Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza niepewności lokalizacji odometrycznej z wykorzystaniem systemu przechwytywania ruchu i symulacji Monte Carlo

Dudzik Sebastian, Szeląg Piotr

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2025

|

R. 29, nr 1

31--39

PL

W ostatnich latach obserwuje się bardzo dynamiczny rozwój technologii związanych z robotami mobilnymi, zwłaszcza robotami autonomicznymi. Jedną z podstawowych kompetencji robotów mobilnych jest nawigacja i związana z nią lokalizacja. W artykule przedstawiono wyniki badań mających na celu oszacowanie niepewności lokalizacji z wykorzystaniem modelu kinematyki napędu różnicowego. Wykonano badania eksperymentalne i symulacyjne robota mobilnego QBot 2e. W ramach badań eksperymentalnych przeprowadzono symulacje sprzętowe ruchu robota wzdłuż zadanych tras z jednoczesnym pomiarem prędkości. Wyniki pomiarów posłużyły do przeprowadzania symulacji Monte Carlo mającej na celu oszacowanie niepewności wyznaczania położenia robota. Na podstawie wyników badań stwierdzono, że niepewność lokalizacji rośnie wraz z czasem a gęstości prawdopodobieństwa zmiennych losowych reprezentujących położenie robota, mogą być z dużą dokładnością aproksymowane rozkładem normalnym.

EN

In recent years, there has been a very dynamic development of technologies related to mobile robots, especially autonomous robots. One of the basic competences of mobile robots is navigation and related localization. The article presents the results of research aimed at estimating the accuracy of localization using the differential drive kinematics model. Experimental and simulation studies of the QBot 2e mobile robot were performed. As part of the experimental studies, hardware-in-the-loop simulations of the robot’s movement along the given paths were carried out with simultaneous speed measurements. The measurement results were used to conduct Monte Carlo simulations aimed at estimating the uncertainty of determining the robot’s position. Based on the research results, it was found that the uncertainty of localization increases with time and the probability densities of random variables representing the robot’s position can be approximated with high accuracy by the Gaussian distribution.

2

Reliability of water pipelines and operating costs

Studziński Andrzej, Dawidowicz Jacek, Pytlowany Tomasz, Oleniacz Grzegorz, Topolski Krzysztof

Materiały Budowlane

|

2025

|

nr 7

158--166

EN

In order to determine the impact of the reliability class of water pipes on the operating costs of water supply networks, probabilistic calculations were carried out using Monte Carlo simulations. The model was based on the assumption that repair costs are subject to a log-normal distribution. Three reliability classes were assumed, differentiating the level of acceptable risk depending on the rank and function of a given network section. The analysis performed clearly showed that the pipe reliability class and the assumed variability of operating parameters have a significant impact on the forecasted repair costs in water supply systems. The use of the Monte Carlo method and the log-normal distribution allowed for taking into account asymmetry and determining the occurrence of extreme costs.

PL

W celu określenia wpływu klasy niezawodności przewodów wodociągowych na koszty eksploatacyjne sieci wodociągowych, przeprowadzono obliczenia probabilistyczne z zastosowaniem symulacji Monte Carlo. Model bazuje na założeniu, że koszty naprawy podlegają rozkładowi log-normalnemu. Przyjęto trzy klasy niezawodności, różnicujące poziom ryzyka dopuszczalnego w zależności od rangi i funkcji danego odcinka sieci. Przeprowadzona analiza jednoznacznie wykazała, że klasa niezawodności rur oraz przyjęta zmienność parametrów eksploatacyjnych mają istotny wpływ na prognozowane koszty naprawy w systemach wodociągowych. Wykorzystanie metody Monte Carlo i rozkładu log-normalnego pozwoliło na uwzględnienie asymetrii i określenia wystąpienia kosztów ekstremalnych.

3

Method of Analysis and Assessment of the Impact of Variable Demand from Hard Coal Consumers on the Degree of Utilization of Mine Production Capacities

Fuksa Dariusz

Inżynieria Mineralna

|

2025

|

Vol. 1, no. 1

15--22

EN

The article presents the author's analysis of the utilization of the usable capacity of mines, which form part of a multi-plant mining enterprise, in conditions of variable demand for coal. The above analysis is based on Monte Carlo tools and is one of the elements developed by the author to rationalize production decisions for the management of a coal company. The presented forecast analysis variants include: • assuming the expected value and dispersion according to retrospective data; • the most probable forecast solution with a predictive formula; • the application of correlated required changes. These results are based on the proposed forms of histograms, inferences about the size of adjusted production capacities, which are taken into account on the market, both in terms of quantity and quality of coal, and forecasting and the probability of applying these changes.

PL

W artykule zaprezentowano opracowaną przez autora metodę analizy stopnia wykorzystania zdolności produkcyjnych rzeczywistych kopalń, wchodzących w skład wielozakładowego przedsiębiorstwa górniczego, w warunkach zmiennego zapotrzebowania na węgiel. Analiza powyższa oparta jest na symulacji Monte Carlo i stanowi jeden z elementów opracowanej przez autora metody racjonalizacji decyzji produkcyjnych dla potrzeb zarządzania spółką węglową. Przedstawione warianty analizy prognoz uwzględniają: • przyjęcie wartości oczekiwanej i dyspersji według danych retrospektywnych; • przyjęcie najbardziej prawdopodobnego błędu prognozy wynikającego z formuł predykcyjnych; • uwzględnienie skorelowanych zmian zapotrzebowania. Uzyskane wyniki, w oparciu o proponowaną metodę w postaci histogramów, pozwalają wnioskować o stopniu dopasowania zdolności produkcyjnej kopalń do wymagań rynkowych, zarówno pod względem ilości, jak i jakości węgla, oraz przewidywać kierunki i praw- dopodobieństwo występowania tych zmian.

4

Ocena eksploatacyjna wybranej grupy zmodernizowanych wagonów pasażerskich

Belska Katarzyna

Transport Miejski i Regionalny

|

2024

|

nr 6

24--29

PL

Artykuł skupia się na ocenie zmodernizowanych wagonów pasażerskich eksploatowanych w ruchu dalekobieżnym. Autorka analizuje dokumentację techniczną oraz systemu utrzymania 90 zmodernizowanych wagonów pasażerskich, w oparciu o zestawienia uszkodzeń z lat 2018-2023 zgromadzonych przez drużyny konduktorskie i rewidentów taboru, wykorzystując metodę analizy drzewa niezdatności i symulacji Monte Carlo. Celem opracowania jest dostarczenie kompleksowej oceny eksploatacyjnej, żeby doprowadzić do poprawy niezawodności i dostępności wagonów pasażerskich. Służy to zapewnieniu bezpieczeństwa technicznego, kluczowego w kontekście udanej podróży koleją przy rosnącej liczbie pasażerów w Polsce. Uszkodzenia elementów pojazdu kolejowego są kategoryzowane na grupy błędów produkcji, eksploatacji, naprawy oraz przypisywane do danego podzespołu. Metoda analizy drzewa niezdatności (FTA) jest przedstawiona jako narzędzie wykorzystujące bramki logiczne Boole’a do reprezentowania zależności i prawdopodobieństwa niepożądanych zdarzeń. Ważność monitorowania i raportowania niezawodności jest podkreślana przez potrzebę ciągłości obsługi pasażerów, brak dostępnego zastępczego taboru oraz zgodności z normami. W artykule opisano i scharakteryzowano pod względem technicznym wagon pasażerski. Składa się on z zespołów, podzespołów i części, które można podzielić na pięć głównych kategorii w celu analizy. Opisany został także proces zbierania danych oraz liczba awarii w różnych kategoriach. Skonstruowane zostało drzewo błędów, a przyjęte założenia umożliwiły przeprowadzenie symulacji Monte Carlo. Wyniki obliczeń zostały zebrane w formie raportu i wybrano najsłabsze ogniwo, czyli system hamulca i układ przeciwpoślizgowy oraz opracowano wnioski na temat optymalizacji gromadzenia danych o uszkodzeniach i różnicach pomiędzy podmiotami naprawczymi.

EN

The article focuses on the evaluation of modernized passenger cars used in long-distance traffic. The author analyzes the technical documentation and maintenance system of 90 modernized passenger cars, considering damage reports from 2018-2023 collected by conductor teams and rolling stock inspectors using the Fault Tree Analysis (FTA) method and the Monte Carlo simulation. The aim of the study is to provide a comprehensive operational assessment to improve the reliability and availability of passenger cars. The calculation results were gathered in the form of a report. Subsequently, the conducted vehicle analysis was summarized, the weakest link was selected – the brake system and the wheel slide protection system.

5

The application of predictive stochastic model based on Monte Carlo method in building energy saving renovation

Xiao Juxian

Archives of Civil Engineering

|

2024

|

Vol. 70, nr 4

43--56

EN

This research has established an energy consumption prediction model based on the Monte Carlo method to resolve the energy-saving transformation problem. First, simplify the building to construct the proposed model. Second, through the principle of building energy balance and Monte Carlo method, the cooling and heat demand model of regional buildings and the energy consumption prediction model of regional buildings are built. Finally, the energy consumption simulation and energy consumption prediction of the regional building complex after energy-saving renovation are carried out. The experiment shows that the building energy consumption in July and August was relatively high, reaching 2.36E+14 and 2.4E+14, respectively. The energy consumption in April and November was relatively low, reaching 1.2E+14 and 1.4E+14, respectively. The highest prediction error was in November, reaching 12%. The lowest prediction error was in January and February, only about 2%. The error of monthly energy consumption predicted by Monte Carlo method is less than 12%, the Root-mean-square deviation is 5%, and the error between predicted and actual annual total energy consumption is only about 2%. By comparing the predicted energy consumption after energy-saving renovation with before, the energy-saving rate reached about 20%. The research results indicate that the proposed Monte Carlo based predictive stochastic model exhibits good predictive performance in building energy-saving renovation, providing theoretical guidance and reference for feasibility studies, planning, prediction, decision-making, and optimization of building energy-saving renovation.

6

Power system flexibility assessment for future flexibility needs: high-level screening method of the Macedonian power system

Malcheski Stojan, Kuzarevski Sime, Vuletic Jovica, Angelov Jordanco, Todorovski Mirko

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 6

138--141

EN

With the European aim to reduce the carbon footprint of the European energy sector by 2030 North Macedonia strategic framework set an ambitious goal to decommission its coal-fired power plants and replace them with renewable energy sources. The future flexibility and inertia states of the power system are assessed using a Monte Carlo market model calculation and multiple scenarios. On a mid-term planning horizon, this paper employs various metrics to derive a comprehensive estimation of the system's inertia and flexibility requirements for the Macedonian power system.

PL

Realizując europejski cel zmniejszenia śladu węglowego europejskiego sektora energetycznego do 2030 r., w ramach strategicznych Macedonii Północnej wyznaczono ambitny cel likwidacji elektrowni węglowych I zastąpienia ich odnawialnymi źródłami energii. Przyszłe stany elastyczności i bezwładności 138 ystemu elektroenergetycznego są oceniane za pomocą obliczeń modelu rynkowego Monte Carlo i wielu scenariuszy. W horyzoncie planowania średniookresowego niniejszy138ystem138tt wykorzystuje różne wskaźniki w celu uzyskania kompleksowego oszacowania wymagań dotyczących bezwładności i elastyczności 138 ystemu dla macedońskiego 138 ystemu elektroenergetycznego.

7

Co nieco o algorytmach szachowych

Słanina Piotr

MINUT Matematyka i Informatyka na Uczelniach Technicznych

|

2023

|

Nr 5

195-210

PL

Algorytmy szachowe i ich implementacja od wielu lat są istotną częścią szachowego świata. Artykuł przybliża historię i działanie podstawowych algorytmów, wykorzystywanych w silnikach szachowych.

8

The Method for Assessing the Impact of Variable Coal Demand on the Efficiency of Mine Operations

Fuksa Dariusz

Inżynieria Mineralna

|

2023

|

no. 1

267--273

EN

The method presented in the article is based on Monte Carlo simulation and involves studying the impact of random demand fluctuations on the efficiency of mines and mine groups (companies). For random demand fluctuations, a normal distribution is assumed, and the analysis variants present-ed include: • Adopting the mean and variance values based on retrospective data, • Considering the most probable forecast error resulting from predictive formulas, • Taking into account correlated changes in demand. The results obtained are presented in the form of histograms of the degree of operational lever-age. These histograms allow for predicting how the degree of operational leverage of mines will develop, as well as estimating the direction and probability of these changes. The developed and veri-fied sensitivity analysis using real examples constitutes a useful element in rationalizing decision-making processes.

PL

Zaprezentowana w artykule metoda oparta jest na symulacji Monte Carlo i obejmuje badanie wpływu wahań losowych zapotrzebowania na efektywność kopalń oraz ich grup (spółek). Dla losowych wahań zapotrzebowania przyjęto rozkład normalny, a przedstawione warianty analizy uwzględniają: • przyjęcie wartości oczekiwanej i dyspersji według danych retrospektywnych; • przyjęcie najbardziej prawdopodobnego błędu prognozy wynikającego z formuł predykcyjnych; • uwzględnienie skorelowanych zmian zapotrzebowania. Uzyskane wyniki przedstawiono w postaci histogramów stopnia dźwigni operacyjnej. Pozwalają one przewidywać, jak będzie kształtował się stopień dźwigni operacyjnej kopalń, jak również umożliwia oszacować, w którym kierunku zmiany te będą postępować i z jakim prawdopodobieństwem. Opracowana i zweryfikowana na realnych przykładach analiza wrażliwości stanowi przydatny element racjonalizacji procesów decyzyjnych.

9

Risk assessment in railway rolling stock planning

Gołębiowski Piotr, Góra Ignacy, Bolzhelarskyi Yaroslav

Archives of Transport

|

2023

|

Vol. 65, iss. 1

137--154

EN

Rolling stock planning is one of the steps in the traffic planning process considered from the railway undertaking's point of view. It is directly related to the efficiency of rolling stock utilisation, which should be ensured at the highest possible level in the case of rail transport. The planning work stage is subject to certain risks (threats and opportunities), which, if they materialise, will impact it. It, therefore, makes sense to carry out analyses that can anticipate specific events in good time and introduce appropriate countermeasures in advance. This article aims to conduct a risk assessment process concerning rolling stock planning. It was assumed that the considerations were carried out based on the M_o_R (Management of Risk) methodology. Based on this methodology, risk identification and risk analysis (estimation of risk impact) were carried out. Risk assessment was carried out using the Monte Carlo simulation method. The work identified sixteen risks that represent threats. The principle of risk description was used to identify risks. It requires indicating for each risk the reason for its occurrence and the effect it may have. As a part of risk estimation, variables were selected to assess each risk's impact on the objectives of the stage. Publicly available statistical data were used to define the variables. The variables were expressed in monetary units. The work identified five variables describing impact, which were assigned to the individual risks. As a triangular probability distribution was used for the variability of impact description, the variable's minimum, most likely, and maximum value was identified. A risk assessment was carried out for only two impact description variables (for those variables used to describe the impact of the most significant number of risks). For each variable, statistical parameters were indicated and analysed. The resulting value of the variable describing the impact was then read out for each percentile, and the expected value of the risk was calculated. A detailed risk assessment was made for the lower, middle and upper quartiles. A histogram of the incidence of each variable value was presented, and an assessment was made.

10

Determination of exhaust emission characteristics in the RDE test using the Monte Carlo method

Andrych-Zalewska Monika, Chłopek Zdzisław, Merkisz Jerzy, Pielecha Jacek

Archives of Transport

|

2023

|

Vol. 66, iss. 2

45--60

EN

The article presents a method of determining the characteristics of exhaust emissions and fuel mass consumption in real driving conditions based on a single test using the Monte Carlo method. The exhaust emission characteristics used are the relations between the emissions and the average vehicle speed, and the characteristic of the fuel mass consumption is the dependence of the fuel mass consumption at the average vehicle speed. The results of empirical research of a passenger car with a spark-ignition engine in the RDE test were used. The use of the Monte Carlo method made it possible to select the initial and final moments of averaging the process values, thanks to which it was possible to determine the discrete values of the characteristics for various values of average vehicle speeds. The determined discrete characteristics of the particulate mass and number emissions and fuel mass consumption relative to the average vehicle speed were approximated by polynomial functions of the second and third degree. The determined discrete characteristics, presented as sets of points, were characterized by a relatively small dispersion in relation to their polynomial approximations. The average relative deviation of the points of discrete characteristics from the value of the polynomial was in most cases small – less than 4%, only in the case of the number of particles emitted deviated from this, as the average relative deviation of the measured points from the determined polynomial was nearly 14%. Combined with the results of RDE empirical studies, the Monte Carlo method proved to be an effective method for determining the characteristics of exhaust emissions, measured in real vehicle operating conditions. The main advantage of the proposed method was a significant reduction in the actual workload necessary to carry out the empirical research – where it became possible to determine the characteristics in a large range of vehicle average speed values with just one drive test. Using standard methods of measuring this type of data, it would be necessary to conduct multiple tests, driving at different average vehicle speeds.

11

Monte Carlo simulations of the fracture resistance degradation of asphalt concrete subjected to environmental factors

Szydłowski Cezary, Smakosz Łukasz, Stienss Marcin, Górski Jarosław

Archives of Civil Engineering

|

2023

|

Vol. 69, nr 1

245--257

EN

The paper presents the results of laboratory tests of SCB (semi-circular beam) samples of asphalt concrete, subjected to the destructive effect of water and frost as well as the aging processes. The determined values of material parameters show significant dispersions, which makes the design of mixtures difficult. Statistical analysis of the test results supplemented by computer simulations made with the use of the proprietary FEM model was carried out. The main distinguishing feature of the model is the assignment of material parameters of coarse aggregate and bituminous mortar to randomly selected finite elements. The parameters of the mortar are selected by trial and error to match the numerical results to the experimental ones. The stiffness modulus of the bituminous mortar is, therefore, a substitute parameter, taking into account the influence of many factors, including material degradation resulting from the aging and changing environmental conditions, the influence of voids, and contact between the aggregate and the bituminous mortar. The use of the Monte Carlo method allows to reflect the scattering of the results obtained based on laboratory tests. The computational algorithm created in the ABAQUS was limited only to the analysis of the global mechanical bending response of the SCB sample, without mapping the failure process in detail. The combination of the results of laboratory tests usually carried out on a limited number of samples and numerical simulations provide a sufficiently large population of data to carry out a reliable statistical analysis, and to estimate the reliability of the material designed.

PL

Odziaływanie czynników środowiskowych zmienia parametry mieszanek mineralno-asfaltowych mających wpływ na odporność na pękanie. W celu oceny zjawiska wykonano badania laboratoryjne z uwzględnieniem niszczącego oddziaływania wody i mrozu oraz procesów starzenia eksploatacyjnego mieszanek. Weryfikacji poddano również wpływ obu czynników występujących jednocześnie. Wyniki badań laboratoryjnych charakteryzują się rozrzutami. Zmienność cech powinna być uwzględniona w modelu materiałowym. Zaproponowany autorski model materiałowy pozwala uwzględnić tę cechę w symulacjach numerycznych poprzez wykorzystanie losowego rozkładu kruszywa grubego oraz zaprawy asfaltowej. Na podstawie otrzymanych wyników laboratoryjnych stworzono algorytm losowo zmieniający parametry materiałowe zaprawy asfaltowej. W rezultacie umożliwiło to uzyskanie rozwiązań numerycznych uwzględniających jednocześnie rozrzuty wyników spowodowane niejednorodnością materiału oraz degradacją betonu asfaltowego pod wpływem oddziaływania czynników środowiskowych. Z uwagi na różne metody oceny odporności na oddziaływanie wody i mrozu badania przeprowadzono według kilku wybranych wariantów kondycjonowania próbek. Oceny wpływu starzenia mieszanek na odporność na pękanie dokonano na podstawie metody AASHTO R 30-02. Dla oceny jednoczesnego wpływu obu czynników część próbek poddano starzenieu długoterminowemu przed symulacją oddziaływania wody i mrozu. Badania zostały przeprowadzone na próbkach betonu asfaltowego do warstwy ścieralnej AC 11 S 50/70 KR3÷4. Ocenę zmian odporności na pękanie przeprowadzono na podstawie badania próbek SCB z nacięciem 10 mm w temperaturze +10°C, przy prędkości deformacji 1 mm/min.

12

Risk assessment in railway traffic planning - assumptions for the method

Gołębiowski Piotr

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Transport

|

2022

|

z. 134

109--123

EN

Every activity, including within the railway system, is subject to risk, i.e., the possibility of uncertain phenomena that may affect it (both positively and negatively). One of the operational subsystems of the Union Railway System is railway traffic. It consists of four processes - the second is traffic planning. This process is also subject to risk. As it directly relates to traffic safety, conducting research and analyzing the risks involved makes sense. This article aims to develop the assumptions for a risk assessment method in railway traffic planning. This method, once created, will be used to carry out a risk assessment of the indicated process from two points of view: the railway undertaking and the infrastructure manager. As a result of the considerations, it was assumed that risk identification would be performed using the risk description principle from the M_o_R methodology. The risk estimation will be adapted to use a probabilistic risk assessment model. This assessment will be performed using the Monte Carlo simulation method, which is strongly recommended for use by the Office of Railway Transport (the national railway safety body).

PL

Każda działalność, także w obrębie systemu kolejowego, obarczona jest ryzykiem, czyli możliwością wystąpienia niepewnych zjawisk, które mogą mieć na nią wpływ (zarówno pozytywny jak i negatywny). Jednym z podsystemów eksploatacyjnych systemu kolei Unii jest ruch kolejowy. Składa się on z czterech procesów – drugi to planowanie ruchu. Proces ten także jest obarczony ryzykiem. Ze względu na to, że ma on bezpośredni związek z bezpieczeństwem ruchu, to zasadnym jest prowadzenie badań i analiz nad ryzykiem z nim związanym. Celem artykułu jest opracowanie założeń do metody oceny ryzyka w planowaniu ruchu kolejowego. Metoda ta, po jej opracowaniu, zostanie wykorzystana do przeprowadzenia oceny ryzyka wskazanego procesu z dwóch punktów widzenia: przewoźnika kolejowego oraz zarządcy infrastruktury. W wyniku przeprowadzonych rozważań przyjęto, że identyfikacja ryzyka zostanie dokonana z wykorzystaniem zasady opisu ryzyka z metodyki M_o_R. Szacowanie ryzyka zostanie dostosowane do wykorzystania probabilistycznego modelu oceny ryzyka. Ocena ta zostanie wykonana przy pomocy metody symulacyjnej Monte Carlo, która jest jedną ze zdecydowanie zalecanych do wykorzystania przez Urząd Transportu Kolejowego (krajowy organ bezpieczeństwa ruchu kolejowego).

13

Niepewność w analizach wypadków na przykładzie zdarzeń z udziałem pieszych

Guzek Marek

Paragraf na Drodze

|

2022

|

Nr 2

31--45

PL

W opiniowaniu dotyczącym wypadków drogowych zawsze będziemy mieli do czynienia z niepewnością wyników obliczeń. Celem artykułu jest przedstawienie wybranych aspektów związanych z oceną niepewności na przykładzie sytuacji zagrożenia potrącenia pieszego. Wykorzystując wyniki badań eksperymentalnych prowadzonych w symulatorze jazdy samochodem wskazano typowe zachowania kierowców w sytuacji zagrożenia w postaci wtargnięcia pieszego przed nadjeżdżający pojazd. Wykorzystując analogiczny scenariusz zdarzenia, prosty model analityczny i założone, ale realistyczne wartości parametrów opisujących kierowcę, pojazd i drogę przedstawione są obliczenia wybranych wskaźników opisujących sytuację biorąc pod uwagę niepewność. Do obliczeń niepewności wykorzystano metodę probabilistyczną Monte Carlo. Wyniki przedstawiono w postaci charakterystyk probabilistycznych długości drogi zatrzymania. Pokazano możliwość określenia przedziałów odległości potrzebnej do zatrzymania pojazdu z określonym poziomem ufności. Pokazano także prawdopodobieństwa wystąpienia potrącenia pieszego. Przedstawione wyniki wskazują z jednej strony na potrzebę uwzględniania niepewności w obliczeniach dotyczących analiz wypadkowych, a z drugiej na duże możliwości i korzyści przy stosowaniu metod probabilistycznych do oceny niepewności.

EN

When preparing expert opinions on road accidents, we will always deal with the uncertainty of calculations results. The aim of the article is to present selected aspects related to the assessment of uncertainty, illustrated by the situation of the risk of hitting a pedestrian. Based on the results of experiments conducted in a car driving simulator, typical behaviors of drivers in the event of accident risk as in the case of a pedestrian’s intrusion in front of an oncoming vehicle are shown. Using an analogous event scenario, a simple analytical model, and assumed but realistic values of the parameters describing the driver, vehicle, and road, the calculations of selected indicators relating to the situation are presented, taking into account the uncertainty. The Monte Carlo probabilistic method was used to calculate the uncertainty. The results are presented as probabilistic characteristics of the stopping distance. The possibility of determining the distance intervals needed to stop the vehicle with a certain confidence level has been shown. The probabilities of hitting a pedestrian are also given. The presented results indicate, on the one hand, the need to take into account the uncertainty in the calculations of the analyses of accidents, and on the other hand, the great opportunities and benefits of using probabilistic methods to assess uncertainty.

14

Determination of characteristics of pollutant emission from a vehicle engine under traffic conditions in the engine test

Andrych-Zalewska Monika, Chłopek Zdzisław, Merkisz Jerzy, Pielecha Jacek

Combustion Engines

|

2022

|

R. 61, nr 4

58--65

EN

The paper describes the method of determination of exhaust emission characteristics from a vehicle engine based on the results obtained in a driving test simulated on an engine dynamometer. These characteristics are the relations between the specific distance emissions and the zero-dimensional characteristics of the process of vehicle velocity: the average velocity value and the average value of the absolute value of the product of vehicle velocity and acceleration. The exhaust emission characteristics are used to simulate the emissions from vehicles operating in different types of traffic conditions. The engine operating states in the engine dynamometer tests were determined by the operating conditions of the vehicle during the test. The authors applied the Monte Carlo method in order to determine the characteristics of different values of the zero-dimensional characteristics of the vehicle velocity process. This enabled the determination of the characteristics based on the test results from a single realization of the process of vehicle velocity. Additionally, the developed method allowed a replacement of the empirical research on the chassis dynamometer with the one performed on the engine dynamometer. The obtained exhaust emission characteristics are in line with the characteristics obtained on the chassis dynamometer in multiple tests.

15

Reliability - based analysis of the flexural strength of concrete beams reinforced with hybrid BFRP and steel rebars

Zhang Wei, Liu Xiang, Huang Yiqun, Tong Ming-Na

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 4

art. no. e171, 2022

EN

The durability of reinforced concrete structures has always been an important problem in civil engineering because steel rebars rust easily. Therefore, fiber-reinforced polymer (FRP) rebars possessing good corrosion resistance, low weight, and easy construction has become a substitute for reinforcement. However, since FRP rebar has a low elastic modulus and is a brittle failure material, large deflections and cracks occur in the FRP concrete beam with no obvious warning before failure. A hybrid reinforced concrete beam that combines the advantages of steel rebar and FRP rebar is a good structural form. The reliability of hybrid reinforced beams must be analyzed to ensure their safety. A flexural performance test of the hybrid basalt FRP (BFRP)–steel-reinforced beam was performed, the failure mode was explored, and the numerical models were established. The accuracy of the models was verified by comparing them with the test results. The numerical models were used to establish a database (630 cases) that was combined with existing research results (33 cases), to obtain the statistics of the uncertainty of the prediction model. Reliability analysis of a large-scale design space was conducted to calibrate the BFRP. Finally, the average deviation from the target reliability index suggested that the values of the partial coefficient of the materials range from 1.2 to 1.4.

16

A stochastic optimization method for European option pricing

Todorov Venelin, Georgiev Slavi

Annals of Computer Science and Information Systems

|

2022

|

Vol. 32

97--100

EN

In the contemporary finance the Monte Carlo andquasi-Monte Carlo methods are solid instruments to solve various problems. In the paper the problem of finding the fair value of European style options is considered. Regarding the option pricing problems, Monte Carlo methods are extremely efficient and useful, especially in higher dimensions. In this paper we show simulation optimization methods which essentially improve the accuracy of the standard approaches for European style options.

17

Cellular Automata-based computational library for development of digital material representation models of heterogenous microstructures

Boguń Konrad, Sitko Mateusz, Mojżeszko Mateusz, Madej Łukasz

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2021

|

Vol. 21, no. 2

335--349

EN

The development of an efficient numerical approach for the generation of a wide range of heterogeneous microstructures models with the application of the lean workflow concept is presented in the paper. First, the idea and implementation details of the developed cellular automata-based computational library allowing the development of digital material representation models within a workflow are presented in the paper. Such an approach provides the desired flexibility in the generation of various digital models of heterogenous microstructures. Therefore, the proposed library is mostly implemented within the object-oriented C + + programming language with the assumption of modularity. In this case, the main part of the application consists of classes and methods, which can be treated like base elements to be inherited and extended in other libraries. Each additional dynamic link library implements particular algorithms for the generation of specific microstructure features in the digital model within the unified data structures that allow the application of the workflow concept. The set of developed libraries and their assumptions are described as case studies to show the capabilities of the presented solution. Finally, examples of practical applications of the developed library in the full-field numerical simulations of complex material deformation are presented at the end of the paper.

18

Modelowanie rynku energii elektrycznej dla analiz finansowych projektów inwestycyjnych w sektorze wytwórczym

Krupiński Sebastian, Kuszewski Piotr, Paska Józef

Rynek Energii

|

2020

|

Nr 3

3--9

PL

W artykule przedstawiono metodykę modelowania fundamentalnego polskiego rynku energii jako narzędzie niezbędne do dostarczenia warunków brzegowych dla późniejszych analiz efektywności finansowej projektów inwestycyjnych w sektorze wytwórczym energetyki. W tym celu, w pierwszej kolejności dokonano krótkiej charakterystyki czynników cenotwórczych na rynku energii elektrycznej, po czym omówiono strukturę modelu oraz sposób działania jego składowych. W artykule przedstawiono także najważniejsze założenia oraz sposób zamodelowania poszczególnych zmiennych. W ramach pracy przeprowadzono także symulacje funkcjonowania polskiego rynku energii elektrycznej w perspektywie do 2053 roku oraz zaprezentowano ich wyniki.

EN

The article presents the methodology of fundamental modelling of the Polish energy market as a tool necessary to provide the boundary conditions for later analyses of the financial effectiveness of investment projects in the power generation sector. For this purpose, a short description of price-generating factors on the electricity market was first performed, followed by a brief description of the model’s structure and the way its components work. The article also highlights the most im-portant assumptions and explains how individual variables were modelled. As a final part of the work, simulations of the functioning of the Polish electricity market up to 2053 were conducted and theirs results were presented.

19

Zastosowanie metody Monte Carlo do parametrycznej identyfikacji akcelerometrów w dziedzinie częstotliwości

Tomczyk Krzysztof

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2020

|

R. 24, nr 2

31--38

PL

Artykuł przedstawia zastosowanie metody Monte Carlo do parametrycznej identyfikacji akcelerometrów w dziedzinie częstotliwości. Omówione zostały dwie metody identyfikacji: intuicyjna, realizowana wyłącznie w oparciu o punkty pomiarowe charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowej i bazująca na klasycznej metodzie najmniejszych kwadratów oraz procedura oparta na punktach pomiarowych obu charakterystyk częstotliwościowych (amplitudowej i fazowej), realizowana przy wykorzystaniu uogólnionej metody najmniejszych kwadratów. Przedstawiono wyniki identyfikacji dla wybranego akcelerometru typu Althen 731-207, a dla potrzeb realizacji obu metod identyfikacji zastosowano oprogramowanie Mathcad 14.

EN

The paper presents an application of the Monte Carlo method for parametric identification of accelerometers in the frequency domain. Two identification methods are discussed here. The first one is intuitive and implemented only based on measuring points of amplitude-frequency response and employs the classical least squares method. The second one is the procedure based on measuring points of both frequency responses (amplitude and phase) and implemented by using the generalized least squares methods. Identification results for the selected accelerometer of type Althen 731-207 are presented and discussed. Mathcad 14 software was used for the needs of both identification methods.

20

Estymacja niepewności rozszerzonej punktów charakterystyki z dwóch pomiarów kontrolnych

Warsza Zygmunt Lech, Puchalski Jacek

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2020

|

R. 24, nr 1

75--82

PL

Omówiono zasady szacowania niepewności punktów funkcji opisującej charakterystykę na podstawie wyników pomiarów w dwu punktach kontrolnych. Niepewności typu B o rozkładzie równomiernym szacuje się na podstawie wartości dopuszczalnych maksymalnych błędów przyrządu przyjmując współczynnik korelacji równy 1 dla pomiarów tym samym przyrządem oraz 0 dla różnych przyrządów. Niepewności typu A pomiarów w punktach kontrolnych szacuje się metodą statystyczną. Przy pomiarach tych przeprowadzonych synchronicznie estymuje się też współczynnik korelacji. Następnie metodą Monte Carlo estymuje się niepewności składowe, złożone i rozszerzone oraz korelację punktów funkcji opisującej badaną charakterystykę.

EN

The idea of estimation the uncertainty of function points describing the characteristics on the basis of measurement results at two control points was discussed. The uncertainties type B are estimated as for data with uniform distribution based on the permissible maximum errors of instrument, assuming a correlation coefficient of 1 for the measurements by same instrument and 0 by different. The uncertainties type A are estimated by the statistical method as for data with normal distribution. For synchronous control measurements, a correlation coefficient is also estimated. On this basis, component, complex and extended uncertainties and correlation coefficient are estimated for other points of the function describing the examined characteristic of tested object, using the Monte Carlo method.