DOI: https://doi.org/10.15802/stp2019/195762

ASSESSMENT OF LOCOMOTIVE FLEET OPERATION USING THE METHODS OF DECREASING DIMENSIONS

B. Y. Bodnar, A. B. Ochkasov, T. S. Grusheckyna, Y. B. Bodnar

Abstract


Purpose. The main purpose of the work is to reduce the time for analysis and increase the efficiency of processing statistical information on assessing the locomotive fleet operation through the use of methods to reduce the data dimensionality. Methodology. To conduct the study, the methodology for constructing an arbitrary process index was chosen. Using the methodology allows selecting from the total set of parameters those components that are the most informative. Using the method of hierarchies analysis based on the obtained main components, it is possible to construct a single generalizing indicator. Findings. The approaches to improving the existing system of indicators for accounting the operation of locomotives were analyzed. The expediency of using dimensionality reduction methods to analyze the locomotive operation was substantiated. Using the method of main components, the most informative indicators of locomotive operation and the degree of their influence on the general level of traffic safety in locomotive economy, the implementation of the maintenance system are determined. The examples of the analysis of locomotive economy indicators using the proposed methodology, index of performance of maintenance system, traffic safety indices and operational safety in locomotive economy are given. The locomotive economy was analyzed through a joint review of the proposed integrated indices, as well as quantitative and qualitative indicators of the locomotive use. The difference between these indicators shows a deterioration or improvement in the traffic safety state, taking into account the volume of work performed. Increase in the operational traffic safety coefficient over the safety index shows a deterioration in the traffic safety state, despite a decrease in the absolute values of indicators characterizing the level of traffic safety in locomotive economy. Originality. For the first time, it was proposed to evaluate the traffic safety state in locomotive economy through the difference between the traffic safety and operational safety indices. Practical value. To analyze the operation of locomotive fleet, it is advisable to use the methods to reduce the data dimensionality. To assess the traffic safety state, it is more advisable to use the operational safety index, since it takes into account the volumetric performance indicators of locomotive economy.


Keywords


locomotive use indicators; data dimensionality reduction; principal component method; hierarchy analysis method; process index; locomotive maintenance system; traffic safety indices

References


Abolmasov, A. A. (2017). Upravlenie tekhnicheskim sostoyaniem tyagovogo podvizhnogo sostava v usloviyakh servisnogo obsluzhivaniya. (Dysertatsiia kandydata tekhnichnykh nauk). MGUPS (MIIT), Moscow. (in Russian)

Ayzinbud, C. Ya., & Kalperis, P. I. (1990). Ekspluatatsiya lokomotivov. Moscow: Transport. (in Russian)

Bodnar, B. E., & Mosendz. A. I. (1998). Primenenie strukturnogo modelirovaniya dlya issledovaniya raboty predpriyatiya zheleznodorozhnogo transporta. Matematychne modeliuvannia v inzhenernykh i finansovo-ekonomichnykh zadachakh. Zbirnyk naukovykh prats DIIT, 106-116. (in Russian)

Bosov, A. A., & Loza, P. A. (2014). Creation of an index of arbitrary process. Tyekhnichyeskiye nauki -ot tyeorii k praktikye Cbornik statey po materialam XXXVIII mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, 9(34), Novosibirsk: SibAK (in Russian)

Bodnar, B. Y., Kapitsa, M. I., Afanasov, A. M., & Kyslyi, D. N. (2015). Definition of energy saving acceleration modes of trains. Science and Transport Progress, 5(59), 40-52. doi: 10.15802/stp2015/55359 (in Ukrainian)

Pokazateli ispolzovaniya lokomotivov. Terminy i opredeleniya. 28 GOST R 56046-2014 (2015). (in Russian)

Zhukovytskyi, I. V., Skalozub, V. V., & Ustenko, A. B. (2018). Intelektualni zasoby upravlinnia parkamy tekhnichnykh system zaliznychnoho transport: monohrafiia. Dnipropetrovsk National University of Railway Transport named after Academician V. Lazaryan. (in Ukrainian)

Zhukovytskyy, I. V., & Skalozub, V. V. (2016). Question of Increase of Efficiency of Technological and Operating Processes of Railway Transport by Facilities of Intellectual Systems. System technology: Regional intercollegiate collection of scientific works, 3(104), 119-124. (in Ukrainian)

Zhukovytskyy, I. V., Ustenko, A. B., & Zinenko, O. L. (2011). The principle of using analytical server in automatic control systems locomotive department Ukrainian railways (ASU T). Zaliznychnyj transport Ukrajiny, 5/6, 43-49. (in Ukrainian)

Zhukovytskyy, I. V., Ustenko, A. B., & Zinenko, O. L. (2011). Stvorennia novykh mozhlyvostei ASK VP UZ iz pidtrymky operatyvnoho planuvannia pryznachennia lokomotyviv do skladu vantazhnykh poizdiv. Informatsiino-keruiuchi systemy na zaliznychnomu transporti, 5, 51-56. (in Ukraіnian)

Kapіtsa, M. І., Kalіvoda, J., Neduzha, L. O., Ochkasov, O. B., & Chernyayev, D. V. (2018). Komp’yuterne modelyuvannya zalіznichnikh transportnikh zasobіv: metodychni vkazivky do vykonannia praktychnykh robit, kursovoho ta dyplomnoho proektuvannia. Dnipro. (in Ukranian)

Lakin, I. I. (2016). Monitoring tekhnicheskogo sostoyaniya lokomotivov po dannym bortovykh apparatno-programmnykh kompleksov. (Dysertatsiia kandydata tekhnichnykh nauk). MGUPS (MIIT), Moskow. (in Russian)

Loza, P. A., & Grishechkina, T. S. (2015). Estimation of the quality of implementation electric rolling stock maintenance system. Electrification of Transport, 9, 87-93. (in Russian)

Lomotko, D. V. (2010). Statystychne vyznachennia pokaznykiv bezpeky rukhu poizdiv v protsesi ekspluatatsii. Zbirnyk naukovykh prats DonIZT, 21, 137-141. (in Ukranian)

Kozachenko, D. M., Vernigora, R. V., Yelnikova, L. O., & Berezovy, M. I. (2017). Pidvyshchennia efektyvnosti operatyvnoho keruvannia lokomotyvnym parkom zaliznyts Ukrainy: Monohrafiia. Dnipro: Herda. (in Ukrainian)

Ayvazyan, S. A., Bukhtshtaber, V. M., Yenyukov, I. S., & Meshalkin, L. D. (1989). Prikladnaya statistika: Klassifikatsiya i snizhenie razmernosti. Moscow: Finansy i statististik. (in Russian)

Saati, T. (1993). Prinyatie resheniy. Metod analiza ierarkhiy. Moscow: Radio i svyaz. (in Russian)

Subbotin, S. A. (2013). Sample formation and reduction for data mining. Radio Electronics, Computer Science, Control, 1, 113-118. (in Russian)

Bodnar, В., Bolzhelarskyi, Y., Ochkasov, О., Hryshechkina, Т., & Černiauskaitė, L. (2018). Determination of Integrated Indicator for Analysis of the Traffic Safety Condition for Traction Rolling Stock. Intelligent Technologies in Logistics and Mechatronics Systems (ITELMS’2018): The 12th International Scientific Conf. (April 26–27, 2018, Panevėžys). Panevėžys: Kaunas University of Technology. (in English)

Bondarenko, I., Keršys, R., Lunys, O., & Neduzha, L. (2019). Dynamic Track Irregularities Modeling when Studying Rolling Stock Dynamics. Proceedings of 23rd International Scientific Conference (October 2–4, 2019). Palanga. (in English)

Lunys, O., Neduzha, L., & Tatarinova, V. (2019). Stability Research of the Main-Line Locomotive Movement. Proc. of 23rd Intern. Scientific Conf. «Transport Means. 2019», 1341-1345. (in English)

Locomotive Safety Standards. Retrieved from: https://www.gpo.gov/fdsys/pkg/FR-2011-01-12/pdf/2010-33244.pdf (in English)

Ochkasov, O., Shvets, О., & Černiauskaitė, L. (2017). Usage of Intelligent Technologies in Choosing the Strategy of Technical Maintenance of Locomotives. Technologijos ir Menas = Technology and Art, 8, 68-71. (in English)

Okorokov, A. M., & Bulakh, M. O. (2018). Proposals for improving the process of forming programs of reforming the railway transport industry. Science and Transport Progress, 2(74), 57-66. doi:10.15802/stp2018/130463 (in English)

Bodnar, B. Ochkasov, O., Bodnar, Ye., Hryshechkina, T., & Keršys, R. (2018). Safety Performance Analysis of the Movement and Operation of Locomotives. Proceedings of 22st International Conference on Transport Means 2018, Lithuania, 2,839-843. (in English)

Bodnar, B. E., Оchkаsоv, O. B., Bodnar, Е. B., Hryshechkina, Т. S., & Ocheretnyuk, М. V. (2018). Simulation of locomotive repair organization by the methods of queue systems theory. Science and Transport Progress, 5(77), 28-40. doi: 10.15802/stp2018/147740 (in English)


GOST Style Citations


  1. Аболмасов, А. А. Управление техническим состоянием тягового подвижного состава в условиях сервисного обслуживания : дис. … канд. техн. наук : 05.22.07 / Аболмасов Алексей Александрович ; МГУПС (МИИТ). – Москва, 2017. – 180 с.
  2. Айзинбуд, C. Я. Эксплуатация локомотивов / C. Я.Айзинбуд, П. И. Кальперис. – 2-е изд. перераб. и доп. – Москва : Транспорт, 1990. – 261 с.
  3. Боднарь, Б. E. Применение структурного моделирования для исследования работы предприятия железнодорожного транспорта. Математичне моделювання в інженерних і фінансово-економічних задачах / Б. E. Боднарь, А. И. Мосендз // Зб. наук. пр. (ДІІТ). – Дніпропетровськ, «Січ», 1998. – С. 106–116.
  4. Босов, А. А. Построение индекса произвольного процесса / А. А. Босов, П. А. Лоза // Технические науки – от теории к практике: сб. ст. по матер. XXXVIII междунар. науч.-практ. конф. – № 9 (34). – Новосибирск : СибАК, 2014.
  5. Визначення енергозаощаджуючих режимів розгону поїздів / Б. Є. Боднар, М. І. Капіца, А. М. Афанасов, Д. М. Кислий // Наука та прогрес транспорту. – 2015. – № 5 (59). – С. 40–52. doi: 10.15802/stp2015/5535
  6. ГОСТ Р 56046-2014. Показатели использования локомотивов. Термины и определения. – Москва : «Стандартинформ», 2015. – 28 с.
  7. Жуковицький, І. В. Інтелектуальні засоби управління парками технічних систем залізничного транспорту : монографія / І. В. Жуковицький, В. В. Скалозуб, А. Б. Устенко // Дніпропетр. нац. ун-т зал. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Дніпро : Стандарт – Сервіс, 2018. – 190 с.
  8. Жуковицький, І. В. Питання підвищення ефективності технологічних та експлуатаційних процесів залізничного транспорту засобами інтелектуальних систем / І. В. Жуковицький, В. В. Скалозуб // Системні технології : регіон. міжвуз. зб. наук. пр. – Дніпропетровськ, 2016. – № 3 (104). – С. 119–124.
  9. Жуковицький, І. В. Принципи використання аналітичних серверів в автоматизованій системі управління локомотивним господарством УЗ (АСУ Т) / І. В. Жуковицький, А. Б. Устенко, О. Л. Зіненко // Залізн. трансп. України. – 2013. – № 5/6. – С. 43–49.
  10. Жуковицький, І. В. Створення нових можливостей АСК ВП УЗ із підтримки оперативного планування призначення локомотивів до складу вантажних поїздів УЗ / І. В. Жуковицький, А. Б. Устенко, О. Л. Зіненко // Інформ.-керуючі системи на залізн. трансп. – 2011. – № 5. – С. 51–56.
  11. Комп’ютерне моделювання залізничних транспортних засобів : метод. вказівки до виконання практичних робіт, курсового та дипломного проектування / М. Капіца, Я. Калівода, Л. Недужа, О. Очкасов, Д. Черняєв. – Дніпро : Дніпропетр. нац. ун-т залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна, 2018. – 59 с.
  12. Лакин, И. И. Мониторинг технического состояния локомотивов по данным бортовых аппаратно-программных комплексов : дис. … канд. техн. наук : 05.22.07 / Лакин Игорь Игоревич ; МГУПС (МИИТ). – Москва, 2016. – 195 с.
  13. Лоза, П. А. Оценка качества выполнения системы содержания парка электроподвижного состава / П. А. Лоза, Т. С. Гришечкина // Электрификация транспорта. – 2015. – № 9. – С.87–93.
  14. Ломотько, Д. В. Статистичне визначення показників безпеки руху поїздів в процесі експлуатації / Д. В. Ломотько, О. М. Горобченко // Зб. наук. праць ДонІЗТ, 2010. – № 21. – С. 137–141.
  15. Підвищення ефективності оперативного керування локомотивним парком залізниць України : монографія / Д. М. Козаченко, Р. В. Вернигора, Л. О. Єльнікова, М. І. Березовий ; Дніпропетр. нац. ун-т залізн. трансп. ім. акад. В. Лазаряна. – Дніпро : Герда, 2017. – 164 с.
  16. Прикладная статистика. Классификация и снижение размерности / С. А. Айвазян, В. М. Бухштабер, И. С. Енюков, Л. Д. Мешалкин ; под ред. С. А. Айвазяна. – Москва : Финансы и статистистика, 1989. – 607 с.
  17. Саати, Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий / Т. Саати. – Москва : Радио и связь, 1993. – 278с.
  18. Субботин, С. А. Формирование и редукция выборок для интеллектуального анализа данных / С. А. Субботин // Радіоелектроніка, інформатика, управління. – 2013. – № 1. – С. 113–118.
  19. Determination of Integrated Indicator for Analysis of the Traffic Safety Condition for Traction Rolling Stock / B. Bodnar, Y. Bolzhelarskyi, O. Ochkasov, T. Hryshechkina, L. Černiauskaitė // Intelligent Technologies in Logistics and Mechatronics Systems (ITELMS’2018) : the 12th Intern. Sci. Conf. (April 26–27, 2018, Panevėžys) / Kaunas University of Technology. – Panevėžys, 2018. – P. 45–54.
  20. Dynamic Track Irregularities Modeling when Studying Rolling Stock Dynamics / I. Bondarenko, R. Keršys, O. Lunys, L. Neduzha // Proc. of 23rd Intern. Sci. Conf. (October 2–4, 2019) / Kaunas University of Technology. – Palanga, 2019. – P. 1014–1019.
  21. Lunys, O. Stability Research of the Main-Line Locomotive Movement / O. Lunys, L. Neduzha, V. Tatarinova // Proc. of 23rd Intern. Scientific Conf. «Transport Means. 2019». – 2019. – P. 1341–1345.
  22. Locomotive Safety Standards [Електронний ресурс]. – Режим доступу: https://www.gpo.gov/fdsys/pkg/FR-2011-01-12/pdf/2010-33244.pdf – Назва з екрану. – Перевірено : 18.11.2019.
  23. Ochkasov, O. Usage of Intelligent Technologies in Choosing the Strategy of Technical Maintenance of Locomotives / O. Ochkasov, O. Shvets, L. Černiauskaitė // Technologijos ir Menas = Technology and Art. – 2017. – № 8. – P. 68–71.
  24. Okorokov, A. M. Proposals for improving the process of forming programs of reforming the railway transport industry / A. M. Okorokov, M. O. Bulakh // Наука та прогрес транспорту. – 2018. – № 2 (74). – С. 57–66. doi: 10.15802/stp2018/130463
  25. Safety Performance Analysis of the Movement and Operation of Locomotives / B. Bodnar, O. Ochkasov, Ye. Bodnar, T. Hryshechkina, R. Keršys // Transport Means 2018 : Proc. of the 22nd Intern. Sci. Conf. (Oct. 03–05, 2018, Trakai, Lithuania) / Kaunas Univ. of Technology, Klaipėda Univ., JSC Lithuanian Railways (AB «Lietuvos Geležinkeliai») [et al.]. – Kaunas, 2018. – Pt. II. – P. 839–843.
  26. Simulation of locomotive repair organization by the methods of queue systems theory / B. E. Bodnar, O. B. Оchkаsоv, Е. B. Bodnar, Т. S. Hryshechkina, М. V. Ocheretnyuk // Наука та прогрес транспорту. – 2018. – № 5 (77). – С. 28–40. doi: 10.15802/stp2018/147740




Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

 

ISSN 2307–3489 (Print)
ІSSN 2307–6666 (Online)