Aplikovaný výzkum, experimentální vývoj a inovace v dopravě a logistice

SP2023/087

Kontriková Lenka Ing., Ph.D.

01. 01. 2023 - 31. 12. 2023

Z důvodů značné rozmanitosti odborného zaměření jednotlivých odborných skupin pracovníků Institutu dopravy, kteří se na řešení navrhovaného projektu studentské grantové soutěže (dále SGS) podílejí na pozici mentorů, bylo přistoupeno k definování jednotlivých nosných částí (samostatných oblastí výzkumu v rámci SGS) a následné fragmentaci grantové přihlášky do těchto dílčích částí. První nosné téma je řešeno Ústavem dopravních a procesních zařízení a zaměřuje se na oblast pro řízenou úpravu aditivního materiálu pro zlepšení mechanicko-fyzikálních vlastností. Garantem této části projektu je prof. Ing. Aleš Slíva, Ph.D. Druhé nosné téma je zaměřeno na problematiku návrhu a konstrukce vozidla s alternativním pohonem pro městský provoz. Toto nosné téma bude řešeno Ústavem dopravních a procesních zařízení. Garantem této oblasti výzkumu je Ing. Jakub Šmiraus Ph.D. Třetí nosné téma je zaměřeno na oblast rozvoje matematických a simulačních modelů vybraných dopravních a logistických systémů, toto nosné téma bude řešeno Ústavem dopravní technologie a Ústavem letecké dopravy. Garantem tohoto nosného tématu je doc. Ing. Michal Dorda, Ph.D. Nosná témata Téma 1: Řízená úprava aditivního materiálu pro zlepšení mechanicko-fyzikálních vlastností s pozitivním dopadem na recyklaci Téma 2: Návrh vozidla pro městský provoz s alternativním pohonem Téma 3: Modelování a simulace technologických procesů v dopravních a logistických systémech Předmět výzkumu v rámci projektu Téma 1: Vědeckovýzkumná činnost na experimentech úpravy aditivního materiálu za účelem změny/zlepšení vlastností se zaměřením na pozitivní dopad na jeho recyklaci. Úlohy jsou rozděleny dle zaměření studentů na dvě klíčové oblasti: 1. Příprava materiálu, jeho procesní úpravy 2. Vyhodnocení vlastností, publikace a další doporučení. Cílem je zjištění změny vlastností za účelem jeho zlepšení s snížení dopadu na životní prostředí a recyklaci snížením potřeby aditivního materiálu vhodnou konstrukcí a pevnostní strukturou. Téma 2: Cílem okruhu je návrh a konstrukce vozidla s alternativním pohonem pro městský provoz. Na základě návrhu budu v rámci projektu konstruován demonstrátor technologie, které bude zároveň sloužit k prezentačním účelům pracoviště a fakulty. Do navrhovaného projektu budou zapojeni studenti bakalářského, magisterského studia a také studenti doktorského studijního programu. Přidělení plánovaných finančních prostředků navrhované oblasti projektu přispěje především k podpoře vědecko-výzkumné činnosti studentů. Poznatky a vědomosti získané při práci na projektu umožní studentům prvního ročníku magisterského studia navázat na projekt při volbě tématu diplomové práce. Součástí vědecko-výzkumné činnosti bude aktivní účast studentů pod vedením pedagogů na praktických měřeních v laboratořích Institutu dopravy. Výsledky budou především promítnuty do publikačních výstupů v renomovaných časopisech a sbornících z konferencí evidovaných v uznávaných databázích Web of Science a Scopus. Dále bude výstupem výuková pomůcka a propagační prostředek pro pracoviště a fakulty v podobě demonstrátor technologie nízkoemisního vozidla v měřítku 1:1. Téma 3: Navrhované téma věcně navazuje na projekty SGS řešené na Ústavu dopravních technologií a Ústavu letecké dopravy v předchozích letech. V rámci předkládaného projektu budou i nadále rozvíjena odborná oborová témata týkající se modelování a simulace technologických procesů probíhajících v dopravních systémech, což lze deklarovat v minulosti dosaženými publikačními výsledky a úspěšně řešenými projekty SGS. Oblast aplikovaného výzkumu bude zaměřena na rozvoj a inovaci matematických a simulačních modelů a jejich experimentální ověření na praktických úlohách. Jádrem inovací stávajících modelů bude jejich experimentální rozšiřování a zobecňování, vývoj nových metod a modelů tak, aby se dále rozšiřoval aplikační potenciál optimalizačních metod umožňujících neustálé zefektivňování reálných dopravních procesů. Z hlediska obsahové náplně, pozornost bude věnována řešení rozhodovacích úloh z oblasti pozemní veřejné hromadné dopravy (jako je např. koordinace spojů veřejné hromadné dopravy, tvorba linkové sítě veřejné hromadné dopravy, hodnocení kvality služeb poskytované ve veřejné hromadné dopravě, atd.), letecké dopravy (operativní řízení a modelování provozu na dispečerských pracovištích vybraného typu, např. pracovištích řízení letového provozu, pracovištích operační kontroly leteckých dopravců apod.), logistiky (zásobovací, výrobní a distribuční) a modelování dopravních a logistických systémů na bázi systémů hromadné obsluhy. Metodami pro řešení budou zejména matematické programování, teorie grafů, metody diskrétní simulace, pro řešení úloh, v nichž se vyskytuje neurčitost, budou k práci s neurčitostí využívána fuzzy matematika. Dosažené výsledky budou především odesílány k publikování v renomovaných časopisech a sbornících z konferencí evidovaných v uznávaných databázích Web of Science a Scopus. Do výzkumných aktivit budou zapojováni jak akademičtí pracovníci, tak i studenti prezenční i kombinované formy doktorského studia studující v 1. a 2. ročníku studijního programu Dopravní systémy, příp. perspektivní studenti navazujícího magisterského studia studující v 1. a 2. ročníku studijního programu Dopravní systémy a technika – specializace Dopravní systémy. Přidělené finanční prostředky jsou plánovány především na stipendia doktorandů a studentů navazujícího magisterského studia a k podpoře jejich vědecko-výzkumné a publikační činnosti.

Ing. Lenka Kontriková, Ph.D.
prof. Ing. Aleš Slíva, Ph.D.
doc. Ing. Robert Brázda, Ph.D.
Ing. Aleš Procházka, Ph.D.
Ing. Jakub Šmiraus, Ph.D.
doc. Ing. Jan Famfulík, Ph.D.
Ing. Michal Richtář, Ph.D.
Ing. Jaromír Široký, Ph.D.
Ing. Jana Míková, Ph.D.
doc. Ing. Michal Dorda, Ph.D.
doc. Ing. Dušan Teichmann, Ph.D.
doc. Ing. Ivana Olivková, Ph.D.
Ing. Vojtěch Graf, Ph.D.
Josef Hranický
doc. Ing. Vladimír Smrž, Ph.D.
Ing. Jiří Hořínka
Ing. Luboš Mikula
Bc. Jakub Mechel
Bc. Michal Smrček
Ing. Petra Kamená
Bc. Eliška Poláchová
Bc. Nicolas Szotkowski
Ing. Rostislav Stryk
Bc. Cong Thanh Luu
Bc. Polina Yuryevna Koriukina
Ing. Mgr. Bc. Hasanien Ali Sattar Al Sharif, M.Sc.
Ing. Aleš Zahradník
Ing. Tomáš Bora
Ing. Samuel Cienciala
Ing. Dávid Srníček
Ing. Martin Dvořák
Ing. Karel Břemek
Ing. Marek Broulík
Ing. Petra Mücková
Ing. Filip Lapuník
Jakub Cíleček
Ing. Martin Václavík
Ing. Martin Kubáň
Ing. Robert Hackenberg
Ing. Veronika Kociánová
Ing. Petr Jalůvka
Ing. Martin Jašek
Ing. David Brantol
Ing. Pavel Staněk
Ing. David Mičulka
Abate Getaw Sewagegn
Bc. Adam Šimela
Bc. Vladimír Bilavčík
Bc. Jan Romanidis
Ing. Radek Řehák

Projekt Vývoj a výzkum v dopravě a logistice byl důvodů značné rozmanitosti odborného zaměření jednotlivých odborných skupin pracovníků Institutu dopravy byl definován do třech samostatných oblastí výzkumu v rámci SGS.
Téma 1
Plánované výstupy z projektu jsou navázány na definované cíle projektu. Mezi předpokládanými vědecko-výzkumnými výstupy jsou:
Výsledky za projekt celkem:
Příspěvek v odborném časopise WoS nebo Scopus 2
Článek v odborném periodiku 5
Téma 2
V rámci projektu SGS dojde k podpoře aktivit studentů doktorského a magisterského stupně studia a k jejich vzdělání v oblasti znalostí konstrukce moderních silničních vozidel. Projekt podpoří studenty v přípravě na budoucí zaměstnání na pozicích v oblasti automotive průmyslu. Studenti doktorského stupně studia budou podpořeni především v oblasti výchovy k vědecké činnosti formou přípravy konferenčních a časopiseckých publikací a k aktivní účasti na vybraných konferencích. Podpora studentů magisterského studia bude směřována především do oblasti zpracování jejich diplomových prací a bakalářských prací (realizace praktického měření, pořízení materiálu pro praktickou část závěrečných prací apod.).
Výsledky za projekt celkem:
Funkční vzorek 1
Příspěvek v odborném časopise WoS nebo Scopus 1
Příspěvek v odborném časopise 1
Téma 3
V rámci projektu SGS dojde k podpoře aktivit studentů doktorského a magisterského stupně studia. Podpora studentů magisterského studia bude směřována především do oblasti zpracování jejich diplomových prací (např. realizace měření v praxi, pořízení materiálu pro praktickou část diplomových prací apod.). Studenti doktorského stupně studia budou podpořeni především v oblasti výchovy k vědecké činnosti formou přípravy konferenčních a časopiseckých publikací a aktivní účasti na vybraných konferencích v roce 2023.
Výsledky za projekt celkem:
Příspěvek v odborném časopise WoS nebo Scopus 1
Příspěvek na mezinárodní konferenci WoS nebo Scopus 2

Základní harmonogram řešení
Téma 1
Leden - březen 2023 – měření a příprava vzorků.
Březen - červen 2023 – zpracování materiálu.
Červenec – prosinec 2023 – vyhodnocení a publikace.

Téma 2
Leden - Duben 2023 – zadávání odborných prací, stanovení cílů konstrukčních prací a rešerše technologií, konstrukční návrh vozidla a jeho součástí, nákup dílů pro konstrukci demonstrátoru technologie, zpracování výkresové dokumentace.
Květen - červenec 2023 – stavba demonstrátoru, dokončení závěrečných prací, sumarizace výstupů jako podkladů pro odborný článek v časopise.
Srpen - prosinec 2023 – dokončení demonstrátoru technologií, prezentační a publikační aktivity, závěrečná zpráva SGS.

Téma 3
Leden - květen 2023 – zpracování závěrečných prací (studenti druhého ročníku navazujícího magisterského studia), profilace témat závěrečných prací (studenti prvního ročníku navazujícího magisterského studia), konzultace těchto prací (pedagogové), příprava konferenčních příspěvků (pedagogové + studenti doktorského studia).
Červen - říjen 2023 – příprava impaktovaných publikací (pedagogové + vybraní studenti doktorského studia), zadání závěrečných prací a zahájení jejich řešení (studenti prvního ročníku navazujícího magisterského studia).
Listopad - prosinec 2023 - odeslání časopiseckých výstupů do vybraných časopisů, řešení závěrečných prací (studenti prvního ročníku navazujícího magisterského studia), konzultace těchto prací (pedagogové), finální zhodnocení projektu.