Badanie i zarządzanie ryzykiem w transporcie drogowym z zastosowaniem algorytmów sztucznej inteligencji

Akustyka jako dyscyplina naukowa zajmuje się dźwiękiem, jego powstawaniem, propagacją i percepcją, a także wszystkimi efektami związanymi z występowaniem i oddziaływaniem dźwięku. Zakres zagadnień rozpatrywanych w obszarze akustyki jest bardzo rozległy, można wyliczyć kilkadziesiąt specjalistycznych działów poświęconych różnorakiej problematyce. Podstawy teoretyczne nakreśla akustyka fizyczna, która ma wiele odniesień i zastosowań praktycznych w różnych dziedzinach wiedzy i techniki, również w architekturze i budownictwie.
Akustyka w odniesieniu do budownictwa najczęściej kojarzy się z salami koncertowymi, wnętrzami przeznaczonymi do słuchania muzyki. Zakres zagadnień akustycznych występujących w budownictwie jest jednak znacznie szerszy. Jednym z istotnych aspektów jest ochrona przed hałasem w budynku i w środowisku zewnętrznym, ocena jego dokuczliwości i szkodliwości oraz stosowanie odpowiednich środków zapobiegawczych. Uwzględniany jest hałas od urządzeń i instalacji technicznych, środków komunikacji, a także hałas bytowy powodowany obecnością i aktywnością użytkowników budynku. Wiąże się z tym problem izolacyjności akustycznej przegród budowlanych, powstawania i przenoszenia dźwięków powietrznych i materiałowych, transmisji energii akustycznej w strukturze budynku, oraz skutecznych metod jej ograniczania. Użytkowanie obiektów budowlanych powoduje także emisję hałasu do środowiska zewnętrznego. Dotyczy to przede wszystkim obiektów przemysłowych i komunikacyjnych, ale także realizowanych w ramach budownictwa ogólnego, urządzenia należące do ich wyposażenia technicznego mogą być szczególnie dokuczliwe w środowisku zurbanizowanym, w gęstej zabudowie miejskiej.
Niniejsza publikacja jest poświęcona zagadnieniom akustycznym, jakie występują w budownictwie. Koncentruje się głównie na budownictwie mieszkaniowym, ale omawiane są również wybrane problemy dotyczące budynków użyteczności publicznej, obiektów przemysłowych oraz inżynierskich stanowiących źródło hałasu.
W Polsce jest obecnie nowelizowana seria podstawowych norm określających wymagania akustyczne w budynkach mieszkalnych i użyteczności publicznej. Rewidowane są normy europejskie określające zasady badań akustycznych elementów budowlanych i budynku, a także normy projektowe pozwalające na określenie jego właściwości akustycznych na podstawie właściwości elementów składowych. Gotowa jest także końcowa wersja normy odnoszącej się do hałasu środowiskowego. W publikacji zostały uwzględnione uwarunkowania wynikające z tych działań.
Książka przeznaczona jest dla osób zajmujących się budownictwem: projektantów, inwestorów, deweloperów, ale także planistów, urbanistów, lokalnych władz podejmujących decyzje w zakresie budownictwa. Zawiera kompletną wiedzę w zakresie akustyki budowlanej i niezbędny warsztat dla projektanta. Będzie również przydatna studentom oraz wykładowcom budownictwa, akustyki oraz inżynierii dźwięku.

Trzecia, ostatnia i najważniejsza książka serii poświęconej Automatyce, napisanej przez wybitną postać świata nauki – prof. Andrzeja Dębowskiego. Po „Automatyce – podstawach teorii” oraz „Automatyce – technice regulacji” ostatnią, dopełniającą publikacji serii jest prezentowana książka: „Automatyka – napęd elektryczny”.
Autor, inżynier automatyk, prowadzący przez całe zawodowe życie aktywną działalność naukową i wdrożeniową we współpracy z przemysłem, będąc jednocześnie cały czas nauczycielem akademickim, zamierza tymi trzema książkami przedstawić pogłębione spojrzenie na możliwości stosowania narzędzi opartych na matematycznych podstawach teorii sterowania do analizy i projektowania układów automatycznego sterowania urządzeń technicznych.
Książka demonstruje zastosowania tej wiedzy we współczesnych zautomatyzowanych układach napędowych, bazuje na najnowszych zdobyczach energoelektroniki i zaawansowanych technologii mikroprocesorowych i informatycznych.
Ten uniwersalny podręcznik z powodzeniem znajdzie Czytelników wśród praktyków – inżynierów automatyków, projektantów napędów czy służb utrzymania ruchu, ale przede wszystkim jego zalety dydaktyczne wskazują na głównego odbiorcę w postaci studentów kierunków typu automatyka i robotyka, mechatronika, elektrotechnika.

Rozwój infrastruktury kolejowej i zwiększenie prędkości pociągów są wynikiem doskonalenia konstrukcji nowoczesnych pojazdów kolejowych oraz optymalizacji konstrukcji infrastruktury kolejowej. W opracowaniu omówiono badania ukierunkowane na zwiększenie bezpieczeństwa ruchu pociągów, a także ograniczenie kosztów utrzymania nawierzchni kolejowej. Głównym przedmiotem zainteresowania autora są zagadnienia dotyczące modelowania nawierzchni kolejowej, jej diagnostyki i utrzymania, w tym metod utrzymania i oceny zużycia, a także uszkodzeń nawierzchni i jej elementów. Drugim omówionym tematem są badania taboru kolejowego i jego elementów, w tym zagadnienia związane z tribologią pary ciernej hamulca pojazdów kolejowych.

W rozprawie przedstawiono systematyczną analizę miar wahań napięcia ukierunkowaną na wykorzystanie wyników pomiarów w opisie zmienności napięcia w sieci elektroenergetycznej i identyfikacji jej źródeł. Do analizy wybrano trzy miary: wartości maksymalne max i minimalne min wartości skutecznej napięcia, wskaźniki wahań napięcia oraz wskaźnik krótkookresowego migotania światła Pst. Właściwą analizę˛ miar wahań napięcia poprzedzono wprowadzeniem, w którym zaproponowano definicje wahań napięcia oraz dokonano przeglądu miar napięcia w obwodach elektroenergetycznych.
Wartości maksymalne i minimalne to powszechnie znana i (przynajmniej pozornie) oczywista miara zmienności wykorzystywana tak że do oszacowywania wahań napięcia. Jednak zgodność wyników pomiarów tej miary ze zmiennością napięcia występuje tylko dla określonych parametrów tej zmienności. W związku z tym zbadano wpływ modulacji amplitudy, modulacji częstotliwości oraz składowej sub/interharmonicznej na wynik pomiarów max/min.
Wskaźniki wahań napięcia są miarą opisującą zmienność napięcia za pomocą amplitudy δU i częstości f. Wykorzystując zaproponowaną definicję wahań napięcia, przeprowadzono proces wykrywania wahań oraz wykonano obróbkę statystyczną, prowadzącą do wyznaczenia wskaźników wahań: δU i f. Wyznaczono zależności tych wskaźników od zmienności napięcia odwzorowywanej modulacją amplitudy, modulacją częstotliwości oraz składowej sub/interharmonicznej. Określono przedziały częstotliwości sygnału modulującego amplitudę, w których wartości wskaźników są zgodne z wartościami głębokości modulacji i częstotliwości sygnału modulującego. Omówiono formy prezentacji wskaźników wahań napięcia.
Wskaźnik P_st opisuje skutek wahań napięcia przejawiający się migotaniem światła. Do pomiaru wskaźnika służy miernik migotania światła (potocznie zwany flickermetrem). Zamodelowano tor sygnałowy miernika oddzielnie dla napięcia wejściowego o modulowanej amplitudzie o modulowanej częstotliwości oraz ze składowymi sub/interharmonicznymi. Dla każdego modelu zbudowano charakterystyki przetwarzania flickermetru i charakterystyki amplitudowe wewnętrznych sygnałów miernika oraz określono przedziały częstotliwości, w których może być odczuwane migotanie światła. Rezultaty badań modelowych porównano z wynikami symulacji numerycznych oraz z wynikami badań laboratoryjnych.
Na podstawie wyników wykonanych analiz porównano wybrane miary wahań napięcia ze względu na: zastosowanie w ocenie jakości energii elektrycznej, możliwości odtwarzania zmienności napięcia, oszacowanie skutków wahań napięcia oraz identyfikację przyczyn zmienności napięcia. Zaproponowano dwie metody identyfikacji uciążliwych (ze względu na generowane wahania napięcia) odbiorników energii elektrycznej: jedną na podstawie analizy zmienności amplitudy wahań δU oraz drugą na podstawie skojarzenia amplitud wahań napięcia δU i zmienności prądów. Przedstawienie tych metod poprzedzono omówieniem m.in.: powstawania i propagacji wahań napięcia w linii zasilającej odbiornik, zmienności napięcia w trakcie załączania i wyłączania odbiornika oraz zmian napięcia w układach trójfazowych. Omówione w rozprawie miary wahań napięcia wykorzystano w badaniach rzeczywistych obwodów zasilania. Zamieszczono przykładowe wyniki pomiarów w czterech obwodach WN, śN i nn.

Od pewnego czasu żyjemy w świecie, w którym coraz więcej urządzeń powszechnego użytku łączy się z Internetem. Weszliśmy w nową fazę rozwoju globalnej sieci. Systemy zbudowane z połączonych wzajemnie urządzeń, wyposażonych w niewielkich rozmiarów procesory i czujniki, znajdują coraz więcej zastosowań, wpływają na nasze funkcjonowanie w współczesnym świecie. Dzięki bezprzewodowym sieciom sensorowym możemy m.in. mówić o inteligentnych domach, inteligentnych miastach czy inteligentnych sieciach przesyłowych.

Książka Bezprzewodowe sieci czujników w Internecie rzeczy wprowadza czytelnika w świat sieci sensorowych tworzonych przez niewielkich rozmiarów stacjonarne i mobilne "inteligentne" urządzenia pomiarowe, komunikujące się drogą radiową. Przedstawiane są typowe własności tego typu systemów oraz przykłady ich różnych realizacji.
Prezentowane są modele matematyczne sieci czujników i środowiska oprogramowania do symulacji komputerowej. Szczegółowo omówione są popularne modele propagacji radiowej. Większość rozdziałów książki dotyczy wybranych zagadnień z zakresu teleinformatyki. Są to protokoły komunikacyjne, w tym algorytmy trasowania, techniki oszczędnego zarządzania zasobami energetycznymi sieci oraz metody lokalizacji i grupowania węzłów. Poruszany jest również wątek sprzętu i oprogramowania. Przedstawione przykłady uławiają zrozumienie materiału oraz zastosowanie prezentowanych rozwiązań w praktyce.

Książka jest adresowana głównie do osób z wykształceniem technicznym, oraz studentów i doktorantów uczelni na kierunkach: informatyka, telekomunikacja, automatyka i robotyka, elektronika oraz mechatronika. W zamyśle autorów ma być ona przewodnikiem po podstawowych mechanizmach i metodach stosowanych przy projektowaniu bezprzewodowych sieci czujników oraz umożliwić czytelnikowi samodzielne zastosowanie tych technik.

Dobra znajomość cech fizycznych materiałów i procesów fizycznych zachodzących
w budynku pozwala na właściwe projektowanie jego elementów. To z kolei wpływa na
tworzenie odpowiedniego dla użytkownika komfortu wewnętrznego w obiekcie. Od
projektantów i wykonawców coraz częściej wymagane jest podnoszenie kwalifikacji
i zdobywanie niezbędnej wiedzy teoretycznej i praktycznej w tym zakresie. Niniejsza
publikacja wychodzi naprzeciw oczekiwaniom uczestników procesu budowlanego
co do możliwości usystematyzowania wiedzy w zakresie fizyki cieplnej budynków,
akustyki i elementów zrównoważonego rozwoju w budownictwie.
/Z opinii dr. inż. Arkadiusza Węglarza/
Rosnąca świadomość ograniczonych zasobów naturalnych jest przyczyną wzrostu
wymagań stawianych przez przepisy prawa obiektom i ich budowie. Projektanci
i wykonawcy muszą śledzić te zmiany oraz nowe wytyczne i stosować je w swoich
projektach. Wiedza z fizyki budowli jest tu niezbędna. Gdy projektant będzie potrafił
zaimplementować tę wiedzę w swojej pracy, a wykonawca będzie potrafił uniknąć
błędów podczas wykonywania budynku, będą powstawały obiekty coraz lepiej odpowiadające
na potrzeby użytkowników. Ci z kolei stają się coraz bardziej świadomi swoich
potrzeb i wymagań, oczekując, że koszty ponoszone na zapewnienie oczekiwanych
warunków będą możliwie najniższe.
W publikacji Czytelnik znajdzie informacje na temat definicji i metod zapewnienia
komfortu cieplnego, właściwości cieplno-wilgotnościowych materiałów budowlanych,
ruchu ciepła przez przegrody budowlane oraz wilgoci. Dowie się także wiele na temat
bilansu energetycznego budynku, podstaw stateczności cieplnej, zagadnień akustyki
budowlanej oraz wymagań stawianych współczesnym budynkom w tym zakresie.
Szczególnie godnymi polecenia są informacje dotyczące kierunków rozwoju i tendencji
w budownictwie.
Zamysłem Autorki było stworzenie materiału pomagającego zarówno projektantom
i naukowcom, dla których może on stanowić punkt wyjścia pogłębienia wiedzy z dziedziny
zrównoważonego rozwoju, jak i studentom, dla których może stanowić bazę
kursów fizyki budowli prowadzonych na wyższych uczelniach.