Руководитель: доктор технических наук, профессор Лагерев Александр Валерьевич
Адрес: 241036, г. Брянск, ул. Бежицкая, д. 14
Телефон: (4832) 58-05-50, доб. 1104
E-mail: nii589339@yandex.ru
График работы: пн-пт 8.30-17.00, перерыв 13.00-13.30, сб-вс - выходной
Научно-исследовательская лаборатория транспортно-логистических роботизированных технологий и комплексов безопасной урбанизированной среды является структурным подразделением научно-исследовательского института фундаментальных и прикладных исследований Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского.
Лаборатория создана на базе Брянского государственного университета имени академика И.Г. Петровского в 2020 году.
Руководитель лаборатории – заместитель по научной работе директора НИИ ФиПИ БГУ, лауреат премии Правительства Российской Федерации, доктор технических наук, профессор Александр Валерьевич Лагерев.
Цель деятельности лаборатории – проведение фундаментальных и прикладных научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ по актуальным направлениям, соответствующим:
- Перечню приоритетных направлений развития науки, технологий и техники Российской Федерации – направления «Транспортные и космические системы», «Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика», «Безопасность и противодействие терроризму»;
- Перечню критических технологий Российской Федерации – направления «Технологии создания высокоскоростных транспортных средств и интеллектуальных систем управления новыми видами транспорта», «Технологии предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера»;
- Перечню технологических платформ Российской Федерации – платформы «Технологии транспорта», «Электроника и машиностроение».
Основные задачи работы НИЛ:
- развитие перспективных транспортно-логистических роботизированных технологий и реализующих их энергоэффективных комплексов применительно к условиям безопасной урбанизированной среды; - создание внеуличного подвесного канатного общественного транспорта для развития транспортной инфраструктуры крупных городов и территорий на основе мехатронных технологий канатного метро;
- создание мобильных транспортно-перегрузочных канатных комплексов многоцелевого назначения на базе колесных и гусеничных специальных шасси;
- развитие теоретических основ рискологии, надежности и промышленной безопасности опасных производственных объектов и иного технологического оборудования;
- развитие теоретических основ и их практического приложения к актуальным задачам обеспечения безопасности жизнедеятельности и охраны труда в различных отраслях экономики.
В основе проводимых НИЛ научных исследований лежит подход, предусматривающей тесное сочетание конструкторских решений новых объектов промышленной собственности и их теоретического анализа на базе создания соответствующих оптимизационных математических моделей и расчетных компьютерных программ. В течение последних лет по основным реализуемым направлениям деятельности защищены 2 диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук, опубликовано 9 монографий и учебных пособий с грифом, 25 статей в журналах из перечня ВАК, 15 статей в журналах Web of Science и Scopus, создано 30 объектов интеллектуальной собственности (16 патентов и 14 свидетельств о государственной регистрации программ для ЭВМ).
Лаборатория поддерживает тесные научные связи с ведущими научными учреждениями - Институтом машиноведения имени А.А. Благонравова РАН (ИМАШ РАН), Московским государственным техническим университетом имени Н.Э. Баумана, Московским автомобильно-дорожным государственным техническим университетом (МАДИ), Российским университетом транспорта (МИИТ), Донским государственным техническим университетом, Тульским государственным университетом, Поволжским государственным технологическим университетом и др., а также с предприятиями реального сектора экономики – Брянским автомобильным заводом, ИКЦ «Мысль» (Новочеркасск) и др.
По инициативе научного коллектива Инженерной школы БГУ с 2015 года издается сетевое издание-электронный журнал «Научно-технический вестник Брянского государственного университета» (ISSN 2413-9920). В настоящее время организационно-методическая работа по его изданию осуществляется НИЛ. Распоряжением Минобрнауки России от 12.02.2019 №21-р журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук по следующим специальностям научных работников: 05.02.02 – Машиноведение, системы приводов и детали машин; 05.02.11 – Методы контроля и диагностика в машиностроении; 05.05.03 – Колесные и гусеничные машины; 05.05.04 – Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины. Полные тексты опубликованных статей в режиме Open Access представлены во многих крупных репозиториях и библиографических базах – отечественных: НЭБ, ВИНИТИ РАН, КиберЛенинка, Руконт, Лань и др., международных: DOAJ, CrossRef, GOOGLE Scholar, OpenAIRE, Zenodo, WorldCat, SIS, CiteFactor, ResearchBib, DRJI, J-Gate, IPIndexing и др. Ссылки на сайт журнала в сети Интернет http://www/ntv-brgu.ru имеются в электронных каталогах практически всех зарубежных университетов и общественных библиотек.
В 2020 году сотрудниками НИЛ проводились фундаментальные и прикладные исследования по всем направлениям деятельности.
1. В полном объеме завершены исследования по 1-му этапу гранта Президента РФ для государственной поддержки молодых российских ученых-докторов наук в номинации «Связность территории Российской Федерации» в рамках проекта № МД-422.2020.8 «Разработка научных основ проектирования многоцелевых многоканатных систем с интеллектуальным управлением в целях создания мобильных канатных дорог и модернизации систем городского внеуличного транспорта на основе технологии «Канатное метро» под руководством д.т.н., доц. И.А. Лагерева.
В течение первого года реализации проекта были получены следующие основные результаты:
- развиты научные основы исследования рабочих процессов многоканатных систем с распределенным приводом на базе мехатронных модулей с интеллектуальным управлением;
- разработаны научно-обоснованные подходы к проектированию транспортной системы заданной стоимости на основе оптимизационных моделей проектирования линий системы «Канатное метро» и предпроектным выбором альтернативных вариантов строительно-компоновочных решений минимальной стоимости с учетом реальных условий местности и существующего размещения наземной инфраструктуры;
- развита концепция создания мобильных канатных транспортно-переправочных комплексов для условий труднодоступной или арктической местности, размещаемых на специальных колесных и гусеничных шасси повышенной проходимости и грузоподъемности;
- разработаны метод компьютерного моделирования кинетики показателей надежности мобильных канатных дорог с учетом сроков и объемов проведения ремонтно-восстановительных работ и процедура имитационного моделирования эксплуатационной стадии их жизненного цикла;
- разработан метод формирования эффективной технико-экономической стратегии восстановления критически опасных структурных элементов канатной системы во время плановых ремонтов;
- решены вопросы компоновки основного технологического оборудования различных конструктивных вариантов мобильной канатной системы на базовом многоосном колесном шасси для условий транспортировки по автомобильным дорогам общего назначения, железнодорожным, воздушным и водным транспортом;
- предложена структура цифрового двойника многоканатной транспортной системы с интеллектуальным управлением, реализующая моделирование ее динамики с использованием комплексных математических моделей и систем удаленной технической диагностики с целью снижения риска аварийных ситуаций;
- создан экспериментальный макет мобильной канатной дороги с использованием аддитивных технологий (3D-печати), оснащенный приводом с управлением микроконтроллером, изготовлены два макета мобильных канатных комплексов типа «Змееносец» для демонстрации на научных выставках и конференциях;
- расширена номенклатура программных средств для ЭВМ, реализующих методы проектирования (включая CAD-CAM-CAE технологии) и моделирования рабочих процессов мобильных канатных транспортно-переправочных комплексов и дорог.
2. Подготовлены и размещены на официальном сайте сетевого издания «Научно-технический вестник Брянского государственного университета» 4 номера, включающие 50 статей. Журнал включен в международную базу научных журналов IPIndexing (Индия).
3. Сотрудники НИЛ приняли участие в проведении 10 научных мероприятий, включая:
- XIII Всероссийскую конференцию молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России» (Москва);
- XXIV Московская международная межвузовская научно–техническая конференция студентов, магистрантов, аспирантов и молодых ученых «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные, путевые машины и робототехнические комплексы» (Москва);
- Международную научно-техническую конференцию «Наземные транспортно-технологические комплексы и средства» (Тюмень);
- Международную научно-техническую конференцию «Энерго-ресурсосберегающие технологии и оборудование в дорожной и строительной отраслях» (Белгород);
- Национальную научно-практическую конференцию с международным участием «Университет на пути к новому качеству науки и образования» (Брянск):
- Всероссийскую научно-практическую конференцию «Инновационное развитие подъемно-транспортной техники» (Брянск);
- Международная молодежная научная конференция «Научному прогрессу – творчество молодых» (Йошкар-Ола);
- Международная научно-техническая конференция «Материалы, технологии и ресурсосберегающие технологии» (Могилев, РБ);
- VI International Conference on Industrial Engineering (Sochi, Russia);
- VII International Conference on Innovations, Physical Studies and Digitalization in Mining Engineering (Saint-Petersburg, Russia).
4. По результатам научных исследований сотрудниками НИЛ опубликовано 35 работ, в том числе:
- 1 монография
Лагерев А.В., Лагерев И.А., Таричко В.И. Конструкции и основы проектирования мобильных транспортно-перегрузочных канатных комплексов. Брянск: РИСО БГУ, 2020.207с.;
- 3 учебных пособия с грифом
1) Лагерев А.В., Лагерев И.А. Подъемно-транспортные машины: расчет металлических конструкций методом конечных элементов: учебное пособие для вузов. Москва: Издательство Юрайт, 2020. 178 с. ISBN 978-5-534-12649-5 (гриф УМО и издательства);
2) Лагерев А.В., Лагерев И.А. Оптимальное проектирование подъемно-транспортных машин: учебное пособие для вузов. Москва: Издательство Юрайт, 2021. 293 с. ISBN 978-5-534-13646 -3 (гриф издательства);
3) Лагерев А.В., Лагерев И.А. Подъемно-транспортные машины: расчет металлических конструкций методом конечных элементов: учебное пособие для ссузов. Москва: Издательство Юрайт, 2020. 178 с. ISBN 978-5-534-13675-3 (гриф издательства);
- 9 статей в журналах, включенных в Перечень ВАК;
- 5 статей, индексируемых в международных наукометрических базах Scopus и Web of Science;
- 16 материалов в сборниках конференций.
5. Сотрудниками НИЛ получены 2 патента РФ по индексам Международной патентной классификации, являющимися приоритетными в рамках Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации и определяющими эффективность выполнения Национального проекта «Наука», а также 6 свидетельств о государственной регистрации программ для ЭВМ.
В 2019 году сотрудниками НИЛ проводились фундаментальные и прикладные исследования по всем направлениям деятельности.
1. В полном объеме завершены исследования, поддержанные грантом РНФ по направлению «Проведение инициативных исследований молодыми учеными Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными» в рамках проекта №17-79-10274 «Развитие теории проектирования и моделирования манипуляционных систем мобильных транспортно-технологических машин», под руководством д.т.н. И.А. Лагерева.
Были получены следующие основные результаты:
- разработаны оптимизационные математические модели и методы многокритериального выбора на начальной стадии проектирования основных конструктивных и силовых характеристик гидравлических трехзвенных кранов-манипуляторов, обеспечивающие совместную минимизацию массо-габаритных и энергетических показателей качества манипуляционной системы;
- разработан метод компьютерного моделирования и выполнен анализ эффективности снижения динамической нагруженности металлоконструкции манипуляционных систем мобильных транспортно-технологических машин при наличии шарниров с повышенным зазором;
- разработаны математические модели и методы расчетной оценки эффективности работы шарниров с повышенным зазором шарнирно-сочлененных металлоконструкций кранов-манипуляторов совместно с упруго- и вязкоупругими встроенными демпферами, конструкции которых разработаны и запатентованы сотрудниками НИЛ;
- разработаны математические модели и методы моделирования нестационарных рабочих процессов, протекающих при эксплуатации гидроприводов крано-манипуляторных установок с дроссельным, частотным и частотно-дроссельным управлением, для проведения компьютерного моделирования кинематики и динамики элементов металлоконструкции манипуляционных систем и гидродинамических рабочих процессов в гидроприводе как совместно протекающих и взаимовлияющих процессов и оптимального выбора закона частотного регулирования;
- предложена новая конструкция энергоэффективной крано-манипуляторной установки для мобильных транспортно-технологических машин и проведено исследование ее эксплуатационных характеристик, показавшее экономию электроэнергии до 33 % в сравнении с аналогичными конструкциями существующих трехзвенных крано-манипуляторных установок.
2. В 2019 году были получены новые научно-практические результаты, связанные с оптимальным проектированием линий общественного пассажирского и грузового канатного транспорта в условиях сложных рельефных и инфраструктурных особенностей городской среды с учетом требований, предъявляемых к интеллектуальным транспортным системам урбанизированной среды в рамках современной концепции умного города (smart city):
- усовершенствован метод оптимального проектирования пассажирских канатных дорог, обеспечивающий снижение стоимости их строительства, с учетом отдельных составляющих затрат на строительство, особенностей рельефа местности, расположения объектов городской инфраструктуры, высотности застройки и др.;
- начаты исследования, направленные на разработку методов оптимального проектирования одно- и двухканатных грузовых канатных дорог циклического типа с повышенной протяженностью трассы и пропускной способности применительно к условиям их эксплуатации в сильно урбанизированной среде и с учетом функциональных особенностей реализуемых на их основе транспортно-логистический технологий;
- сформулирована концепция проектирования и эксплуатации мобильных транспортно-перегрузочных канатных комплексов, позволяющая дать научно обоснованные технико-экономические и технологические решения при проектировании и эксплуатации подобного типа машин на базе специальных колесных и гусеничных шасси;
- создана комплексная математическая модель мобильных транспортно-перегрузочных канатных комплексов, в рамках которой были разработаны математические модели гидропривода, расчета запаса общей устойчивости и прогнозирования процесса потери общей устойчивости базовыми колесными станциями.
3. Проект № МД-422.2020.8 «Разработка научных основ проектирования многоцелевых многоканатных систем с интеллектуальным управлением в целях создания мобильных канатных дорог и модернизации систем городского внеуличного транспорта на основе технологии «Канатное метро» под руководством д.т.н. И.А. Лагерева признан победителем конкурса грантов Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых-докторов наук в номинации «Связность территории Российской Федерации».
4. Сотрудниками НИЛ были проведены занятия в рамках программы повышения квалификации с инженерно-техническими работниками Брянского автомобильного завода по ряду актуальных для предприятия направлениям: автоматизации технологической подготовки производства, выполнению инженерных расчетов сложных систем с использованием промышленных программных пакетов САПР, анализу надежности при проектировании колесных и гусеничных машин, патентному законодательству.
5. Сетевое издание «Научно-технический вестник Брянского государственного университета» Распоряжением Минобрнауки России от 12.02.2019 №21-р журнал было включено в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук по четырем специальностям научных работников в области технических наук.
6. Подготовлены и размещены на официальном сайте сетевого издания «Научно-технический вестник Брянского государственного университета» 4 номера, включающие 50 статей.
7. Сотрудники НИЛ приняли участие в проведении 7 научных мероприятий, включая:
- Международную научно-техническую конференцию «Наземные транспортно-технологические комплексы и средства» (Тюмень); - Международную научно-техническую конференцию «Энерго-ресурсосберегающие технологии и оборудование в дорожной и строительной отраслях» (Белгород);
- Международную научно-техническую конференцию молодых ученых «Новые материалы, оборудование и технологии в промышленности» (Могилев, Республика Беларусь);
- XII Всероссийскую конференцию молодых ученых и специалистов «Будущее машиностроения России» (Москва);
- Всероссийскую научно-практическую конференцию «Инновационное развитие подъемно-транспортной техники» (Брянск);
- 19th IFAC Conference on Technology, Culture and International Stability (Sozopol, Bulgaria);
- International Conference on Innovations and Prospects of Development of Mining Machinery and Electrical Engineering (Saint-Petersburg, Russia).
8. По результатам научных исследований сотрудниками НИЛ опубликованы 27 работ, в том числе:
3 Монографии
1) Лагерев А.В., Лагерев И.А. Современная теория манипуляционных систем мобильных многоцелевых транспортно-технологических машин и комплексов. Т.2. Моделирование рабочих процессов и проектирование элементов гидропривода. Брянск: РИСО БГУ, 2019. 201 с. DOI: http://doi.org/10.5281/zenodo.3268490;
2) Короткий А.А., Лагерев А.В., Месхи Б.Ч., Лагерев И.А., Панфилов А.В., Таричко В.И. Транспортно-логистические технологии и машины для цифровой урбанизированной среды. Ростов-на-Дону: ДГТУ, 2019. 268 с. DOI: http://doi.org/10.5281/zenodo.3551132 (в содружестве с учеными Донского государственного технического университета и Брянского автомобильного завода);
3) Инновационное развитие науки и образования / Под общ. ред. Г.Ю. Гуляева. Пенза: МЦНС «Наука и просвещение». 2019. 234 с.
12 статей в журналах, включенных в Перечень ВАК;
5 статей, индексируемых в международных наукометрических базах Scopus и Web of Science;
6 материалов в сборниках конференций.
9. Сотрудниками НИЛ получены 1 патент на изобретение и 2 патента на полезную модель по индексам Международной патентной классификации, являющимися приоритетными в рамках Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации и определяющими эффективность выполнения Национального проекта «Наука».
