 5640000 4,139 4,800 0,85 0,250 1,344 0,246 1,190 1362762 1,07 5640000 4,139 4,804 0,85 0,333 1,286 0,326 1,172 [8,c.115] [8,c.143] [8,c.171] [8,c.143] q1,=ξ·Hw=Lц, n2 n1 Дж по по lc, Дж lieh, Дж le, Дж np5 по из ист. урав.22 урав.27 39600000 урав.15 1,386 1,3663 39600000 5200112 3753039 30646849 2,0461 39600000 5151633 3718050 30730317 2,0461 1,2874 1,230 1,366 1,3640 5151633 3663354 30785013 2,0461 37400000 1,2849 1,230 1,363 1,3637 37400000 5051595 3481027 28867378 2,0231 37400000 5004500 3448574 28946926 2,0231 1,2845 1,230 5004500 3397842 28997658 2,0231 [1,c.170] 1,2711 1,280 1,346 1,3420 1,331 1,3399 1,2687 1,280 1,329 1,3396 1,2683 1,280 [8,c.171] Все уравнения верны и для действительного характерных точках полностью упорядочено и вы- цикла Отто, но найденные значения n2 не сойдутся числимо, как и в идеальном, что и подтверждает вы- со значениями из источников, потому что теплота воды из опубликованных ранее статей об убывании подводится не мгновенно, а на некотором угле пово- энтропии в цикле как в открытой [5, c.101], так в изо- рота КВ. лированной системе [3, c.12] и неподвластности двигателя Отто второму закону термодинамики [6, 7. Вывод c.68], вышедшему, как выясняется в XXI веке, из мнимой безукоризненности логики С.Карно XIX Подробный анализ полученных уравнений века. Отсюда вопрос: а не спешит ли цивилизация с намечено осветить в будущих статьях, однако уже «зеленой» энергетикой, не выяснив её энтропийную можно уверенно утверждать, что в действительном безопасность? цикле Отто, как и в действительном цикле Отто, со- вершаемом в двигателе с кривошипно-шатунным механизмом, изменение параметров рабочего тела в Список литературы: 1. Двигатели внутреннего сгорания: учеб. для машиностроительных и политехнических вузов в 2 томах. Том 1: Рабочие процессы в двигателях и их агрегатах/А.С.Орлин, Д.Н.Вырубов, Г.Г.Калиш [и др]; под ред. А.С. Ор- лина.-Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Машгиз, 1957. – 396 с. 2. Ковылов Ю.Л. Теория рабочих процессов и моделирование процессов ДВС: учеб./Ю.Л. Ковылов. – Самара: Изд-во Самар. Гос. аэрокосм. ун-та, 2013. – 416 с.: ил. 52
№ 5 (98) май, 2022 г. 3. Кодиров Н. Больше об энтропии в действительном цикле Отто и «зелёная» энергетика // Universum: техни- ческие науки : научный журнал- No 3(96). Часть 3. М., Изд. «МЦНО», 2022.-С.9-14. 4. Кодиров Н. Механическая теория двигателя Отто: вывод основных уравнений в первом приближении // Научный форум: Технические и физико-математические науки:сб. ст. по материалам XLVIII между- нар.науч.-практ. конф. –No 8 (48). – М.: Изд. «МЦНО», 2021. – С.9-26. 5. Кодиров Н. О близости действительного цикла Отто к идеальному //Universum: технические науки: научный журнал- No 1(94). Часть 1. М., Изд. «МЦНО», 2022. С.98-102. 6. Кодиров Н. Об ограниченности действия законов термодинамики и «Механическая теория двигателя Отто» // Universum: технические науки: научный журнал- No 8(89). Часть 1. М., Изд. «МЦНО», 2021. С.67-71. 7. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. Учебн.пособие для неэнергетических специаль- ностей вузов. М., «Высшая школа», 1975, с.496 8. Xовах М.С. и Маслов Г.С. Автомобильные двигатели. Изд. 2-е, пер. и доп. М., «Машиностроение», 1971, стр. 456. 9. Электронный ресурс: https://en.wikipedia.org/wiki/Quartic_equation 53
№ 5 (98) май, 2022 г. ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ КОСВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСИЛИЯ НАЖАТИЯ КЛЕММ СКРЕПЛЕНИЯ PANDROL FASTCLIP Лесов Кувандик Сагинович канд. техн. наук, доцент Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент Хальфин Гали-Аскар Рустамович ассистент, Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] DIAGNOSTIC TOOL FOR INDIRECT DETERMINATION OF THE PRESSING FORCE OF THE FASTENING TERMINALS PANDROL FASTCLIP Kuvandik Lesov Candidate of technical sciences, docent, Tashkent State Transport University, Republic of Uzbekistan, Tashkent Gali-Askar Khalfin Assistant, Tashkent State Transport University, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В статье приводится конструкция разработанного диагностического средства ДС-F02 для косвенного изме- рения усилия нажатия клеммы скрепления Pandrol Fastclip на рельс. Разработанное диагностическое средство служит для прогнозирования надежности конструкции пути и повышения безопасности движения поездов. ABSTRACT The article presents the design of the developed diagnostic tool DS-F02 for indirect measurement of the pressing force of the Pandrol Fastclip fastening terminal on the rail. The developed diagnostic tool is used to predict the reliability of the track structure and improve the safety of train traffic. Ключевые слова: бесстыковой путь, промежуточные рельсовые скрепления, прижимное усилие, диагности- ческое средство, стенд. Keywords: jointless track, intermediate rail fasteners, clamping force, diagnostic tool, stand. ________________________________________________________________________________________________ В Узбекистане осуществляются широкомасштаб- средств и разработка методики для оценки техниче- ные меры и достигнуты существенные результаты ского состояния клемм промежуточных рельсовых по развитию дорожно-транспортной инфраструк- скреплений является актуальной задачей. Решение туры [1]. Важной задачей является продолжение этой задачи обезопасить уложенный бесстыковой путь работы по реализации основных положений и продлить сроки службы пути, а значит и сократит «Стратегии действий по пяти приоритетным расходы на обновление [5-8]. направлениям развития Республики Узбекистан в 2017-2021 годах» и Указа Президента Республики Диагностическое средство для косвенного опре- Узбекистан от 28.01.2022 г. № УП-60 «О стратегии деления усилия нажатия клемм скрепления ДС-F02 развития Нового Узбекистана на 2022 — 2026 годы». предназначено для осуществления технической диа- гностики узлов промежуточного рельсового скреп- Проводимые научно-исследовательские работы ления путем контроля усилия прижатия клеммы направлены на создание и совершенствование средств скрепления к рельсу, а также для оценки качества диагностики и мониторинга за состоянием промежу- сборки новых звеньев на производственных базах точных скреплений в бесстыковом пути [2, 3, 4]. путевых машинных станций (ПМС). В связи с этим совершенствование диагностических Диагностическое средство ДС-F02 состоит из корпуса 1 с рукояткой 2 (в верхней части). Нижняя __________________________ Библиографическое описание: Лесов К.С., Хальфин Г.Р. ДИАГНОСТИЧЕСКОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ КОСВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСИЛИЯ НАЖАТИЯ КЛЕММ СКРЕПЛЕНИЯ PANDROL FASTCLIP // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 5(98). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13595
№ 5 (98) май, 2022 г. часть диагностического средства ДС-F02 имеет спе- скрепления Pandrol Fastclip и сдвига клеммы скреп- циальный захват 3, обеспечивающий возможность ления из рабочего положения в положение «пар- установки диагностического средства ДС-F02 на анкер ковка». Конструкция диагностического средства ДС-F02 приведена на рис.1. Рисунок 1. Конструкция диагностического средства ДС-F02: 1 – корпус, 2 – рукоятка, 3 – специальный захват, 4 – калиброванные стержни В корпусе диагностического средства ДС-F02 Диагностическое средство ДС-F02 имеет (между верхней и нижней частями прибора) распо- стрелку 1 и измерительную шкалу 2, с помощью ложены два калиброванных стержня 4 (рис. 1), один которых производится фиксация измеряемого усилия из которых является частью измерительной системы сдвига клеммы скрепления. На шкале диагностиче- и упруго деформируется при проведении измере- ского средства ДС-F02 имеется ползунок 3, обеспе- ний. Второй стержень – вспомогательный; может чивающий считывание по шкале максимального быть использован вместо основного измерительного значения сдвигающей силы в процессе измерений стержня. (рис. 2). 55
№ 5 (98) май, 2022 г. Рисунок 2. Измерительная шкала диагностического средства ДС-F02: 1 – стрелка, 2 - измерительная шкала, 3 – ползунок При приложении усилия к верхним рукояткам дить стрелку к нулю. После каждого измерения пол- прибора, когда он установлен в узле скрепления и зунок на шкале диагностического средства ДС-F02 захваты нижней части упираются в край концевого вручную перемещается к нулевому делению шкалы изолятора упругой клеммы скрепления, происходит прибора. При проведении измерений отсчет показа- упругий изгиб измерительного стержня. При этом ния ДС-F02 берется по ползунку на шкале прибора. происходит отклонение измерительной стрелки от нулевого положения на шкале прибора и сдвигается Выводы. Совершенствование диагностических ползунок шкалы. В основании стрелки расположен средств для оценки технического состояния клемм винт установки стрелки на нулевом делении шкалы промежуточных рельсовых скреплений является ак- (винт установки нуля). Перед каждым измерением туальной задачей. Решение этой задачи обезопасит следует проверять положение стрелки на шкале при- уложенный бесстыковой путь и продлит сроки бора и в случае необходимости (при отклонении службы пути, а значит и сократит расходы на обнов- конца стрелки от нулевого деления шкалы) приво- ление. Список литературы: 1. Mirakhmedov M.M., Khalfin G.R. Investigation of the longitudinal hijacking force from friction braking. Journal of Tashkent Institute of Railway Engineers: Vol. 16 : Iss. 4 , Article 19. 2. Khalfin G. Research of running resistance to longitudinal movement of rails on JSC \"Uzbekiston temir yulari\". Journal of Tashkent Institute of Railway Engineers: Vol. 16: Iss. 2 , Article 3. 3. Хальфин Г.Р. Состояние «маячных» шпал и причины неравномерного распределения продольных напряжений в рельсовой плети // Universum: технические науки. 2019. №12-1 (69). 4. Khalfin G.R., Yakhyaeva M.T., Yakhyaeva Sh.T. Factors determining the stability of a continious welded track // Scientific progress. 2021. №2. 5. Khalfin G.R, Yakhyaeva M.T. Efficiency of extension of rail lashes at JSC “Uzbekistan railways”. Innovative Technologica: Methodical Research Journal, 2021, 2(05), 163–166. https://doi.org/10.17605/OSF.IO/W2MHG 6. Хальфин Г.Р., Пурцеладзе И.Б. Оценка погонного сопротивления продольному перемещению рельсовых плетей // Universum: технические науки. 2021. №6-2 (87). 7. Khalfin G., Purtseladze I.B. Use of a System for Determining the State of a Non-jointed Track to Ensure the Safety of Train Traffic. Journal NX, vol. 7, no. 05, 2021, pp. 242-245, doi:10.17605/OSF.IO/U3A2F. 8. Khalfin G. Clamping Force of Intermediate Fasteners and Their Determination. Journal NX, vol. 7, no. 05, 2021, pp. 233-236, doi:10.17605/OSF.IO/ETJHF. 56
№ 5 (98) май, 2022 г. DOI - 10.32743/UniTech.2022.98.5.13796 ПРОБЛЕМЫ УЛИЧНЫХ ПАРКОВОК И ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ ОРГАНИЗАЦИИ ПАРКОВОК Мамаев Гулом Иброхимович докторант, Джизакского политехнического института, Республика Узбекистан, г. Джизак E-mail: [email protected] Бакиров Лутфилло Юлдашалиевич PhD, Андижанского машиностроительного института, Республика Узбекистан, г. Джизак PROBLEMS OF STREET PARKING AND FOREIGN EXPERIENCE IN ORGANIZING PARKING Gulom Mamaev Doctoral student, Jizzakh Polytechnic Institute, Republic of Uzbekistan, Jizzakh Lutfillo Bakirov PhD, Andijan Engineering Institute, Republic of Uzbekistan, Jizzakh АННОТАЦИЯ В этой статье рассматривается влияние уличной парковки на скорость движения автомобилей, на возникновение ДТП, пропускную способность дороги, а также приведены зарубежные опыты организации уличных парковок. ABSTRACT This article discusses the impact of street parking on the speed of cars, on the occurrence of accidents, road capacity, and also presents foreign experiences in organizing street parking. Ключевые слова: автомобилизация, уличная парковка, ДТП, пропускная способность дроги, скоростной режим. Keywords: motorization, street parking, traffic accidents, traffic capacity, speed limit. ________________________________________________________________________________________________ С каждым годом интенсивно растёт количество припаркованных авто [2]. Как нам известно автомобилей во всём мире. В свою очередь это нынешние современные люди не могут представить является причиной возникновения ряда следующих свою жизнь без автомобиля, однако они не достаточно проблем: возникновения заторов на улицах; задумываются, как решить вопрос временной и загрязнения экологии и окружающей среды; нехватка постоянной парковки. Хотя политика парковки ча- временных парковок и постоянных стоянок для сто является вопросом публичного обсуждения, от- автомобилей и т.п. Выезжая на автомобиле сутствует систематический эмпирический анализ буквально каждый день мы встречаемся с этим различных мер парковки [1]. Чтобы решить эту вопросом. Где есть место для временной парковки? проблему окончательно до сегоднешнего дня ни в Особенно в центрах районов, больших городах эта одной республике или городе не найдено решения. проблема считается актуальной. Здесь мы можем На сегодняшний день это является актуальной обратить внимание на следующую информацию. проблемой во всех центрах областей Узбекистана. В Стокгольме, Швеция, около 15% улиц города Нужно отметить что, сегодня в Узбекистане не доста- используется для парковки автомобилей [1]. точно организованы места парковок автомобилей, Средняя плотность паркирования автомобилей, раз- а многоэтажных парковок можно сосчитать на мещенных на УДС с нарушениями правил дорожного пальцах. Поэтому повышение обеспечения безопас- движения, в центральной части Волгограда составляет ности движения на местах парковок расположенных 130-150 машин на километр улицы, или 45% от всех вдоль улиц является важным вопросом. __________________________ Библиографическое описание: Мамаев Г.И., Бакиров Л.Ю. ПРОБЛЕМЫ УЛИЧНЫХ ПАРКОВОК И ЗАРУБЕЖНЫЙ ОПЫТ ОРГАНИЗАЦИИ ПАРКОВОК // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 5(98). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13796
№ 5 (98) май, 2022 г. Припаркованное вдоль проезжей части транспортное При этом остановившийся автобус или троллейбус средство всегда представляет собой источник блокируют полосу движения, создавая помехи для конфликтных ситуаций, возникновение которых остального транспорта [4]. обусловлено несколькими причинами [3]: Несанкционированноепаркирование 1) вынужденное изменение траектории движения автомобилей на первой полосе движения снижает объезжающих автомобилей; скорость автомобилей. Средняя скорость движения уменьшается на30%, соответственно, на1-й полосе- 2) ухудшение условий видимости; с55 до40 км/ч, на2-й- с65 до45 км/ч, на3-й- с70 3) создание помех общему движению маневри- до50 км/ч [2]. рующими ТС при парковке и выезде из нее; 4) сужение проезжей части в зоне парковки. Так, в Норвегии за период 1991 – 95 гг. ДТП, Все это приводит к снижению скоростного связанные со стоянкой, составляли 2,4% всех режима на городских магистралях. зарегистрированных полицией ДТП. Наиболее Из-за нехватки мест для временного хранения частыми ДТП, связанными со стоянкой, являются: автомобилей зачастую водители пользуются наезд на стоящий автомобиль (30%), наезд на пеше- улично-дорожной сетью города, при этом продол- хода, выходящего из-за стоящего автомобиля(25%), жительность парковки колеблется от 15–20 минут столкновение во время объезда стоящего авто- до 8 и более часов. мобиля(15%) и ДТП, связанные с выездом с места Наблюдаются случаи временных стоянок авто- остановки или стоянки(8%) [5]. транспорта с нарушением Правил дорожного движе- ния: Теперь рассмотрим мероприятия выполненные • парковка в зоне действия дорожных знаков, за- для решения проблемы парковки в некоторых прещающих стоянку и остановку; зарубежных странах. • парковка непосредственно в зоне перекрестков и пешеходных переходов; Местные власти европейских городов поначалу • парковка в зоне остановок общественного транс- разрешали автомобилям бесплатно парковаться на порта; общественных площадях, тротуарах и любых ме- • парковка с занятием двух полос движения; стах, где только мог поместиться автомобиль [6]. • парковка на тротуаре. После десятилетий свободы правил паркования в Организация стихийных парковок имеет серьез- пределах самых густонаселенных районов и самых ные последствия для участников движения: более посещаемых мест - чаще всего в исторических • один автомобиль, припаркованный на перегоне центрах, центральных деловых районах и вблизи улично-дорожной сети, в условиях высоких уровней жилых территорий - местные органы власти начали загрузки каждый час создает помехи для 600–700 авто- разрабатывать более строгие правила регулирования мобилей, вынуждая их перестраиваться и менять парковок. Городские власти поняли, что они допу- скоростные режимы, что неблагоприятно сказывается стили ухудшение общественной жизни, в результате на уровне безопасности движения; чего образовались дорожные заторы, загрязнение • автомобиль, припаркованный на магистрали в воздуха, шум, уменьшение уровня безопасности улиц зоне перекрестка, снижает ее пропускную способность и проникновение автотранспорта в общественные на 750–800 автомобилей в час, приводя к значитель- места. ному росту задержек на перекрёстках; • сужение проезжей части на одну полосу в усло- Главные стратегии управления паркованием де- виях высоких уровней загрузки ведет к падению ско- лятся на четыре компонента: экономические меха- рости транспортного потока на перегоне с 50–60 км/ч низмы, регулятивные механизмы, предстроительное до 35–40 км/ч при сохранении движения по двум по- проектирование и качество контрактных услуг (ну и лосам и до 25 км/ч при сохранении движения по од- конечно, передовые технологии для активизации ной полосе; всех четырех компонентов). Их можно использовать • парковка автомобилей в зоне остановок общест- в разных комбинациях для достижения разных це- венного транспорта вынуждает осуществлять посадку лей, таким образом самые лучшие практики цели- и высадку пассажиров на проезжей части. ком зависят от целей города, осуществляющего та- кую политику [7]. Если заглянуть далеко в прошлое в Лондоне по решению проблем парковки сделаны следующие мероприятия покзанные на рис.1. 58
№ 5 (98) май, 2022 г. Отсутствие счетчиков После установки счетчиков Цены увеличились в четыре раза Рисунок 1. Площадь Гросвенор в Лондоне 1958 г. Стратегическое распределение существующих Во многих странах Европы проблема парковок парковочных мест может способствовать более ком- решается многосторонне: во-первых, большинство фортному использованию улицы другими пользова- населения страны по возможности передвигается на телями. В Цюрихе чередование паркомест с обеих велосипедах; во-вторых, существуют и строятся сторон узкой улицы служит своего рода зигзагооб- подземные паркинги; в-третьих, работает развитая разным препятствием, которое замедляет скорость сеть экопарковок [9]. автомобилей. В Амстердаме существуют специаль- ные улицы, на которых припаркованные автомобили Уличные паркинги организованы непосред- создают извилистую дорожку, принуждающую ственно на крайней правой полосе проезжей части проезжающие автомобили двигаться со скоростью или в специальных карманах (выделенных полосах), переходов. В Париже и Копенгагене существуют являющихся неотъемлемой частью улицы (дороги) велосипедные дорожки, защищенные припаркован- [10]. Организация парковки таким образом влияет ными автомобилями, которые служат своего рода на снижение пропускной способности дороги, барьером между велосипедистами и движущимся прежде всего, из-за манёвров парковки. По мнению транспортом. В Копенгагене и Антверпене суще- авторов североамериканского руководства по про- ствуют так называемые игровые улицы (woonerfs), пускной способности HCM 2000/2010 [11] влияние позволяющие детям безопасно проводить время на на пропускную способность в значительной степени улице без угрозы попасть под колеса автомобиля. зависит от числа маневров в процессе парковки, На этих улицах имеются различные физические числа полос в данном направлении и ширины по- препятствия, такие как деревья, скамейки и другие, лосы движения. Поэтому во многих городах Европы сигнализирующие автомобилям, что они являются парковку автомобилей стремятся вывести на парал- гостьями на этой территории [8]. лельные (второстепенные) улицы (рис. 2). По стандартам Евросоюза проблема парковок в В ряде европейских стран уличная парковка бо- пределах города считается решенной, если местами лее распространена, чем внеуличная, и это более вы- обеспечены, по крайней мере, 60% зарегистри- годно, чем отдельные организованные парковки. рованных в городе автомобилей. Рисунок 2. Примеры уличных парковок, Карлсруэ, Германия 59
№ 5 (98) май, 2022 г. В Германии в городе Мюнхене, существуют разделены разными цветами [8]. В таблице 1 смешанные или переменные правила, которые приведены правила парковки в этих зонах. применяются в разное время суток, и эти зоны Таблица 1. Красочные парковочные места в Мюнхене № Зона парковки Требование к использованию 1 Зоны паркования для жильцов (зеленые): парковка разрешена владельцам пропусков между 9:00 и 23:00. 2 Зоны смешанного типа (голубые): платная парковка владельцам пропусков, для посетителей плата составляет € 1,00 в час или € 6,00 в день. 3 Краткосрочные парковки (желтые): жильцов и гостей - € 1,00 в час, максимум на два часа. 4 Паркинг воспрещен (красные зоны). - 5 Паркование смешанного типа для жителей жильцы паркуются бесплатно, а посетители от 9:00 до 18:00 и гостей (зелено-голубые зоны): по тарифу € 1,00 в час или € 6,00 в день. С 6:00 вечера до 11:00 утра разрешение на парковку имеют только жильцы. 6 Паркинг смешанного типа платно для жильцов и гостей от 9:00 до 18:00. С 6:00 вечера короткосрочный (желто-голубые зоны): жильцы паркуются бесплатно, а гости по существующему тарифу после 18:00. Паркинг смешанного типа с парковочным жильцы паркуются бесплатно максимально на 3 часа при 7 диском (коричневые зоны): наличии парковочного диска. 8 Специальные условия для улиц бесплатно для жильцов, между 9:00 и 23:00 гости платят € 2,50 исторической части города для жителей и в час и максимально оставляют автомобиль на два часа короткосрочногопользования парковкой: Специальные условия для улиц тариф составляет € 1,00 в час от 9:00 до 11:00 утра с макси- 9 кольцевой дороги исторической части мальным разрешением на парковку два часа. Для жильцов со специальным пропуском начиная от 19:00 парковка бесплатная. города (желто-зеленые зоны): 10 Парковка запрещена для гостей как правило, парковка открыта для жильцов между 6:00 вечера (красно-зеленая зона): и 11:00 утра 11 Парковка смешанного типа: работает после 7:00 вечера Во многих развитых странах существует причиной возникновения уличных парковок множество требований и льгот для местных жителей является интенсивный рост количества и приезжих (табл. 1) к уличным парковкам и транспортных средств, неправильная организация и специально организованным стоянкам. нехватка специально обустроенных парковочных зон, недостаточное использование современных Кроме того, сегодня термин «Smart parking» технических средств. Для решения этой проблемы широко используется в зарубежных странах. необходимо предпринять следующие меры: Безусловно, развитие технологий сегодня приводит разработать научные решения существующих к появлению таких терминов. проблем и эффективно использовать современные технические средства. Исходя из высше приведённых мы можем сказать, что на сегодняшний день во многих странах Список литературы: 1. N. Oded, Cats Chen, Zhang Albania, Survey methodology for measuring parking occupancy: Impacts of an on-street parking pricing scheme in an urban center, Transp. Policy, 2016 , 55–63 pp. 2. Алексиков С.В., Болдин А.И., Лескин А.И., Гофман Д.И. Технико-экономическое обоснование схемы автомобильных парковок. Вестник Волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: Строительство и архитектура. Вып. 1(74) 2019 г. 3. Рябкон Ю.А., Храпова С.М. Влияние уличных парковок автотранспорта на загрузки городских магистралей. Вестник СибАДИ, Выпуск 2(8), 2008 г. 15-18 с. 4. Плещенко О.А. Алгоритм выбора варианта размещения автомобилей на уличной парковкев сборнике: Молодежь и научно-технический прогресс в дорожной отрасли юга России Материалы XII Международной научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. 2018 г. 231-236 с. 5. Галкина Н.Г., Сафронов Э.Э. Зарубежный опыт организации парковок. ХНАДУ 2009 г. 60
№ 5 (98) май, 2022 г. 6. Jan Gehl and Lars Gemzoe New City Life. The Danish Architectural Press: Copenhagen. 2006. 7. Robert Joumard et al. (1996). Air quality and urban space management, The Science of the Total Environment, 189/190, 57-67 рр. 8. Кодрански М., Герман Г. Коренной поворот в европейском прковании: от обустройства к ограничению паркомест 2011 г. 9. Дуванова И.А. Автомобильные стоянки и парковки в мегаполисах. Строительство уникальных зданий и сооружений. ISSN 2304-6295. 12 (39). 2015. 43-56 с. 10. Зедгенизов А.В. Оценка факторов, влияющих на продолжительность паркирования возле территорий / центров массового тяготения разной функциональной направленности. Вестник МАДИ. 2016. № 1 (44). 20-25 с. 11. Highway Capacity Manual 2000, Washington, D.C., USA, Transportation Research Board, National Research Council, 2000, 1134 p. 61
№ 5 (98) май, 2022 г. СНИЖЕНИЕ ТОКСИЧНОСТИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ БЕНЗИНОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ МАЛОЙ МОЩНОСТИ ЗА СЧЁТ ДОБАВЛЕНИЯ В ТОПЛИВО МАСЕЛ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ Ниязова Гулхаё Парпиевна ст. преподаватель, Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Джалилов Жавлон Халилович стар. препод., Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] REDUCING THE TOXICITY OF THE EXHAUST GASES OF LOW-POWER PETROL ENGINES BY ADDING VEGETABLE OILS TO THE FUEL Gulxayo Niyazova Senior Lecturer, Tashkent State Transport University, Republic of Uzbekistan, Tashkent Javlon Djalilov Senior Lecturer, Tashkent State Transport University, Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В данной статье рассматривается воздействие на экологическую среду сжигания бензинового топлива. Снизить токсичность отработавших газов предлагается путем добавления в топливо для работы двигателей малой мощности 5% растительного масла. Рассматриваются экономические, экологические примущества применения подобного биотоплива. ABSTRACT This article discusses the impact on the ecological environment of burning gasoline fuel. It is proposed to reduce the toxicity of exhaust gases by adding 5% vegetable oil to the fuel for the operation of low-power engines. The economic and environmental advantages of using such biofuels are considered. Ключевые слова: бензиновое топливо, экология, отработавшие газы, растительные масла, малые средства механизации, двигатель. Keywords: gasoline fuel, ecology, exhaust gases, vegetable oils, small means of mechanization, engine. ________________________________________________________________________________________________ ВВЕДЕНИЕ. Примение автомобильного топлива этого, автомобильное топливо представляет высо- в больших объемах является одним из главных фак- кую пожаро- и взрывоопасность. При контакте бен- торов загрязнения окружающей среды зина с кожей человека способен проникать во внут- отработавшими газами. Потому в странах Европей- ренние ткани, его пары поражают органы дыхания, ского Союза и других странах мира действуют жест- возможно попадание топлива и в органы пищеваре- кие ограничения по содержанию в отработавших га- ния. При сжигании нефтяного топлива в атмосферу зах вредных веществ. По мере ужесточения стандар- выбрасываются вредные вещества: оксид углерода тов требования к автомобильному топливу становятся СО, оксиды азота NxOy, оксид серы SO2, канцеро- все более строгими. гены, альдегиды и соединения свинца в случае ис- пользования этилированного бензина [1]. В состав Бензин является продуктом нефтяного происхож- отработавших газов и степень их токсичности зави- дения, то есть представляет собой смесь углеводоро- дов, обладающих высокой токсичностью. Помимо __________________________ Библиографическое описание: Ниязова Г.П., Джалилов Ж.Х. СНИЖЕНИЕ ТОКСИЧНОСТИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ БЕНЗИНОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ МАЛОЙ МОЩНОСТИ ЗА СЧЁТ ДОБАВЛЕНИЯ В ТОПЛИВО МАСЕЛ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2022. 5(98). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13716
№ 5 (98) май, 2022 г. сят от типа двигателя и его конструктивных особенно- дольше, чем сгорание бензина. Экологические же стей, технического состояния мотора, условий эксплу- характеристики топлива при добавлении в него атации, состава горючего и моторного масла [3]. растительных масел изменяются по-разному. На них оказывают влияние такие факторы: конструкция Снижение токсичности отработавших газов, ко- мотора, условия его работы, физико-химические торые образуются при работе небольших хозяй- свойства масел, зависящие от сорта растения, условий, ственных механизмов (газонокосилок, бензопил и др.), в которых оно выращивалось, и технологии его пере- можно за счет добавления в топливо растительных работки. масел биологического происхождения. Впервые их использовал для своих двигателей Рудольф Дизель В молекулах большинства растительных масел в XIX веке. Но из-за высокой стоимости от расти- содержится большое количество кислорода. Это иг- тельных масел вынуждены были отказаться в пользу рает положительную роль при сгорании топлива и нефтяного топлива. Однако рост цен на нефть выну- обуславливает высокую экологическую чистоту про- дил вновь обратить внимание на растительные масла, дуктов сгорания. Благодаря высокому содержанию и с 1977 года исследования в этом направлении ак- кислорода процесс сгорания характеризуется умень- тивизировались. Сегодня разработка новых видов шением выброса в атмосферу ряда вредных веществ: топлива с содержанием растительных масел ведется во многих странах мира, в том числе, в США, России [2], • CnHm - на 10-56%; Великобритании, Германии, Швеции, Китае и Японии. • СO - на 10-43%; В качестве горючего в разных странах использу- ются всевозможные виды растительных масел. • СО2 и сажа - на 50-55%. Наибольшее распространение получило рапсовое Также к преимуществам растительных масел масло ввиду дешевизны его производства, но также можно отнести то, что в них содержится очень не- есть примеры использования арахисового, кокосового, значительное количество серы. Если в дизельном пальмового, кукурузного и подсолнечного масел. топливе ее содержание составляет 0,2%, в бензине Распространение рапсового масла в Европе объясня- по Евро-2 - 0,05%, в бензине по Евро-4 - 0,005%, то ется его морозостойкостью и неприхотливостью при в растительном масле - всего 0,002% [4], [5]. выращивании. В Узбекистане же имеется возможность Одним из важным преимуществом растительных применения хлопкового, соевого, подсолнечного и масел является отсутствие в их составе канцерогенных пальмового масел. веществ, к которым относят полициклические аро- матические углеводороды (ПАУ). Соответственно, и в Во время использования растительных масел отработавших газах таких веществ практически нет. бензиновых двигателей, растет период задержки Содержание же NOx в выхлопе увеличивается на 10%. воспламенения. Сгорание топлива с растительным маслом происходит менее интенсивно, чем в случае ЗАКЛЮЧЕНИЕ использования чистого нефтяного горючего, что способствует более тихой работе двигателя. Иссле- В ходе исследований отмечается, что, если уве- дования показали, что при сжигании в моторе топ- личивать содержание растительного масла в топ- лива с добавлением растительного масла снижаются ливе, обобщенный критерий оптимальности посте- показатели среднего и максимального давления пенно снижается, но такое падение выглядит наибо- в цилиндре, снижается верхняя точка температуры лее резким при малой концентрации растительного сгорания топлива. компонента в биотопливе. Это позволяет утверждать, что достаточно добавить в нефтяное топливо совсем С экономической точки зрения топлива на ос- небольшое количество растительного масла (5% от нове растительных масел проигрывают нефтяным объема смеси), чтобы получить существенное сниже- аналогам. Процесс сгорания масел продолжается ние токсичности отработавших газов. Список литературы: 1. Собиржонов А., Алимова З.Х., Ниязова Г.П., Абдухалилов Х.Т. Улучшение экологических показателей защитных и смазочных материалов // Сборники конференций НИЦ Социосфера. – Vedecko vydavatelske centrum Sociosfera-CZ sro, 2015. – №. 8. – С. 21-23. 2. Марков В А., Каськов С.И., Лобода С.С. Растительные масла как экологическая добавка к нефтяному дизельному топливу // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. – 2018. – №. 7 (700). 3. Исматов Ж.Ф., Джалилов Ж.Х., Файзуллаев А.Ж. Применение водорода в виде добавки автомобильных двигателях // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2021. 4(85). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11523 4. Повышение экологической безопасности автомобилей путем добавки водорода к бензину // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Исматов Ж.Ф. [и др.]. 2021. 5(86). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/11777 5. Description by the method of combustion mass transfer of a gasoline-hydrogen-air mixture and reduction of harm to the environment. Ismatov, J., Matmurodov, F., Kholikov, A., ...Djalilov, J., Muhammadiyev, U. Journal of Physics: Conference Seriesthis link is disabled, 2021, 2131(3), 032067 63
№ 5 (98) май, 2022 г. ПРОСТОТА ОРГАНИЗАЦИИ МЕЖДУНАРОДНЫХ ПОСТАВОК ПО КОНКУРЕНТОСПОСОБНЫМ ЦЕНАМ Равшанов Малик Наимович доц. кафедры Транспортная логистика, Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Ахмедов Зоҳид Собирович ассистент кафедры Транспортная логистика, Джизакский политехнический институт, Республика Узбекистан, г. Джизак E-mail: [email protected] Ахмедов Дилмурод Тошпулат угли ассистент кафедры “Транспортная логистика”, Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Юсуфхонов Зокирхон Юсуфхон угли ассистент кафедры “Транспортная логистика”, Ташкентский государственный транспортный университет, Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] EASY INTERNATIONAL SHIPPING AT COMPETITIVE PRICES Malik Ravshanov Associate Professor of the Department of Transport Logistics, Tashkent State Transport University, Uzbekistan, Tashkent Zohid Akhmedov Assistant of the Department of Transport Logistics, Jizzakh Polytechnic Institute, Uzbekistan, Jizzakh Dilmurod Akhmedov Assistant at the Department of Transport Logistics, Tashkent State Transport University, Uzbekistan, Tashkent Zokirkhon Yusufkhonov Assistant at the Department of Transport Logistics, Tashkent State Transport University, Uzbekistan, Tashkent __________________________ Библиографическое описание: ПРОСТОТА ОРГАНИЗАЦИИ МЕЖДУНАРОДНЫХ ПОСТАВОК ПО КОНКУРЕНТОСПОСОБНЫМ ЦЕНАМ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Равшанов М.Н. [и др.]. 2022. 5(98). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13763
№ 5 (98) май, 2022 г. АННОТАЦИЯ В данной статье анализируются проблемы, мешающие Узбекистану повысить простоту организации между- народных поставок по конкурентоспособным ценам в рейтинге индекса эффективности логистики Всемирного банка, анализируются его составляющие и предлагаются предложения по его совершенствованию. ABSTRACT This article analyzes the problems that prevent Uzbekistan from increasing the ease of organizing international deliveries at competitive prices in the World Bank's Logistics Performance Index ranking, analyzes its components and proposes proposals for its improvement. Ключевые слова: Индекс эффективности логистики (LPI), международная поставка, затраты, транзит, виды транспорта, платежи. Keywords: Logistics Performance Index (LPI), international delivery, costs, transit, modes of transport, payments. ________________________________________________________________________________________________ Одна из основных проблем в международных • недостаточное число современных логисти- перевозках заключается в том, что Узбекистан не ческих центров; может в полной мере использовать свой транзитный потенциал. 24 января 2020 года Президент Республики • неудобство налоговой системы для развития Узбекистан Шавкат Мирзиёев обратился к Олий логистических предприятий; Мажлису со следующими словами по данному вопросу [1]. • проблема каботажа; • отсутствие маршрутного транспорта по «По мнению международных экспертов, у нас железной дороге имеется возможность увеличить наши транзитные Причины вышеуказанных насущных проблем: мощности с нынешних 7 млн тонн до 16 млн тонн за • несоответствие качества топлива международ- счет улучшения инфраструктуры, введения гибких ным стандартам (большинство наших топлив соответ- тарифов, формирования новых перспективных ствует стандарту Евро 4, при международных пере- маршрутов. Когда-то мы закрыли всю границу возках минимум должен соответствовать стандарту Узбекистана на 20 лет, и товары, проходящие через Евро 5); нас, проходили через другие страны и платили • тот факт, что большинство наших нынешних им транзитные сборы. Сейчас через нас проходит логистических центров не в полной мере соответ- 7 миллионов тонн. Но наша мощность достигнет ствуют мировым стандартам и их количество очень 16 миллионов тонн. Представьте, сколько тонн низкое. транзитных денег останется в Узбекистане». Простота организации поставок является состав- ляющей слабого индекса эффективности логистики Также в международных перевозках остаются Узбекистана (далее - LPI), который имеет самые актуальными следующие проблемы: низкие показатели с 2010 года. По этому компоненту Узбекистан занимает 120-е место из 160 стран и • отсутствие европейского стандарта топлива; 4-е место в СНГ. (См. рис. 1) [2,3]. 5 0 4 12 20 40 4,5 15 60 4 3,86 3,58 3,68 2,49 80 3,5 3,06 53 3 2,79 2,73 2,64 2,42 2,31 2,5 73 84 2 96 100 1,5 120 117120 134 1 0,5 140 0 SGP POL TUR MISR QOZ RUS UZB 160 GER LPI balli Балл LLPIPI o’Мrnеiсто LPI BEL MONG Источник: Арвис и др., 2018 г. Рисунок 1. Возможность международной доставки 65
№ 5 (98) май, 2022 г. Макроэкономические факторы обычно делают Цифры показывают, что, несмотря на то, что услуги более дорогими и могут затруднить Узбекистан является страной с низким уровнем предоставление услуг по низким ценам в странах с дохода, транспортные расходы такие же, как и у высоким уровнем дохода [4]. В таблице 1 пред- стран с высоким уровнем дохода, что делает его ставлена типичная цена при экспорте в 40-футовый хуже, чем у его региональных конкурентов, сухой контейнер или автомобилю с полуприцепом. особенно в цепях наземных поставок [5]. Таблица 1 Уровни платежей и цен в международной доставке Процент респондентов, ответивших «высокий/очень высокий» Узбекистан Европа и Страны с доходом Казахстан Германия Средняя Азия ниже среднего Портовые платежи 25% 53% 63% 0% 47% Аэропортовые платежи 40% 59% 59% 100% 58% Дорожные платежи 20% 31% 53% 0% 27% Железнодорожные платежи 60% 50% 29% 100% 25% Платежи за складирова- 0% 30% 37% 0% 41% ние/перегрузку Цены агентов 20% 34% 22% 100% 10% Источник: Арвис и др., 2018 г. По сравнению с развитыми странами уровень включают повышение качества услуг железнодо- использования производственных мощностей и опера- рожного транспорта и увеличение доступности ционных сборов, связанных с логистическими транспорта по конкурентоспособным ценам. услугами, в Узбекистане относительно низок. Например, стоимость аэропортовых услуг в В дополнение к системе логистики, высокие за- Узбекистане намного ниже, чем в других крупных траты на энергию служат самым большим препят- аэропортах мира. Больше времени тратится в ствием для автомобильного транспорта и сети тор- аэропортах из-за задержек и длительных и сложных говли. В частности, дизельное топливо на дальние процедур импорта [6]. расстояния составляет более 60 процентов от общих транспортных расходов. Поскольку внутренние за- Транспортная система Узбекистана, в которой траты на энергию высоки, компании ищут более приоритетной является автомобильная система, низкие цены, используя экономичные грузовые ав- оказывает негативное влияние на высокие томобили или интермодальные виды транспорта [8]. транспортные и эксплуатационные расходы, окружающую среду и безопасность дорожного Особенно, крупные международные компании движения [7]. не полагаются исключительно на автомобильные перевозки, а используют интермодальные перевозки Продвижение недорогих видов транспорта. для создания конкурентного преимущества. Однако В настоящее время в Узбекистане уровень под- сектор фрагментирован, и многие небольшие логи- держки равенства видов транспорта является низ- стические компании не имеют прибыли и началь- ким. Для укрепления комбинированных и интермо- ного капитала, необходимых для покупки экономич- дальных перевозок и снижения зависимости страны ных транспортных средств. Препятствием для ши- от автомобильного транспорта правительство недавно рокого использования интермодальных перевозок приняло закон о совершенствовании железнодорож- является отсутствие интермодального оборудова- ного транспорта в Узбекистане, который открыл ния. Более 90 процентов полуприцепов не могут двери для частных инвестиций. Закон также позво- быть подняты кранами и не могут быть загружены в ляет международным инвесторам входить в желез- стандартные интермодальные поезда, хотя интермо- нодорожный сектор Узбекистана. Ожидается, что дальные перевозки используются в международных стимулы правительства для железнодорожного сек- перевозках и логистике, в настоящее время отсут- тора ускорят процесс приватизации. Например, пра- ствуют финансовые и административные стимулы, вительство расширило определение «крупных инве- такие как снижение налогов и схемы субсидирова- стиций», включив в него производство локомотивов ния, чтобы расширить возможности интермодаль- и арендные резервы, это означает, что производи- ных перевозок. тели могут пользоваться рядом преимуществ, таких как низкие корпоративные налоги, социальная под- Кроме того, отсутствует национальная правовая держка и выделение земли. Ожидаемые эффекты база или нормативный документ, регулирующий национальные и международные интермодальные перевозки или способствующий переходу на более дешевые виды транспорта. Существует потребность 66
№ 5 (98) май, 2022 г. в комплексной стратегии и структуре для интермо- порта и вложил значительные средства в инфра- дальных перевозок, и Министерство транспорта Уз- структуру для развития железнодорожного, трубо- бекистана, с целью подготовки законодательства об проводного и воздушного транспорта, эти усилия интермодальных перевозках в соответствии с зако- по-прежнему зависят только от выбранного вида нодательством ЕврАзЭС и для укрепления интермо- транспорта. дальных перевозок в Узбекистане, планирует ре- шить этот вопрос в рамках проектов ЕврАзЭС. В заключение были сделаны следующие предло- жения по дальнейшему развитию эффективности Стимулирование крупной экономики. международных поставок: В Узбекистане предусмотрено развитие транспорт- ного рынка на международном уровне с приходом • Анализ недостатков налоговой системы и вне- крупных логистических групп Европы и Азии. сение изменений и дополнений в соответствующих В основном это связано с приобретением узбекских областях; компаний. Провайдеры логистических услуг Узбе- кистана растут как на национальном, так и на меж- • восстановление или реформирование меха- дународном уровне. Доступ к рынку стал проще для низма контроля за иностранными перевозчиками привлечения прямых иностранных инвестиций. (антикаботажные меры); За прошедшие годы в этом секторе разместился ряд ведущих международных компаний. Это усилило • разработка конкретных мероприятий по повы- конкуренцию и ускорило внутреннюю передачу тех- шению эффективности использования железно- нологий и опыта. дорожных систем. Несмотря на то, что Узбекистан осуществил зна- • внедрение маршрутных перевозок путем чительные реформы регулирования в сфере автомо- изучения объема и географии экспортно-импортных бильного, воздушного и железнодорожного транс- позиций. • переход на электронную обработку разрешений и платежей за проезд крупногабаритных и тяжело- весных грузов по автомобильным дорогам общего пользования. Список литературы: 1. Послание Президента Республики Узбекистан Шавката Мирзиёева Олий Мажлису от 24 января 2020 года https://president.uz/uz/3309 2. Arvis, J.-F., Ojala, L., Wiederer, C., Shepherd, B., Raj, A., Dairabayeva, K., & Kiiski, T. Connecting to Compete 2018: Trade Logistics in the Global Economy. World Bank. https://doi.org/10.1596/29971 (2018). 3. Zokirkhan Yusufkhonov, Malik Ravshanov, Akmal Kamolov, and Elmira Kamalova. Improving the position of the logistics performance index of Uzbekistan. E3S Web of Conferences 264, 05028 (2021), CONMECHYDRO – 2021. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202126405028 4. Саматов Рустам Гаффорович, Ахмедов Дилмурод Тошпулат Угли, & Юсуфхонов Зокирхон Юсуфхон Угли (2022). ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛОГИСТИКИ. Universum: технические науки, (2-3 (95)), 46-51. 5. Кодиров Т.У., Юсуфхонов З.Ю. У., & Ахмедов Д.Т. У. (2021). АНАЛИЗ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА РЕЙТИНГ ИНДЕКСА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЛОГИСТИКИ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН. Oriental re- naissance: Innovative, educational, natural and social sciences, 1(6), 245-252. 6. Yusufkhonov, Zokirkhan Yusufkhan Ugli, Ahmedov, Dilmurod Toshpulat Ugli, Khusanov, Laziz Erkinovich, & Masodiqov, Shokhjakhon Ulugbekovich (2021). TOPICAL ISSUES OF IMPROVING THE QUALITY OF ROAD TRANSPORT IN THE REPUBLIC OF UZBEKISTAN. Oriental renaissance: Innovative, educational, natural and social sciences, 1 (7), 108-117. 7. Botir Abdullaev, Davron Yuldoshev, Tolqin Muminov, and Dilmurod Axmedov. Improving the method of assessing road safety at intersections of single-level highways E3S Web of Conferences 264, 05027 (2021). CONMECHYDRO – 2021. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202126405027 8. Kosimov M. (2020). PECULIARITIES OF THE ORGANIZATION OF LOGISTICS SERVICES IN INTERNA- TIONAL FREIGHT. In ECONOMIC ASPECTS OF INDUSTRIAL DEVELOPMENT IN THE TRANSITION TO A DIGITAL ECONOMY (pp. 44-49). 67
Научный журнал UNIVERSUM: ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ № 5(98) Май 2022 Часть 4 Свидетельство о регистрации СМИ: ЭЛ № ФС 77 – 54434 от 17.06.2013 Издательство «МЦНО» 123098, г. Москва, улица Маршала Василевского, дом 5, корпус 1, к. 74 E-mail: [email protected] www.7universum.com Отпечатано в полном соответствии с качеством предоставленного оригинал-макета в типографии «Allprint» 630004, г. Новосибирск, Вокзальная магистраль, 3 16+
UNIVERSUM: ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ Научный журнал Издается ежемесячно с декабря 2013 года Является печатной версией сетевого журнала Universum: технические науки Выпуск: 5(98) Май 2022 Часть 5 Москва 2022
УДК 62/64+66/69 ББК 3 U55 Главный редактор: Ахметов Сайранбек Махсутович, д-р техн. наук; Заместитель главного редактора: Ахмеднабиев Расул Магомедович, канд. техн. наук; Члены редакционной коллегии: Горбачевский Евгений Викторович, канд. техн. наук; Демин Анатолий Владимирович, д-р техн. наук; Звездина Марина Юрьевна, д-р. физ.-мат. наук; Ким Алексей Юрьевич, д-р техн. наук; Козьминых Владислав Олегович, д-р хим. наук; Ларионов Максим Викторович, д-р биол. наук; Манасян Сергей Керопович, д-р техн. наук; Мажидов Кахрамон Халимович, д-р наук, проф; Мартышкин Алексей Иванович, канд.техн. наук; Мерганов Аваз Мирсултанович, канд.техн. наук; Пайзуллаханов Мухаммад-Султанхан Саидвалиханович, д-р техн. наук; Радкевич Мария Викторовна, д-р техн наук; Серегин Андрей Алексеевич, канд. техн. наук; Старченко Ирина Борисовна, д-р техн. наук; Усманов Хайрулла Сайдуллаевич, д-р техн. наук; Юденков Алексей Витальевич, д-р физ.-мат. наук; Tengiz Magradze, PhD in Power Engineering and Electrical Engineering. U55 Universum: технические науки: научный журнал. – № 5(98). М., Часть 5., Изд. «МЦНО», 2022. – 68 с. – Электрон. версия печ. публ. – http://7universum.com/ru/tech/archive/category/598 ISSN : 2311-5122 DOI: 10.32743/UniTech.2022.98.5-5 Учредитель и издатель: ООО «МЦНО» ББК 3 © ООО «МЦНО», 2022 г.
Содержание 5 Транспорт 5 СУБОПТИМАЛЬНЫЕ АЛГОРИТМЫ ФИЛЬТРАЦИИ ПРИ НАЛИЧИИ НЕИСПРАВНОСТЕЙ 12 ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КАНАЛА В СИСТЕМАХ КОНТРОЛЯ РЕЛЬСОВЫХ ЛИНИЙ Садиков Азамат Нематуллаевич 19 Арипов Назиржон Мукарамович 24 Азизов Асадулла Рахимович 28 Аметова Элнара Куандиковна Шакирова Феруза Файзитдиновна 34 Убайдуллаев Саидазим Кахрамон угли Ваисов Олег Кахрамонович 34 37 АЛГОРИТМ ОБНАРУЖЕНИЯ СИГНАЛОВ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЙ РЕЛЬСОВОЙ ЛИНИИ ДЛЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН 43 Садиков Азамат Нематуллаевич Арипов Назиржон Мукарамович Азизов Асадулла Рахимович Аметова Элнара Куандиковна Шакирова Феруза Файзитдиновна Убайдуллаев Саидазим Кахрамон угли Ваисов Олег Кахрамонович ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТАМОЖЕННОГО И ПОГРАНИЧНОГО ОФОРМЛЕНИЯ Cалаев Сарвар Сардор угли Ахмедов Дилмурод Тошпулат угли Юсуфхонов Зокирхон Юсуфхон угли АНАЛИЗ СВОЕВРЕМЕННОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ ДОСТАВКИ ДО МЕСТА НАЗНАЧЕНИЯ Саматов Рустам Гаффорович Cалаев Сарвар Сардорович Ахмедов Дилмурод Тошпулат угли Юсуфхонов Зокирхон Юсуфхон угли ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ МЕТОДОВ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ПЛАНИРОВАНИЯ ЗАКУПОК НА ПРЕДПРИЯТИИ Суйналина Жанель Жансериковна Бодаубаева Гульмира Ахановна Транспортное, горное и строительное машиностроение ЭЛЕКТРОННЫЕ ПОМОЩНИКИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ Бойдадаев Муротбек Бойдада угли Султанов Давронбек Равшанбек угли Матёкубов Достон Зохиджон угли ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОЙ СКОРОСТИ РОСПУСКА «ПОРОЖНЕГО ВАГОНА» НА СОРТИРОВОЧНОЙ ГОРКИ (ЧАСТЬ 1) Джаббаров Шухрат Ботирович Абдуллаев Бахром Актамович Юлдашев Абдусаид Абдураимович Абдурахманов Жамшид Абдугапбар улы Эргашева Васила Валижоновна Жумабеков Бобур Шералиевич ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОЙ СКОРОСТИ РОСПУСКА «ПОРОЖНЕГО ВАГОНА» НА СОРТИРОВОЧНОЙ ГОРКИ (ЧАСТЬ 2) Джаббаров Шухрат Ботирович Абдуллаев Бахром Актамович Юлдашев Абдусаид Абдураимович Абдурахманов Жамшид Абдугапбар улы Эргашева Васила Валижоновна Жумабеков Бобур Шералиевич
ОБОСНОВАНИЕ МЕХАНИЗАЦИИ РАЗРАБОТКИ КРУТОПАДАЮЩИХ МОЩНЫХ УГОЛЬНЫХ 49 ПЛАСТОВ В УСЛОВИЯХ ШАРГУНЬСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ КАМЕННОГО УГЛЯ Махмудов Дилмурод Рахматжонович 53 Исмаилов Анварбек Суннатуллаевич 59 Исроилов Мансуржон Абдусаматович 64 Баротов Васлиддин Нусрат угли Азизкулов Маьруфжон Абдухофиз угли Муратов Зухриддин Тулаганович ПРОЕКТИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ КОВША ЭКСКАВАТОРА В ПРОГРАММЕ ANSYS Махмудов Шерзод Азаматович Каюмов Умиджон Эркинович Пардаева Шахло Сахибжоновна ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ В ГОРНЫХ ДОРОЖНЫХ УСЛОВИЯХ Эшанбабаев Аброр Арсланович Рахимов Рахматилло Шокиржон угли Ахмаджонов Шахзод Неъматжон угли БЕЗОПАСНОСТЬ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ НА СПУСКАХ И ПОДЪЕМАХ НА ГОРНЫХ ДОРОГАХ Эшанбабаев Аброр Арсланович Рахимов Рахматилло Шокиржон угли Хабибуллаев Давронбек Хикматилло угли
№ 5 (98) май, 2022 г. ТРАНСПОРТ СУБОПТИМАЛЬНЫЕ АЛГОРИТМЫ ФИЛЬТРАЦИИ ПРИ НАЛИЧИИ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КАНАЛА В СИСТЕМАХ КОНТРОЛЯ РЕЛЬСОВЫХ ЛИНИЙ Садиков Азамат Нематуллаевич ассистент, Ташкентский государственный транспортный университет Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Арипов Назиржон Мукарамович д-р. техн. наук, профессор, Ташкентский государственный транспортный университет Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Азизов Асадулла Рахимович канд. техн. наук, профессор, Ташкентский государственный транспортный университет Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Аметова Элнара Куандиковна канд. техн. наук, доцент, Ташкентский государственный транспортный университет Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Шакирова Феруза Файзитдиновна канд. техн. наук, доцент, Ташкентский государственный транспортный университет Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Убайдуллаев Саидазим Кахрамон угли ассистент, Ташкентский государственный транспортный университет Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Ваисов Олег Кахрамонович ст. преподаватель, Ташкентский государственный транспортный университет Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] SUBOPTIMALE FILTERING ALGORITHMS IN THE PRESENCE OF FAULTS OF THE MEASURING CHANNEL IN RAIL LINE CONTROL SYSTEMS Azamat Sadikov Assistant, Tashkent State Transport University Republic of Uzbekistan, Tashkent __________________________ Библиографическое описание: СУБОПТИМАЛЬНЫЕ АЛГОРИТМЫ ФИЛЬТРАЦИИ ПРИ НАЛИЧИИ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КАНАЛА В СИСТЕМАХ КОНТРОЛЯ РЕЛЬСОВЫХ ЛИНИЙ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. Садиков А.Н. [и др.]. 2022. 5(98). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13806
№ 5 (98) май, 2022 г. Nazirjon Aripov doctor of technical sciences, professor, Tashkent State Transport University Republic of Uzbekistan, Tashkent Asadulla Azizov PhD, Professor, Tashkent State Transport University Republic of Uzbekistan, Tashkent Elnora Ametova PhD, associate professor, Tashkent State Transport University Republic of Uzbekistan, Tashkent Feruza Shakirova PhD, associate professor, Tashkent State Transport University Republic of Uzbekistan, Tashkent Saidazim Ubaydullayev Assistant, Tashkent State Transport University Republic of Uzbekistan, Tashkent Oleg Vaisov Senior Lecturer, Tashkent State Transport University Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В статье для заданных моделей системы контроля рельсовых линии (КРЛ) определены субоптимальные ал- горитмы оценивания вектора состояния, с использованием которых получены алгоритмы субоптимальной филь- трации для случая, когда параметрическая переменная представляет собой марковскую цепь. Приведена после- довательность вычислений вектора состояния и марковской параметрической переменной. Разработана струк- турная схема и проанализированы результаты математического моделирования субоптимального фильтра ABSTRACT In the article, for the given models of the rail line monitoring system (RLM), suboptimal algorithms for estimating the state vector are determined, with the use of which suboptimal filtering algorithms are obtained for the case when the parametric variable is a Markov chain. The sequence of calculations of the state vector and the Markov parametric variable is given. A block diagram is developed and the results of mathematical modeling of the suboptimal filter are analyzed. Ключевые слова: система контроля состояния рельсовых линии, модель информационного сообщения, уравнений состояния и наблюдения, субоптимальные алгоритмы оценивания вектора состояния, алгоритм субо- птимальной фильтрации, вычисления апостериорных вероятностей. Keywords: rail line state control system, information message model, equations of state and observation, suboptimal algorithms for estimating the state vector, suboptimal filtering algorithm, calculation of a posteriori probabilities. ________________________________________________________________________________________________ Применение микропроцессов приводит к увели- Таким образом, в условиях нормального чению работоспособности систем автоматики и те- функционирования всех элементов системы KPЛ лемеханики, в частности, их подсистемы контроля основными задачами исследования являются синтез состояния рельсовой линии (КРЛ) в условиях воз- алгоритмов оптимальной фильтрации при известных действия дестабилизирующих факторов. Поэтому, для динамических свойствах системы и заданных обоснованного выбора формы полезного сигнала, его характеристиках канала измерения [2]. мощности, способов обработки и определении принципов построения, методов технической Пусть модель информационного сообщения реализации приемо-передающей аппаратуры рель- системы KPЛ описывается с помощью уравнения совых цепей возникает необходимость проведения состояния: детальных исследований [1]. xh+1 = Фh+1,hxh + wh, (1) 6
№ 5 (98) май, 2022 г. а модель канала измерение – с помощью уравнений Вычислим условные плотности распределения наблюдения вида ( )вероятностей: f xh Y1h , h = i , определяющие част- yh = Hhxh + γhvh (2) ные оценки, пользуясь методикой, изложенной в [5] где γh – случайная величина, принимающая два зна- при выводе рекуррентных соотношений фильтра чения: γh = 1 (режим нормальной работы) и Калмана [6]. γh = σ>>1 (режим аномальных измерений при нали- чии отказов в канале) [3]. Используя формулу Байеса, получаем: Для заданных моделей системы КРЛ найдем ( ) ( )f практически реализуемые субоптимальные алгоритмы xh Y1h , h = i =f xh yh , Y h−1 , h =i = оценивания вектора состояния при различных моде- 1 лях параметрической переменной γh. ( ) ( )f Y h−1 (6) Оценивание при марковской параметрической 1 переменной. Получим теперь, алгоритм субопти- = мальной фильтрации для случая, когда параметри- yh h = i, xh f xh ческая переменная γh представляет собой марков- скую цепь с двумя состояниями γ1 = l и γ2 = σ. ( )f yh h = i,Y1h−1 Начальные вероятности этих состояний ||P0|| = ||p1 pσ|| и матрица перехода марковской цепи: Рассмотрим теперь по отдельности плотности вероятностей, входящие в это выражение [7, 8]. Так как шумы измерений по предположению гауссовы, то из уравнения наблюдения (2) непосредственно следует, что: ( )f yh h = i, xh = (7) = N Hh xh , i2Rh ,i = 1, Pij = P11P1 (3) Распределение оценок экстраполяции в соответ- P 1P ствии с принятым допущением вида (4) тоже гаус- совское [9,10]. Что касается условной плотности, заданы. Система KPЛ определена своими уравне- входящей в знаменатель выражения (6), то, как было установлено в [11, 12], ее можно записать как ниями состояния (1) и наблюдений (2). Будем использовать субоптимальной алгоритмы ( )f yh h = i,Y1h−1 = (8) оценивания [4]. Для этого используем допущение о = N T том, что плотность распределения вероятностей Hh x h, h −1 , H h Ph,h −1 H h + i2 Rh ,i = 1, оценок экстраполяции может быть аппроксимиро- вана гауссовской плотностью с вектором средних Следовательно, выражение (6) является гауссовской плотностью и частные оценки xh,h−1 и корреляционной матрицей Ph,h-1 , т. е.: ( ) xh,h = E ( ) ( )(1) и xh,h = E ( ) f xh Y1h , h = 1 xh Y1h , h = , xh Y h−1 =N xh,h−1, Ph,h−1 (4) 1 в рассматриваемом случае могут быть вычислены по рекуррентным соотношениям фильтра Калмана, Для нахождения оптимальной оценки вида причем: ( )xh,h = E xh | Y1h , необходимо вычислить апостери- (i) = Ф xh,h−1 h−1,h−1 + Kih zh,h−1, i = 1, (9) орную плотность распределения вероятностей xh,h ( )f xh | Y1h при фиксированной выборке наблюдений ( )Kih T T −1 ,i = 1, = Ph,h−1H h H h Ph,h−1H h + i2Rh (10) Y1h = y1, y2 ,..., yh . По аналогии с выражением: ( ) ( )f где zh,h−1 = yh − Hh xh,h−1 – общий для обеих частных xh YIh = Eγ f xh YIh , Гih YIh = оценок “обновляющий” процесс, так как оба фильтра на каждом шаге используют одну и ту же оценку ( ) ( )= f xh YIh , Гih P Гih YIh экстраполяции, что является прямым следствием Гih h допущения (4). пользуясь сглаживающими свойствами условного Для вычисления апостериорных вероятностей среднего, искомую апостериорную плотность можно вида P(γh = i|Y1h)), i = l,σ, возможно воспользоваться записать в следующем виде: общей формулой: ( ) ( )f ( ) ( )P =P xh Y1h = E f xh Y1h , h =i = Г Yh Г y , Y h−1 = ih 1 ih h 1 ( ) ( )= f xh Y1h , h = i P h = i Y1h (5) i =1, ( ) ( )f yh Гih ,Y1h−1 P Гih Y h−1 1 ( )= f yh Y h−1 1 7
№ 5 (98) май, 2022 г. которая с учетом того, что в данном случае 2 fih = exp − Гih = h = i – так как значения γh и γh-1, как эле- yh − xh,h−1 Ph,h−1 + i2 Rh менты цепи Маркова, оказывается связанными ( )где Ph,h−1 + Rh . между собой [13, 14]. Поэтому для расчета условных Ph,h−1 + i2 Rh вероятностей вида P(γh= i|Y1h) следует воспользо- ваться общей формулой, которая в данном следует Таким образом, величина ph(l) представляет со- примет вид: бой рекуррентно рассчитываемую вероятность того, ( )P h = 1 Y1h = что при заданном векторе наблюдений Y1h величина γ на данном шаге примет значение 1, т. е. канал изме- ( ) ( )= f yh h = 1,Y1h−1 P h = 1, Y h−1 (11) рения на данный h-й момент времени находится в 1 исправном состоянии. ( ) ( )f На основании (5) общее выражение для субопти- yh h = i, Y h−1 P h = i,Y1h−1 1 мальной оценки в рассматриваемом случае можно i =1, представить как: Принимая во внимание Марковские свойства γh, (1) ( ) из которых следует, что: xh,h = xh,h ph (1) + xh,h 1− ph (1) , ( )P h = 1 Y h−1 = которое после подстановки в него формулы (9) при- 1 водится к виду: . ( ) ( )= p1 P h−1 = Y h−1 + p11P h−1 = 1 Y1h−1 1 Используя для сокращения последующей записи xh,h = xh,h−1 + ph (1)K1,h zh,h−1 + , (15) обозначения + 1− ph (1) K ,h zh,h−1 ( )ph (i) = P h = i Y1h ,i = 1, (12) где матричные коэффициенты усиления фильтра K1h и Kσh определяются на основании (10), а начальным ( )fih = f yh h = i,Y1h−1 ,i = 1, (13) условием является равенство выражение (11) можно записать в следующей форме: x(0,0) = E x(0) (16) f1h p1i ph−1(i) Выражение для корреляционной матрицы оши- i =1, бок фильтрации можно получить непосредственно ph (1) = p ji ph−1 (i) (14) от общей формулы: f jh j =1, i =1, ( ) ( )( )Ph,h = x(n) x(n) T nh h,h h,h Гnh Y1h P Гih + − xh,h − xh,h h,h, ( )( )Ph,h T (1) (1) = ph (1) P(1) + + h,h xh,h − xh,h xh,h − xh,h (17) ( )( )+ 1− ph(1) T P( ) + ( ) ( ) h,h xh,h − xh,h xh,h − xh,h Принимая во внимание, что выражение (17) после простых тождественных пре- образований можно привести к следующему окон- P(i) = Ph,h−1 − Kih Hh Ph,h−1, i = 1, [2], и вводя обозначе- чательному виду: h,h ния: Sh = T (18) Ph,h = Ph,h−1 − ph (1)K ,h Hh Ph,h−1 + (20) z zh,h−1 h,h−1 + ph (1) 1− ph (1) K ,h Sh KT,h − K ,h Hh Ph,h−1 K ,h = K1,h − K ,h (19) 8
№ 5 (98) май, 2022 г. где корреляционная матрица ошибок экстраполяции Структурная схема рассмотренного субопти- мального фильтра приведена на рис. 1. Матричный Ph,h-1 вычисляется по обычным формуле Калманов- коэффициент усиления этого фильтра изменяется в ской фильтрации: зависимости от значения апостериорной вероятно- сти ph(l), которая определяет вес текущих изменений Ph,h−1 = Ф P ФT + Qh−1 (21) в образовании оценки. Если в состоянии отказа дис- h,h−1 h−1,h−1 h,h−1 персия шумов измерений существенно больше, чем в режиме нормального функционирования, т. е. γ = и начальное значение корреляционной матрицы σ>>1, то, как это следует из (10), матричный коэф- ошибок фильтрации задается равенством: фициент усиления Kσ,h→0, и результирующую оценку в том случае можно рассчитать следующим P(0,0) = Р(0) (22) образом: Таким образом, последовательность вычислений xh,h = xh,h−1 + ph (1)K1,h zh,h−1 (23) при субоптимальной фильтрации вектора состояния xh и марковской параметрической переменной γh в Другими словами, данный фильтр отличается от линейной ДС с каналом измерения вида (2) включает в себя: калмановского только наличием множителя ph(l) пе- ред матричным коэффициентом усиления. 1) по результатам оценивания на предыдущем шаге рассчитывается оценка экстраполяции При ph(l) = l этот фильтр совпадает с фильтром Калмана, при ph(l) = 0 – вырождается в экстраполя- xh,h−1 = Ф xh,h−1 h−1,h−1 и по формуле (21) находится тор. Однако во всех случаях он остается нелиней- корреляционная матрица ошибок этих оценок; ным фильтром вследствие зависимости рh(l) и Kih от 2) определение апостериорных вероятностей ис- текущих измерений. При σ>>1 упрощается соответ- правного состояния канала измерения ph(l) в соот- ственно и выражение (20) для корреляционной мат- ветствии с формулой (14); рицы ошибок субоптимального оценивания: 3) вычисление значений K1h и Kσh по формуле (10); 4) определение в соответствии с отношением (15) xрезультирующей оценки h,h и расчет корреляци- Ph.h = Ph,h−1 − ph (1)K1h Hh Ph,h−1 + (24) онной матрицы ошибок фильтрация с использова- + ph (1) 1− ph (1) K1hShK1Th нием выражения (20). так как при σ>>1 Кδh = (K1h – Кσh) → K1h и Кσh → 0. Рисунок 1. Структурная схема субоптимального фильтра Используем теперь это алгоритм субоптималь- представляет собой марковской цепь с двумя состоя- ного фильтра на исследования рельсовых цепей в шунтовом режиме для случая воздействия импульс- ниями γ1 = Rш1, γ2 = Rш2. Начальные вероятности этих ной составляющей сопротивления поездного шунта. состояний ||Р0|| = ||P1 P2|| и матрица перехода марков- Пусть модель информационного сообщения описы- ской цепи: вается с помощью уравнения состояния (1), а модель канала измерения – с помощью уравнений наблю- Pij = p11 p12 . дения вида (2). Параметрическая переменная γh p21 p22 9
№ 5 (98) май, 2022 г. Рисунок 2. Волновые диаграммы реализацией наблюдений yh, состояний хh и субоптимальной оценки xh,h при воздействии импульсной помехи, обусловленной нестабильностью сопротивления поездного шунта Рисунок 3. Расчетные значения апостериорной вероятности исправного состояния канала измерения ph(1) и корреляционной матрицы ошибок фильтрации Ph,h 10
№ 5 (98) май, 2022 г. Проанализируем результаты математического В моменты времени, в которые моделировались моделирования алгоритма субоптимального фильтра. нарушения исправного состояния канала измерения, На рис. 2 приведена волновые диаграммы реализа- вектор наблюдений yh скачка меняется. Зависимость ции наблюдений yh, состояний хh и субоптимальной апостериорных вероятностей рh(l) от времени, рас- считанная по формуле (8). оценки xh,h при воздействии импульсной помехи, Эта зависимость, как следует из (9), однозначно обусловленной нестабильностью сопротивления определяет и поведение коэффициента усиления поездного шунта. фильтра. Из графиков видно, что в моменты появле- ния отказов величина рh(l) резко падает, что влечет за Рис. 3 иллюстрируют расчетные значения апо- собой пропорциональное уменьшение коэффициента стериорной вероятности исправного состояния ка- усиления фильтра, последний теряет чувствительность нала измерения ph(l) и корреляционной матрицы к вновь поступающим данным и в качестве текущей ошибок фильтрации Ph,h при воздействии импульс- оценки выдает оценку экстраполяции. ной помехи, обусловленной нестабильностью со- противления поездного щунта. Список литературы: 1. Гришин Ю.П. Дискретная фильтрация в радиотехническом измерителе при случайных пропаданиях сигна- лов. - Изв. Вузов, сер. Радиоэлектроника, 1977, №4 с. 65-72. 2. Гришин Ю.П., Каразинов Ю.М. Динамические системы, устойчивые к отказам.- М.: Радио и связь, 1985.- 176 с. 3. Азизов А.Р., Садиков А.Н. Разработка схемы увязки микропроцессорного импульсного реле с существующими системами железнодорожной автоматики и телемеханики. Республиканская научно-техническая конференция с участием зарубежных ученых «Ресурсосберегающие технологии автоматики, электрической связи и энерго- обеспечения железнодорожного транспорта.». – Ташкент, ТашИИТ. 2017. - С. 176-178. 4. Азизов А.Р., Юлдашев Ш.М., Садиков А.Н. Моделирование и оптимизация алгоритма работы электромеха- нического импульсного реле. // Вестник транспорта Поволжья, ноябрь-декабрь 2018 г. №4. 5. Aripov N., Sadikov A., Ubaydullayev S. Intelligent signal detectors with random moment of appearance in rail lines monitoring systems. // E3S Web of Conferences 264, 05039 (2021). CONMECHYDRO – 2021. 6. Sadikov A., Aripov N. Time characteristics of the flow of the impulse component of the train shunt resistance. // Design Engineering. – 2021. Vol 2021: Issue 09. pp. 13694 – 13706. 7. Nazirjon Aripov, Azamat Sadikov. Experimental studies of the impulse component of the resistance of a train shunt. // Vidyabharati International Interdisciplinary Research Journal. – 2021. Special Issue. pp. 3863 – 3869. 8. Sadikov A.N. Analysis of promising systems for monitoring the state of rail lines for the railways of the Republic of Uzbekistan. // European Scholar Journal. – 2021. Vol. 2 No. 8, August 2021. pp. 81-83. 9. Sadikov A.N. Methods of Technical Implementation of Receivers of Systems for Monitoring The State of Rail Lines for Railways Uzbekistan. // International Journal on Orange Technologies. – 2021. Volume 3 | No 10 (Oct 2021). pp. 43-46. 10. Azizov A.R., Ametova E.K., Ubaydullayev S.Q. Model of circuits against repeated relays of shunting routes. // Har- vard Educational and Scientific Review. – 2022. Vol. 2 No. 1 (2022). 11. Bulavsky P.E., Vaisov O.K. Modeling the processes of electronic document management of technical documentation using Petri nets. // Automation in transport. - 2019. - V.5. - No. 3. – S. 375–390. 12. Bulavsky P.E., Vaisov O.K., Bystrov I.N. Modeling and estimation of the search time and troubleshooting of railway automation and telemechanics systems using Petri nets. // Automation in transport. - 2019. - V. 5. - No. 4. – S. 478–492. 13. Sapozhnikov V.V., Sapozhnikov Vl.V., Efanov D.V., Abdullaev R.B. Features of the organization of functional control systems for combinational circuits based on polynomial codes. // Bulletin of the Petersburg University of Communications. - 2018. - V.15. - No. 3. – S. 432-445. 14. Ubaydullayev S.Q. Methods For Implementing the Microelectronic Operation of The Automatic Push-Button Circuit and The Arrow Control Circuit and The Control Block Npm-69-M. // Galaxy International Interdisciplinary Research Journal. – 2022. 10 (2), 303-307. 11
№ 5 (98) май, 2022 г. АЛГОРИТМ ОБНАРУЖЕНИЯ СИГНАЛОВ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЙ РЕЛЬСОВОЙ ЛИНИИ ДЛЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН Садиков Азамат Нематуллаевич ассистент, Ташкентский государственный транспортный университет Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Арипов Назиржон Мукарамович д-р техн. наук, профессор, Ташкентский государственный транспортный университет Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Азизов Асадулла Рахимович канд. техн. наук, профессор, Ташкентский государственный транспортный университет Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Аметова Элнара Куандиковна канд. техн. наук, доцент, Ташкентский государственный транспортный университет Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Шакирова Феруза Файзитдиновна канд. техн. наук, доцент, Ташкентский государственный транспортный университет Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Убайдуллаев Саидазим Кахрамон угли ассистент, Ташкентский государственный транспортный университет Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] Ваисов Олег Кахрамонович ст. преподаватель, Ташкентский государственный транспортный университет Республика Узбекистан, г. Ташкент E-mail: [email protected] ALGORITHM FOR DETECTING SIGNALS FOR MONITORING THE STATE OF A RAIL LINE FOR RAILWAYS OF THE REPUBLIC OF UZBEKISTAN Azamat Sadikov Assistant, Tashkent State Transport University Republic of Uzbekistan, Tashkent Nazirjon Aripov Doctor of technical sciences, professor, Tashkent State Transport University Republic of Uzbekistan, Tashkent __________________________ Библиографическое описание: АЛГОРИТМ ОБНАРУЖЕНИЯ СИГНАЛОВ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЙ РЕЛЬСОВОЙ ЛИНИИ ДЛЯ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. Садиков А.Н. [и др.]. 2022. 5(98). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/13821
№ 5 (98) май, 2022 г. Asadulla Azizov PhD, Professor, Tashkent State Transport University Republic of Uzbekistan, Tashkent Elnora Ametova PhD, associate professor, Tashkent State Transport University Republic of Uzbekistan, Tashkent Feruza Shakirova PhD, associate professor, Tashkent State Transport University Republic of Uzbekistan, Tashkent Saidazim Ubaydullayev Assistant, Tashkent State Transport University Republic of Uzbekistan, Tashkent Oleg Vaisov Senior Lecturer, Tashkent State Transport University Republic of Uzbekistan, Tashkent АННОТАЦИЯ В статье проанализированы причины неустойчивой работы рельсовых цепей, перечислены причины неустой- чивой работы рельсовых цепей характерных для железных дорог Узбекистана, т.е. в условиях резко континен- тального климата с повышенной влажностью и температурой. Рассмотрены способы повышения устойчивости работы контроля состояний рельсовых линии (KPЛ) в этих условиях. ABSTRACT The article analyzes the reasons for the unstable operation of rail circuits, lists the reasons for the unstable operation of rail circuits characteristic of the railways of Uzbekistan, that is, in a sharply continental climate with high humidity and temperature. The ways of increasing the stability of the control of the states of rail lines (CRL) in these conditions are considered. Ключевые слова: метод линейной фильтрации, алгоритм работы обнаружителя сигналов КРЛ, статистическое моделирование алгоритма работы приемника КРЛ. Keywords: a method of linear filtering, CRL signal detector operation algorithm, statistical modeling of the CRL receiver operation algorithm. ________________________________________________________________________________________________ Все эксплуатируемые в настоящее время прием- Узбекистана. Рельсовые цепи Узбекистанских же- ники перегонных систем KPЛ сравнивают амплитуду лезных дорог эксплуатируются в условиях резко огибающей сигнала с некоторым фиксированным континентального климата, характеризующегося порогом. При этом если величина огибающей вход- повышенной влажностью и температурой [4, 5, 6]. ного воздействия превышает порог ограничения При перерывах движения поездов на поверхностях обнаружителя, принимается решение о свободном головок рельсов образуется слой ржавчины, нару- и исправном состоянии контролируемой рельсовой шающий электрический контакт между колесными линии [1]. В противном случае рельсовая линия парами и рельсами. считается занятой подвижным составом, либо неис- правной [2]. Скачкообразные изменения сопротивления поезд- ного шунта приводят к появлению импульсов кон- Недостатком приемных устройств систем KPЛ, трольного сигнала на входе порогового элемента построенных на таком принципе обработки полез- приемника KPЛ, вследствие чего может быть ложно ного сигнала, является их неустойчивая работа при зафиксировать ее свободность [7]. Повысить устой- пониженном и изменяющемся во времени сопротив- чивость работы систем KPЛ в этих условиях возможно лении балласта рельсовой линии, при нестабильно- двумя способами: увеличить инерционность сраба- сти сопротивления поездного шунта, а также в тывания приемного устройства и изменить принцип условиях воздействия электромагнитных помех [3]. обработки полезных сигналов. Перечисленные причины неустойчивой работы Первый способ требует дополнительных аппарат- рельсовых цепей характерны для железных дорог ных затрат, что приводит к росту эксплуатационных 13
№ 5 (98) май, 2022 г. расходов на содержание устройств. Этот метод не В соответствии со сделанными допущениями мо- гарантирует защиту приемника от ложного срабаты- дель наблюдаемого процесса на входе обнаружителя вания при длительном пропадании поездного шунта, сигналов KPЛ запишем следующим образом например на участках, рельсы которых покрыты слоем ржавчины, либо сильно загрязнены [8, 9, 10]. yh = + nh + h (1) Решение проблемы повышения устойчивости где – амплитуда огибающей сигнала KPЛ, меня- работы систем KPЛ в условиях скачкообразных изменений сопротивления шунта заключается в ющаяся в случайный момент времени ; nh – флук- применении новых принципов обработки полезных туационная помеха; h – сосредоточенная по вре- сигналов. Такой подход не требует привлечения дополнительных капитальных вложений в разра- мени составляющая помехи, обусловленная неста- ботку и проектирование новых устройств [11, 12]. бильностью поездного шунта. Наиболее конструктивным решением является Относительно оцениваемого параметра в использование теории нелинейной фильтрации и метода обнаружения скачкообразного изменения приемнике рассматриваются две гипотезы: (разладки) свойств случайного процесса [1,2,5, 6, 8,10]. Применение принципов нелинейной фильтрации H0 : = 1 при h = 1, N , позволяет компенсировать мешающее действие импульсной составляющей сопротивления поездного H1 : = 1 при h = 1, , шунта. Правило обнаружения разладки строится на превышении некоторой решающей статистики задан- = 2 при h = , N, ного порога. Для обнаружения разладки случайного Применительно к контролю состояний рельсовой процесса уh, содержащего марковский компонент линии под положительной разладкой будем понимать воспользуемся алгоритмом кумулятивных сумм, появление сигнала контроля при освобождении рель- учитывающим апостериорные плотности распре- совой линии подвижным составом. Отрицательная деления вероятностей составляющей [16]. разладка заключается в скачкообразном снижении амплитуды сигнала контроля, происходящего под Отношение правдоподобия на h-ом шаге реали- действием поездного шунта, либо при нарушении зации имеет следующий вид: целостности рельсовой линии [13]. ( )h В плане практической реализации наиболее про- = h−1Fh y0h , w h−1 | y h −1 ; стым методом обнаружения разладки случайного 0 процесса является алгоритм кумулятивных сумм с отражающим экраном, определяемый следующим ( )где − апостериорная плотность вероят- образом w h−1 | y h −1 0 ности импульсной помехи h ; yh (.) − наблюдаемая в дискретные моменты времени выборка; F . − ( )функция аргументов , вид которой Sh+1 = {Sh + lnΩh+1}+ , S0 = 0 y0h , w h−1 | y h −1 0 зависит от априорного распределения помех в рель- (( ))где совой линии; w yh+1 y0h ,2 h+1 = yh+1 y0h ,1 − отношение плотностей (( ) )h−1wy h −1 | 2 0 w = ; y h −1 1 распределения вероятностей наличия сигнала 1 0 | или 2 в выборке {yh}; 1, 2 – оцениваемые пара- метры случайного процесса до и после разладки, соот- ( )w − функция правдоподобия, i = 1, 2 . y h −1 | i 0 ветственно; h = 0, N, N − объем наблюдений [14, 15]. В рассматриваемом случае алгоритм кумулятив- Рассмотрим алгоритмы регистрации изменения ных сумм задается следующим соотношением: амплитуды огибающей сигнала контроля, когда в рельсовой линии действует совокупность флуктуа- ( ) + yh−1 ционного шума nh и импульсная составляющая по- Sh = Sh−1 + ln Fh y0h , w h−1 | 0 UПВ (2) мехи h , обусловленная нестабильностью сопро- Для заданной вероятности ложного обнаружения тивления поездного шунта. Пред положим что им- пульсная составляющая h обладает Марковским разладки при соответствующем пороге UПВ принятие гипотезы H1 о разладке процесса yh осуществляется свойством. по превышению статистики Sh порога разладки UПВ. Формула для отношения правдоподобия на h-ом шаге записывается следующим образом: (( ))h = h−1 ( ) ( )w h−1 | y h −1 ,2 w yh | h ,2 v h | h−1 dhdh−1 0 . ( ) ( )w h−1 | y h −1 ,1 w yh | h ,1 v h | h−1 dhdh−1 0 14
№ 5 (98) май, 2022 г. Рекуррентная формула для вычисления апосте- риорных плотностей вероятностей ( )w h−1 | y0h−1, j , j = 1, 2 имеет вид: ( ) ( ( ) )( ( ) )( ( ) )w h−2 | yh−2 , h−1 | y h −1 , = w 0 j w yh−1 | h−1, j v h−1 | h−2 dh−2 0 j h−2 yh−2 , yh−1 | h−1, j v h−1 | h−2 dh−1dh−2 , (3) 0 w | j w ( )где v h−1 | h−2 − переходная матрица марков- Для простоты положим, что импульсная помеха ξ, обусловленная нестабильностью сопротивления ( )ской помехи, w yh−1 | h−1, j − априорная плот- поездного шунта, представляет марковскую цепь с ность распределения вероятностей помех в канале двумя состояниями (1) и (2) и матрицей перехо- KPЛ. дов в дискретные моменты времени: Согласно многочисленным результатам экспери- ментальных исследований [3,4,7,9], априорная плот- ( )v h | h−1 = P11 P12 . ность распределения вероятностей флуктуационной P21 P22 составляющей помех имеет следующий вид: w( yh | h, ) = 1 exp ( yh − h − )2 , Апостериорные плотности распределения веро- − ятностей каждого их состояний марковского про- 2 D 2D цесса (3) на произвольном h-ом шаге записываются следующим образом: где D − дисперсия помех. ( ) ( ) ( )w h = (1) | yh , = Ch yh , w h−1 = (2) | yh−1, P21 + ( ) 2 1 − yh − h(1) − ( )+w h−1 = (1) | yh−1, P11 2 D exp 2D , ( ) ( ) ( )w h = (2) | yh , = Ch yh , w h−1 = (1) | yh−1, P12 + ( ) 2 ( )+w h−1 = (2) | yh−1, 1 − yh − h(2) − P22 2 exp 2D , D где ( ) ( ) ( )Ch yh , = w h−1 = (2) | yh−1, P21 + w h−1 = (1) | yh−1, P11 ( ) 2 1 − yh − h(1) − 2 D exp 2D + ( ) ( )+ w h−1 = (1) | yh−1, P12 + w h−1 = (2) | yh−1, P22 ( ) 2 1 − yh − h(2) − 2 D exp 2D . 15