ПЕРСПЕКТИВИ СТВОРЕННЯ ЦИФРОВИХ ДВІЙНИКІВ ВАНТАЖНИХ ВАГОНІВ

O.V. Fomin; O.V. Burlutskyi; Т.V. Stoliarenko; S.M. Leonov

doi:10.33082/td.2025.2-25.04

O.V. Fomin Державний унiверситет iнфраструктури та технологiй https://orcid.org/0000-0003-2387-9946
O.V. Burlutskyi Український державний університет залізничного транспорту https://orcid.org/0000-0003-1902-5809
Т.V. Stoliarenko Державний університет інфраструктури та технологій https://orcid.org/0009-0001-3515-1525
S.M. Leonov Державний університет інфраструктури та технологій https://orcid.org/0009-0000-5003-3714

DOI: https://doi.org/10.33082/td.2025.2-25.04

Ключові слова: транспорт, залізничні перевезення, вагони, цифрові двійники, комп’ютерні технології., штучний інтелект, транспортні технології

Анотація

Вступ. Світова промисловість і транспорт стрімко переходять в еру цифровізації, що кардинально змінює підходи до виробництва, експлуатації та обслуговування залізничного транспорту. Україна, як частина глобального ринку, також активно впроваджує інноваційні рішення. Залізничний транспорт є кровоносною системою української економіки та логістики, поєднуючи стратегічні, економічні та соціальні функції. Актуальність. Цифровий двійник являє собою віртуальну копію фізичного об’єкта, процесу або послуги, яка постійно оновлюється даними з реального світу. Щодо вантажного вагона його цифровий двійник може включати детальну інформацію про його технічний стан, історію експлуатації, поточне місцезнаходження, навантаження та інші важливі параметри. Мета. Метою цього наукового дослідження є глибоке вивчення перспектив створення та впровадження цифрових двійників вантажних вагонів у галузі залізничного транспорту України. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю підвищення ефективності експлуатації рухомого складу, оптимізації процесів технічного обслуговування та прогнозування можливих несправностей. Результати. Впроваджено підход до проєктування на основі цифрового двійника, який забезпечить наскрізний робочий процес проєктування в єдиному інформаційному просторі незалежно від програмних систем, які використовуються для розрахунків вузлів та систем вантажних вагонів, також побудована блок-схема роботи цифрового двійника вантажного вагона. Висновки. Моделювання різних сценаріїв експлуатації на віртуальних копіях дозволяє оптимізувати режими обслуговування та ремонту. Науково обґрунтовані алгоритми, інтегровані в цифрові двійники, сприяють ранньому виявленню потенційних несправностей. Прикладні висновки свідчать про можливість значного скорочення витрат на технічне обслуговування та ремонт. Впровадження цифрових двійників дозволяє оптимізувати планування ремонтних робіт та зменшити час простою вагонів..

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

1. The main aspects of the concept of digitalisation of railway transport in Ukraine / V.M. Samsonkin, O.V. Yurchak, V.V. Gaevskyi, V.S. Merkulov, I.H. Biziuk. Information and control systems in railway transport : abstracts of poster presentations and speeches of participants of the 33rd International Scientific and Practical Conference "Information and Control Systems in Railway Transport", Kharkiv, 30 October 2020.

2. Dong L, Zhang H, Yu J, Hu G. Energy harvesting potential assessment and systematic design for energy-regenerative shock absorbers on railway freight wagons. Journal of Intelligent Material Systems and Structures. 2023. № 35(3). Р. 270–290. doi:10.1177/1045389X231200146

3. Aziz A., Chouhan S. S., Schelén O., Bodin U. Distributed Digital Twins as Proxies-Unlocking Composability and Flexibility for Purpose-Oriented Digital Twins. IEEE Access. 2023. Vol. 11. Р. 137577–137593. doi: 10.1109/ACCESS.2023.3340132.

4. Halegoua G. Groundtruthing the Digital Twin. Dialogues in Urban Research. 2025. https://doi.org/10.1177/27541258251316856

5. Timms A., Langbridge A., Antonopoulos A., Mygiakis A., Voulgari E. & O’Donncha F. Agentic AI for Digital Twin. Proceedings of the AAAI Conference on Artificial Intelligence. 2025. Vol. 39(28). Р. 29703–29705. https://doi.org/10.1609/aaai.v39i28.35373

6. Gupta S., Iyer R.S., Kumar S. Digital Twin Challenges. Digital Twins. Springer, Cham, 2025. https://doi.org/10.1007/978-3-031-76564-3_2

7. Singh S., Oberle M., Schel D., Grimm J., Meyer O., Birke K.P. Digital Twin in the Battery Industry. Digital Twins, Simulation, and the Metaverse. Simulation Foundations, Methods and Applications / M. Grieves, E.Y. Hua (eds.). Springer, Cham, 2024. https://doi.org/10.1007/978-3-031-69107-2_15

8. Grieves M., Vickers J. Digital Twin: Mitigating Unpredictable, Undesirable Emergent Behavior in Complex Systems. Transdisciplinary Perspectives on Complex Systems / F. J. Kahlen, S. Flumerfelt, A. Alves (Eds). Cham : Springer, 2017. P. 85–113.

9. Qi Q., Tao F., Hu T., Anwer N., Liu A., Wei Y., Wang L., Nee A. Enabling technologies and tools for digital twin. J. of Manufacturing Systems. 2019. DOI: 10.1016/j.jmsy.2019.10.001.

10. Латиф У. Х., Валид С., Дусид Н., Чжу Х., Чунг С. Х. 6G с поддержкой цифровых двойников: видение, архитектура и перспективы развития. Беспроводные технологии. 2023. № 1. С. 6–11.

11. Fomin O. V., Burlutskyi O. V. Analysis and classification of damages of universal gondola cars that occur during their life cycle. Bulletin of Vinnytsia Polytechnic Institute. 2012. № 4. С. 163–167.