2022 - Publications Repository - Gdańsk University of Technology

Show publications from the year

Publications from the year 2022

Show all

An updated method identifying collision-prone locations for ships. A case study for oil tankers navigating in the Gulf of Finland
- J. Mazurek
- L. Lu
- Przemysław Krata
- Jakub Montewka
- H. Krata
- Pentti Kujala
2022 Full text RELIABILITY ENGINEERING & SYSTEM SAFETY
To ensure the risk level associated with continuously increasing maritime traffic through particularly sensitive sea areas remains at acceptable level, a periodic risk assessment needs to be carried out by the relevant authorities. As a part of such assessment, allowing for proactive countermeasures to mitigate risk, the frequency of accidents is estimated along with the assessment of geographical locations where the accidents are most likely to happen. To this end scientific literature offers a number of approaches, however only a few solutions are recognized by the maritime authorities and applied world-wide. One of such approach is a evidence-based, semi-dynamic, network-based model called IWRAP Mk2. Despite its advantages, the tool lacks the verification procedure of the model development process that governs the reliability of the results. This ultimately may undermine the reliability of the obtained results. This shortcoming seems to be quite common in the field of maritime risk assessment, as revealed by the recent analysis of the risk assessment method and tools. Therefore, this article attempts to close this knowledge gap by providing a novel framework for ship-ship collision probability estimation and identification of the collision-prone locations, encompassing novel verification procedure suitable for network-based maritime risk models such as IWRAP Mk2 tool. As a results this new, wider modeling framework offers more reliable, evidence-based estimates of the probability of ship-ship collision and identifies more accurately the collision-prone locations in a given sea area. To demonstrate the usability of the framework a case study is performed, with the use of 10 months of ship traffic data recorded in the heavily trafficked and enclosed sea area of the Gulf of Finland during ice-free season with the special attention paid to the oil tankers. The updated framework delivers the annual probability of ship-ship collision, where at least one ship is an oil tanker, which is higher by 16% compared to the results obtained from regular IWRAP Mk2 software, that lacks verification procedure. Also the framework identifies the most collision-prone locations in the Gulf of Finland, which are located in the eastern part of the Gulf, explaining over 60% of the total collisions in the whole GoF, for ice-free seasons.
Analityka związków chemicznych z grupy bisfenoli w próbkach o skomplikowanym składzie matrycy, w tym pochodzenia biologicznego
- Katarzyna Owczarek
2022 Full text
Bisfenol A jest substancja produkowaną globalnie na ogromną skalę. Używany jest w produkcji opakowań do żywności, papieru termalnego, wypełnień dentystycznych i całej gamy innych przedmiotów, z którymi człowiek ma na co dzień kontakt. Ze względu na stosunkowo dobrze poznane mechanizmy jego szkodliwego działania, zarówno w kontekście zdrowia ludzkiego jak i dobrostanu ekosystemów, przemysłowe zastosowanie tego związku podlega szeregowi uregulowań prawnych. Konsekwencją takiego stanu rzeczy było poszukiwanie przez przemysł tworzyw sztucznych zamienników BPA, w tym jego analogów charakteryzujących się podobną strukturą chemiczną. Ich działanie na organizm, a także konsekwencje ich pojawienia się w środowisku nie są dostatecznie dobrze poznane. W niniejszej pracy doktorskiej poświęcono uwagę badaniom toksyczności ostrej szeregu wybranych związków z grupy bisfenoli, ich wzajemnym oddziaływaniom w mieszaninach dwuskładnikowych a także opracowaniu miarodajnych, czułych i nowoczesnych analitycznych metod instrumentalnych, służących do oznaczania bisfenoli w próbkach różnego pochodzenia charakteryzujących się skomplikowanym składem matrycy. Uzyskane wyniki badań poszczególnych analogów BPA wskazują na potencjał endokrynny o podobnej lub nawet większej sile, w relacji do BPA, a także na stały, uporczywy i nieunikniony kontakt człowieka oraz innych organizmów żywych z ta grupą substancji.
Analiza doświadczalna wpływu średnicy pręta na przyczepność w teście pull-out
- Marcin Burdziński
- Maciej Niedostatkiewicz
2022 Full text Materiały Budowlane
W artykule zaprezentowano analizę doświadczalną przyczepności, która miała na celu ocenę wpływu średnicy pręta na przyczepność w probie pull-out. Ponadto zweryfikowano wybrane modele analityczne wyznaczające wytrzymałość przyczepności w stosunku do otrzymanych rezultatów z testów. Z wykonanej analizy wynika, że średnica pręta istotnie wpływa na zachowanie przyczepności. Przytoczone modele w rożnym stopniu zbieżności oszacowują wartości otrzymane z zaprezentowanych badań.
ANALIZA EFEKTYWNOŚCI METOD GŁĘBOKIEGO UCZENIA W ODBIORZE SYGNAŁÓW GMSK
- Alicja Olejniczak
- Krzysztof Cwalina
- Jarosław Sadowski
- Jacek Stefański
2022 Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne
Sztuczna inteligencja odnajduje coraz szersze zastosowanie we współczesnej radiokomunikacji, choć głównie w ujęciu badawczym. Niniejszy artykuł przedstawia przegląd i ewaluację metod z obszaru głębokiego uczenia umożliwiających detekcję sygnałów z modulacją GMSK (ang. Gaussian Minimum Shift Keying) w kanale AWGN. Badane modele porównane zostały z optymalnym detektorem pracującym zgodnie z regułą największej wiarygodności MLSE (ang. Maximum Likelihood Sequence Estimation), a miarą oceny efektywności była bitowa stopa błędu.
Analiza jakości transmisji treści audio-wideo w symulowanym łączu telekomunikacyjnym z wykorzystaniem techniki OFDM
- Monika Zamłyńska
- Przemysław Falkowski-Gilski
2022 Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne
Wdrożenie niezawodnego systemu komunikacji audio-wideo przynosi wiele korzyści. Z uwagi na fakt, że ilość dostępnego pasma stale się kurczy, badacze koncentrują się na nowatorskich metodach transmisji. Obecnie technika OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) jest szeroko stosowana zarówno w mediach przewodowych, jak i bezprzewodowych. W pracy przedstawiono badania jakości QoS (Quality of Service) symulowanego łącza transmisji danych, przy zmiennych poziomach SNR (Signal-to-Noise Ratio) oraz BER (Bit Error Rate).
ANALIZA METOD SYNCHRONIZACJI W SIECI NB-IOT
- Olga Błaszkiewicz
- Piotr Rajchowski
- Jarosław Sadowski
2022 Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne
W artykule zaprezentowano przegląd i analizę metod synchronizacji odbiornika w sieci NB-IoT. Zaimplementowano trzy metody synchronizacji, a ich porównania dokonano na bazie rzeczywistych sygnałów NB-IoT wygenerowanych przy użyciu testera radiokomunikacyjnego w wyizolowanym i emulowanym środowisku propagacyjnym.
Analiza możliwości rozwoju Mieszkalnych Obiektów Pływających (MOP) w aspekcie czynników środowiskowych
- Emilia Miszewska
- Maciej Niedostatkiewicz
- Radosław Wiśniewski
2022 Full text Przegląd Budowlany
W publikacji przestawiono wyniki badań dotyczących możliwości rozwoju Mieszkalnych Obiektów Pływających (MOP), popularnie nazywanych Domami Na Wodzie (DNW) z uwzględnieniem wpływu czynników środowiskowych. Badanie potencjalnych kierunków rozwoju MOP w aspekcie czynników środowiskowych przeprowadzone zostało z zastosowaniem metody Scenariuszy Stanów Otoczenia dla scenariusza optymistycznego, pesymistycznego i najbardziej prawdopodobnego. Opracowane scenariusze pozwoliły określić burzliwość otoczenia, jego niejednorodność i procesy wiodące w rozwoju MOP w Polsce.
Analiza następstw potencjalnej awarii wanty mostu podwieszonego w Bydgoszczy
- Krzysztof Żółtowski
- Przemysław Kalitowski
2022 Full text Materiały Budowlane
Most Uniwersytecki został zamknięty po siedmiu latach od oddania do użytkowania. Powodem były widoczne gołym okiem objawy znacznego przeciążenia w obrębie zakotwień. Krytyczne elementy konstrukcji mostu zostały wzmocnione i przywrócono go do ruchu. W artykule przedstawiono nieliniowe analizy statyczne i dynamiczne wykonane na modelu MES, prezentujące cztery scenariusze przebiegu zachowania konstrukcji po utracie nośności mocowania wanty. Wykazały one, że przy przyjętych założeniach urwanie jednej z want prowadziłoby do nieuchronnej katastrofy.
Analiza porównawcza sposobów wyznaczania obciążeń wiatrem na podstawie norm projektowych i analizy przepływu CFD
- Robert Okoński
- Andrzej Ambroziak
2022 Full text Przegląd Budowlany
W pracy poruszono tematykę wykorzystania analizy przepływu CFD do wyznaczania obciążeń wiatru na konstrukcje. Przedstawiono analizę trzech modeli budynków o dachu dwuspadowym o różnych kątach nachylenia, dla których dokonano porównania wielkości współczynników parcia z wynikami dostępnymi w literaurze. Obliczenia analityczne wykonano zgodnie z normą z PN-EN 1991-1-4, natomiast obliczenia numeryczne wykonano w programie R-Wind Simulation. Całość wyników podsumowano, a wnioski sformułowano w odniesieniu do tematyki rozwiązania problemu szacowania wielkości obciążenia wiatru działającego na konstrukcję.
Analiza przyczepności prętów żebrowanych w betonie metodą pull-out na próbkach centrycznych i mimośrodowych
- Marcin Burdziński
- Maciej Niedostatkiewicz
2022 Full text Przegląd Budowlany
Artykuł dotyczy analizy przyczepności żebrowanego stalowego pręta zbrojeniowego w betonie. Celem pracy była ocena wpływu położenia pręta w betonowym bloku na lokalną zależność naprężenie przyczepności-poślizg. Podjęto także próbę numerycznej symulacji przeprowadzonych eksperymentów w programie ABAQUS. Analizę doświadczalną przeprowadzono za pomocą testu pull-out na dwóch rodzajach próbek – centrycznych i mimośrodowych w dwóch wariantach, z dolnym otuleniem o grubości 20 i 40 mm. Do obliczeń numerycznych wykorzystano modele materiałowe odpowiadające materiałom zastosowanym w doświadczeniach. Użyto modelu betonu plastycznego ze zniszczeniem (ang. Concrete Damaged Plasticity) oraz modelu liniowo-sprężystego dla stali. Przeprowadzone eksperymenty potwierdziły, że zmiana lokalizacji pręta na kierunku pionowym wpływa na zmniejszenie jego skrępowania w betonie, co rzutuje na redukcję wartości maksymalnych naprężeń przyczepności oraz na mechanizm zniszczenia, czego konsekwencją jest zmiana przebiegu krzywej naprężenie przyczepności-poślizg względem próbek centrycznych. Wykonane symulacje MES poprawnie odwzorowują zachowanie przyczepności w próbkach podczas testów pull-out.
ANALIZA STATECZNOŚCI ORAZ KONCEPCJA ZABEZPIECZENIA ZBOCZA OSUWISKOWEGO W MOSTKACH K. STAREGO SĄCZA
- Lesław Zabuski
- Jarosław Przewłócki
2022 Rozprawy Naukowe i Zawodowe Państwowej Wyższej Szkoły Zawodowej w Elblągu
W artykule przedstawiano analizę warunków stateczności zbocza osuwiskowego w miejscowości Mostki k. Starego Sącza, wraz ze sprawdzeniem efektywności zabezpieczenia zbocza przy zastosowaniu środków stabilizujących. Dla ustabilizowania zbocza zaproponowano jego drenowanie (drenaż podziemny) oraz „podparcie” przegrodą z mikropali. Rozważano stan stateczności zbocza w warunkach ekstremalnie niekorzystnych - gdy zwierciadło wody podziemnej (ZWP) osiąga poziom powierzchni terenu oraz po zastosowaniu środków stabilizujących.
ANALIZA ZANIKÓW SZYBKOZMIENNYCH W RADIOWYCH SIECIACH BAN PRACUJĄCYCH W REWERBERACYJNYM ŚRODOWISKU PROPAGACYJNYM
- Sławomir Ambroziak
- Filipe D. Cardoso
- Paweł Kosz
- Manuel M. Ferreira
- Luis M. Correia
2022 Full text Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne
W referacie przedstawiono badania i analizę zaników szybkozmiennych występujących w sieciach BAN, pracujących na częstotliwości 2,45 GHz w środowisku zamkniętym o kształcie cylindrycznym z metalowymi ścianami. Badania przeprowadzono przy użyciu symulatora zweryfikowanego pomiarowo. Uzyskane wyniki wskazują, że w analizowanym środowisku propagacyjnym zaniki szybkozmienne można modelować przy pomocy rozkładu Rayleigha, nawet w przypadku występowania warunków bezpośredniej widoczności anten łącza radiowego.
Analyses of Shear Angle in Orthogonal Cutting of Pine Wood
- Kazimierz Orłowski
- Daniel Chuchała
- Gerhard Sinn
2022 Full text Drvna Industrija
The determination of energy effects for wood machining processes, such as cutting power and cutting forces, is very useful in designing of manufacture process of wooden products. A more accurate prediction of cutting forces requires a correct determination of the shear angle value, which can be determined using various models. In this article, shear angle values for an orthogonal linear cutting process of pine wood are determined. The pine wood analysed was represented by two groups of samples with different moisture content levels, 12 % and 20 %. Three different models were used to determine the shear angle values: the Merchant model, which is based on the rake angle and the angle of friction, model based on chip compression ratios and Atkins model based on material properties (elements of fracture mechanics). The values obtained have been analysed for comparison. Results showed that the values of the shearing angles determined from the chip compression ratios turned out to be higher than the values from Merchant equation. The shear angles determined from the Atkins model are, as expected, lower than those determined from the Merchant model. Furthermore, the shear angle values for moisture content of 20 % are higher than for moisture content of 12 %.
Analysing By-Products Interaction as an Industry Resource of Circular Economy in Ukraine and the World
- Myroslava Bublyk
- Vadym Shandurskyi
- Taras Machita
- Piotr Grudowski
- Oleksandr Pavlyuk
2022
The paper analyses existing and current scientific developments and literature sources, which show the advantages and disadvantages of many different influences of waste in Ukraine and other countries of Europe and the world. As a research result, stable connections have been established between the factors and criteria in assessing the by-product interaction as an industry resource. In our research, we used programs R.Studio and Power BI Desktop, and language programming R. Analysis dataset conducted by help such diagrams as Histogram, Pie Charts. Based on the analysis diagrams, we conducted our analysis, where we determined the main factors and criteria.
Analysing the Residential Market Using Self-Organizing Map
- Olgun Aydin
- Krystian Zieliński
2022
Although the residential property market has strong connections with various sectors, such as construction, logistics, and investment, it works through different dynamics than other markets; thus, it can be analysed from various perspectives. Researchers and investors are mostly interested in price trends, the impact of external factors on residential property prices, and price prediction. When analysing price trends, it is beneficial to consider multidimensional data that contain attributes of residential properties, such as number of rooms, number of bathrooms, floor number, total floors, and size, as well as proximity to public transport, shops, and banks. Knowing a neighbourhood’s key aspects and properties could help investors, real estate development companies, and people looking to buy or rent properties to investigate similar neighbourhoods that may have unusual price trends. In this study, the self-organizing map method was applied to residential property listings in the Trójmiasto Area of Poland, where the residential market has recently been quite active. The study aims to group together neighbourhoods and subregions to find similarities between them in terms of price trends and stock. Moreover, this study presents relationships between attributes of residential properties.
Analysis of Agricultural and Engineering Systems using Simulation Decomposition
- Yen-Chen Liu
- Leifur Leifsson
- Anna Pietrenko-Dąbrowska
- Sławomir Kozieł
2022
This paper focuses on the analysis of agricultural and engineering processes using simulation decomposition (SD). SD is a technique that utilizes Monte Carlo simulations and distribution decomposition to visually evaluate the source and the outcome of different portions of data. Here, SD is applied to three distinct processes: a model problem, a nondestructive evaluation testing system, and an agricultural food-water energy system. The results demonstrate successful implementations of SD for the different systems, and the illustrate the potential of SD to support new understanding of cause and effect relationships in complex systems.
Analysis of an Energy Management System of a Small Plant Connected to the Rural Power System
- Mirosław Włas
- Stanisław Galla
- Abdellah Kouzou
- Piotr Kołodziejek
2022 Full text ENERGIES
This paper presents the analysis of an energy management system (EMS) implemented to fulfill the requirements of a microgrid (MG) power supply owned by a small industrial company and connected to the rural power system. The main goal of this system is to ensure connection with the existing rural power system in terms of energy exchange, as well as to perform islanding mode operation of the microgrid based on the energy demand of the company. Power generated in the implemented microgrid is based on a hybrid system supported by renewable energy sources and an energy storage system. The aim of the developed energy management system implemented in this MG power system is to enable the microgrid to operate according to scheduled diagrams related to different load events. The presented investigation, analysis, and assessment of the implemented energy management system are based on the on-site measurements and observations of the longterm operation of the microgrid concerning the hybrid renewable energy-based generation system and the company energy demand, which is useful from perspective of the predicted deficiency of electrical energy in Poland, both for customers and transmission system operators. Furthermore, the observed drawbacks and failures of the implemented EMS and the MG are pointed out and discussed to overcome and minimize these disadvantages, and to improve the operational reliability of the whole system.
Analysis of data fusion algorithms for the vessel with the dynamic positioning system
- Krzysztof Jaroś
- Roman Śmierzchalski
- Anna Witkowska
2022 Full text Przegląd Elektrotechniczny
The dynamic positioning (DP) system on the vessel is operated to control the position and heading of the vessel with the use of propellers and thrusters installed on the board. On DP vessels redundant measurement systems of position, heading and the magnitude and direction of environmental forces are required for safety at sea. In this case, a fusion of data is needed from individual measurement devices. The article proposes a new solution data fusion algorithm of particle Kalman filter as a cascade combination of particle filter and extended Kalman filter. The estimation quality of the proposed data fusion algorithm is analysed in comparison with the classic: extended Kalman filter (EKF), nonlinear observer (NO), and particle Kalman filter (PKF). Simulation studies were executed for emergency scenarios to evaluate the robustness of the algorithm analyses to measurement errors.
Analysis of exhaled breath for dengue disease detection by low-cost electronic nose system
- Janusz Smulko
- Tomasz Chludziński
- Tomasz Majchrzak
- Andrzej Kwiatkowski
- Sebastian Borys
- Aylen Lisset Jaimes-Mogollón
- Cristhian Manuel Durán-Acevedo
- Omar Geovanny Perez-Ortiz
- Radu Ionescu
2022 Full text MEASUREMENT
This paper presents a procedure and a set-up of an electronic nose system analyzing exhaled breath to detect the patients suffering from dengue – a mosquito-borne tropical disease. Low-power resistive gas sensors (MiCS-6814, TGS8100) were used to detect volatile organic compounds (VOCs) in the exhaled breath. The end-tidal phase of patients exhaled breath was collected with a BioVOCTM breath sampler. Two strategies were assessed for breath samples measurement: either direct transfer from the BioVOCTM into the sensors test chamber, or storage in Tenax TA sorbent tubes followed by VOCs release through thermal desorption and then transfer into sensors test chamber. DC sensor resistances were recorded and processed by multivariate classifier algorithms to detect infected patients. The experimental studies were run on a group of 26 individuals (16 dengue diagnosed patients and 10 control volunteers). The detection accuracy of dengue patients was over 90%.
Analysis of Factors Influencing the Prices of Tourist Offers
- Agata Kołakowska
- Magdalena Godlewska
2022 Full text Applied Sciences-Basel
Tourism is a significant branch of many world economies. Many factors influence the volume of tourist traffic and the prices of trips. There are factors that clearly affect tourism, such as COVID-19. The paper describes the methods of machine learning and process mining that allow for assessing the impact of various factors (micro, mezzo and macro) on the prices of tourist offers. The methods were used on large sets of real data from two tour operators, and the results of these studies are discussed in this paper. The research presented is part of a larger project aiming at predicting trip prices. It answers the question of which factors have the greatest impact on the price and which can be omitted in further work. Nevertheless, the dynamic world situation suggests that the ranking of factors may change and the presented universal methods may provide different results in the coming years.