Введение к работе
Актуальность темы: Автомобильный транспорт, являясь одним из основных и наиболее распространенных видов пассажирского и грузового транспорта в России, играет важную роль в транспортной системе страны. Существенное влияние на эффективность использования автомобилей и автотранспортных систем оказывают условия их эксплуатации. Большая часть территории Российской Федерации относится к зонам с суровыми и умеренными зимами.
При понижении температуры окружающего воздуха изменяются показатели эффективности автомобилей. Степень изменений этих показателей различна для автомобилей разных марок и моделей, имеющих различные эксплуатационные и конструктивные особенности. Следовательно, между конструкцией автомобиля, его свойствами и условиями эксплуатации существует неразрывная связь. Соответствие типа, конструкции и технической характеристики автомобиля условиям эксплуатации характеризуется его приспособленностью к данным условиям.
Несмотря на большой опыт исследований по проблеме повышения эффективности использования автомобилей в низкотемпературных условиях эксплуатации, существующие инструментальные методы оценки автомобилей по уровню приспособленности остаются недостаточно экономичными. Ввиду конструктивной сложности автомобиля и многообразия требований, предъявляемых к нему, необходима разработка новых методов и методик.
Одним из путей, направленных на снижение эксплуатационных затрат при оценке приспособленности автомобилей, является применение аналитических методов. Инструмент идентификации, позволяющий относить неизвестные по уровню приспособленности автомобили к той или иной группе с помощью критериев без проведения дополнительных измерений, до настоящего времени не предлагался.
Таким образом, актуальность данных исследований определяет необходимость развития аналитических методов оценки приспособленности автотранспортных средств, что в современных условиях экономии материальных и энергетических ресурсов позволит сократить эксплуатационные затраты и повысить эффективность использования автомобильного транспорта в низкотемпературных условиях. В связи с этим определена цель исследования.
Цель исследования: повышение эффективности использования автомобилей на основе алгоритма идентификации путем выявления и практического применения закономерностей формирования приспособленности к низкотемпературным условиям эксплуатации.
Объектом исследования является процесс идентификации автомобилей при оценке их приспособленности к низкотемпературным условиям
эксплуатации, а предметом исследования - этот процесс для автомобилей конкретных марок и моделей.
Данная работа выполнена в соответствии с Тематическим планом госбюджетных НИР ТюмГНГУ.
Методологической основой исследования служат системный анализ, теория вероятностей, методы распознавания образов и многомерного статистического анализа, основы технической эксплуатации автомобилей, научные основы приспособленности автомобилей.
Научная новизна работы:
разработан алгоритм идентификации автомобилей на основе методов многомерного статистического анализа;
сформировано пространство из эксплуатационных и конструктивных особенностей, определяющих приспособленность автомобилей к суровым низкотемпературным условиям эксплуатации;
предложена модель совокупного показателя приспособленности автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации;
установлен различный уровень приспособленности автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации и научно обоснована необходимость дифференцированного корректирования норм расхода топлива в зависимости от эксплуатационных и конструктивных особенностей автомобилей;
разработаны математические модели - линейные дискриминант-ные функции для высокого, среднего и низкого уровней приспособленности автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации и проведена идентификация автомобилей разных марок и моделей, имеющих эксплуатационные и конструктивные особенности, по уровню приспособленности;
разработаны методика оценки приспособленности автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации и пути практического использования полученных результатов исследования.
Практическая ценность работы заключается в разработке методики оценки приспособленности автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации, позволяющей аналитическим способом без дополнительных измерений определять соответствие конструкции автомобиля условиям его эксплуатации и корректировать нормы затрат материальных и энергетических ресурсов в зависимости от эксплуатационных и конструктивных особенностей.
На защиту выносятся:
алгоритм идентификации автомобилей по уровню приспособлен
ности к низкотемпературным условиям эксплуатации;
пространство из эксплуатационных и конструктивных особенностей, определяющих приспособленность автомобилей к суровым низкотемпературным условиям эксплуатации;
модель совокупного показателя приспособленности автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации;
три кластера, выделенные по результатам кластерного анализа, соответствующие трем различным уровням приспособленности автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации: высокому, среднему, низкому;
математические модели - дискриминантные классификационные функции для каждого уровня приспособленности;
специфика воздействия критериев приспособленности на уровень приспособленности автомобилей;
методика оценки приспособленности автомобилей к низкотемпе
ратурным условиям эксплуатации.
Реализация результатов работы. Разработанная методика оценки приспособленности автомобилей к низкотемпературным условиям эксплуатации внедрена на автотранспортных предприятиях г. Тюмени. Использование методики позволяет получить экономическую эффективность на 18 % большую в сравнении с использованием методов прямых измерений. Кроме того, результаты исследований используются в учебном процессе ТюмГНГУ при подготовке инженеров по эксплуатации автомобильного транспорта.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Новые технологии - нефтегазовому региону» (Тюмень, 2005, 2009), на Всероссийской научно-практической конференции «Проблемы эксплуатации систем транспорта» (Тюмень, 2007, 2008), на научно-практических конференциях «Транспортный комплекс 2008» и «Транспортный комплекс 2009» (Тюмень, 2008, 2009), на Международной научно-технической конференции «Проблемы эксплуатации и обслуживания транспортно-технологических машин» (Тюмень, 2009), а также на заседаниях и научных семинарах кафедры ЭАТ ТюмГНГУ (Тюмень, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано семнадцать статей, в том числе три статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикации научных результатов диссертаций.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы (116 наименований) и приложений (25 страниц). Общий объем диссертации составляет 154 страницы (в том числе 19 таблиц, 16 рисунков).
