Установлено підвищення ефективності рекуперативного гальмування електровозів постійного струму за рахунок планомірного застосування рекуперації зі зменшенням швидкості перед зупинками та місцями обмеження швидкості, особливо на уклонах. Розглянуто доцільність застосування рекуперації замість електропневматичного гальмування на відрізку дільниці гальмування. Розроблено математичну модель для дослідження режиму інтенсивної рекуперації за сучасних умов роботи залізниць України, а також методику вибору відповідних дільниць, охарактеризовано особливості рекуперативного гальмування електровозів ВЛ8, ВЛ10, ДЕ1. Досліджено вплив зміни напруги в контактній мережі на значення магнітного потоку тягових двигунів та енергії рекуперації.

Запропоновано метод вибору мережі призначення процедури вертикального хендоверу в гетерогенних мобільних радіосистемах зі здатністю реконфігуруватися, побудованих на базі технології Software Defined Radio: сформульовано задачу вибору мережі та надано процедуру вертикального хендоверу в таких системах. Змодельовано та проаналізовано процес розв'язання оптимізаційної задачі прийняття рішення про вертикальний хендовер за допомогою системи Mathcad.

Розглянуто проблеми систем із кількома етапами, кількома типами ресурсів, кількома типами сервісів. Запропоновано метод динамічного управління ресурсами для багатоетапних систем, що використовує гнучку аналітичну модель для визначення кількості ресурсів, яку необхідно виділити для кожного етапу системи.

Розглянуто можливість віртуалізації мережі мобільного зв'язку. Представлено метод побудови системи управління ресурсами для віртуальних мережевих функцій в центрах обробки даних оператора мережі мобільного зв'язку. Запропонований метод використовує гнучку аналітичну модель для визначення оптимальної кількості ресурсів, які виділяються функціональним блокам системи, що розгортаються в центрах обробки даних, та враховує як попередньо отримані статистичні дані, так і поточні тенденції.

Проблема зростання мобільного трафіку даних та збільшення кількості сервісів набуває глобального рівня, крім того, збільшуються об'єми та частота надходження службового трафіку, що передається мережею, а тому виникає необхідність у його ефективному управлінні з метою забезпечення потрібної якості обслуговування користувачів та оптимального використання ресурсів мережі оператора зв'язку. За таких умов навантаження на сервер, що створюється у процесі організації з'єднання та його обслуговування, має свої особливості. Динамічне управління ресурсами є корисним методом для роботи за умов коливань, які спостерігаються у навантаженні систем зв'язку. Технологія віртуалізації надає змогу реалізувати даний підхід. Аналітична модель системи буде привабливою, оскільки вона зможе оцінити характеристики системи в широкому діапазоні умов і бути обчисленою порівняно легко. Вона також може залучати методи числової оптимізації для проектування системи. Мета роботи - підвищення ефективності роботи мобільної мережі за допомогою оптимального виділення ресурсів у телекомунікаційному середовищі. Аналіз відомих публікацій, присвячених віртуалізації мережевих функцій мобільної мережі, надав змогу виявити підхід до моделювання виділення ресурсів, а також показав відсутність рішень щодо важливих питань цього процесу (продуктивності управління, системи прогнозування навантаження). Запропоновано підхід до моделювання і дослідження системи гібридного динамічного управління ресурсами мережевих функцій, де ресурси віртуальним вузлам виділяються динамічно і опортуністично залежно від передбачуваних потреб. Висновки: розв'язано завдання побудови системи управління ресурсами для віртуалізованих мережевих функцій. Запропоновано метод адаптації величини інтервалу управління розподілом ресурсів мережевих функцій, який забезпечує динамічне налаштування роботи системи, що надає змогу зменшити кількість надлишкової службової інформації, яка передається в мережі, та розвантажити мережеві вузли. Побудовано модель системи обслуговування навантаження, за допомогою якої представлено метод прогнозування навантаження, який враховує як накопичені за довгий строк дані статистики, так і останні тенденції, які спостерігаються у мережі, що дозволяє досягати раціонального співвідношення затрат на управління та підсумкового значення якості обслуговування.

З врахуванням величезного зростання мобільного трафіку даних, з одного боку, та помірного середнього доходу на кожного користувача, з іншого боку, оператори мобільного зв'язку вивчають технології мережевої віртуалізації та технології хмарних обчислень для побудови економічно ефективних та еластичних мобільних мереж та їх пропонування як хмарних сервісів. Вивчено процеси конфігурування телекомунікаційної мережі для вирішення завдань обробки службового навантаження. Мета роботи - підвищення ефективності роботи мережі шляхом здійснення реконфігурації топології. Розроблено математичну модель та відповідну процедуру реконфігурації ресурсів телекомунікаційної мережі при перевантаженнях або відмовах. Використовуваними методами є: графовий підхід та математичні моделі оптимізації для задачі перерозташування мережевих функцій, імітаційне моделювання для дослідження роботи запропонованого методу реконфігурації ресурсів в мережах з віртуалізацією. Представлено метод локальної реконфігурації обчислювальних ресурсів віртуальної мережі у випадку відмови або перевантаження. Висновки: одержаний метод враховує динамічну зміну топології мережі обслуговування та на відміну від існуючих дозволяє гнучко визначати конфігурацію обчислювальних ресурсів обслуговування, розміщати мережеві функції з мінімальними витратами та децентралізовано контролювати показники якості. Метод використовує евристичну модель для визначення оптимального місця міграції віртуалізованих мережевих функцій з фізичного вузла з відмовою або перевантаженням, а результати моделювання у системі Mathcad показують підвищення ефективності використання ресурсів. Проведені дослідження показали доцільність використання запропонованих рішень при вдосконаленні існуючих телекомунікаційних мереж та при побудові нових перспективних гнучких добре масштабованих мереж оператора зв'язку із повним або частковим застосуванням принципу віртуалізації мережевих функцій.

Зі зростанням об'єму трафіку мобільних даних та числа сервісів, які надаються мобільною мережею, зростають і потоки службового навантаження, що викликає потребу у зміні принципів, моделей та методів організації обслуговування телекомунікаційних потоків з метою забезпечення заданої якості надання широкого кола послуг гнучким та економічно ефективним способом. Переваг масштабованості та еластичності з підтримкою високого показника коефіцієнта використання технічних ресурсів мережі можна досягти з використанням технологій віртуалізації та концепції мережевого слайсингу, що дозволяє розгортати виділені мережі на основі сервісів, застосовуючи методи віртуалізації мережевих функцій. У цьому контексті основним залишається питання, яка кількість мережевих слайсів буде доцільною з точки зору затрат на керування слайсами і забезпечення потрібної функціональності. Мета роботи - підвищення ефективності роботи мобільної мережі за допомогою оптимального формування слайсів мультсервісної мережі зв'язку. Аналіз публікацій, присвячених віртуалізації мережевих функцій, дав змогу виявити підхід до організації використання ресурсів мультисервісної мобільної мережі, а також показав недостатню ефективність існуючих рішень щодо важливих питань цього процесу (продуктивності алгоритму формування слайсів, рівня функціональних витрат). Пропонується метод моделювання системи розподілу ресурсів мережі, що передбачає формування мережевих виділених слайсів, які обслуговують визначені види сервісів незалежно на спільній інфраструктурі. Висновки: вирішено завдання побудови методу формування слайсів мультсервісної базової мережі мобільного зв'язку, який завдяки ефективному динамічному налаштуванню конфігурації роботи системи, дозволяє забезпечити надання широкого кола сервісів з заданими показниками якості. Побудовано модель системи організації ресурсів, за допомогою якої представлено метод, який враховує витрати, пов'язані з надмірним виділенням ресурсів, а також зменшує кількість перерахунків конфігурації мережі, що дозволяє досягати раціонального співвідношення затрат на управління та підсумкового значення якості обслуговування.

Вирішено важливе науково-технічне завдання, яке пов'язане з розробкою наукових основ організації обчислювальних ресурсів вузлів обслуговування та потоків між ними у гібридному середовищі, яке складається із апаратних засобів і віртуальних сутностей, з метою підвищення коефіцієнта використання обчислювальних ресурсів за рахунок еластичності мережевих функцій, що дозволяє гарантувати допустимий час обслуговування трафіку сигналізації та контролювати витрати обчислювальних ресурсів в умовах зростання обсягу трафіку та кількості сервісів. Запропоновано аналітичний підхід до завдання розміщення віртуальних мережевих функцій та резервування необхідних для їх належної роботи обчислювальних ресурсів, вирішено завдання організації керування обчислювальними ресурсами мережевих функцій протягом дня шляхом визначення інтервалів часу сталої конфігурації ресурсів мережевих функцій та коригуванням їх відповідно до поточного прогнозу навантаження, запропоновано вирішення завдання відновлення віртуалізованої мережі, що постраждала від відмови на нижчерозташованому фізичному вузлі або у випадку перевантаження, за рахунок міграційних процесів, що виконуються децентралізованими вузлами керування.

Розмір баз даних, який відноситься до обсягу збережених даних, може значно варіюватися. Зрозуміло, що чим більший розмір бази даних, тим більше часу потрібно на пошук необхідної інформації, що призводить до збільшення часу обробки запитів сервером. З одного боку, цю проблему вирішують шляхом підвищення продуктивності комп'ютерів, на яких розташовані системи управління базами даних (СУБД). Однак, просто підвищення продуктивності комп'ютерів недостатньо; часто значно кращі результати можна досягти шляхом зміни алгоритмів обробки SQL-запитів. Таким чином, незважаючи на те, що роботи з оптимізації SQL-запитів ведуться десятиліттями, через зростання темпів накопичення інформації та навантаження на сервери баз даних, така робота стала ще більш актуальною. Мета роботи - покращення швидкості виконання вхідних запитів у реляційній базі даних, забезпечуючи високу продуктивність та зручну реалізацію для користувача. Це буде досягнуто шляхом розробки вдосконаленого методу оптимізації, який синтезує складні SQL-запити з великої кількості простіших запитів, тим самим підвищуючи загальну ефективність та зручність використання. Представлено метод оптимізації синтезу складних SQL-запитів з безлічі простих, що дозволяє підвищити швидкість виконання вхідного запиту реляційною базою даних при одночасному забезпеченні високої продуктивності та легкості застосування. Розроблено метод оптимізації SQL-запитів спеціально для ситуацій, коли швидкість вибірки даних погіршується з часом. Цей метод включає заміну оператора IN на тимчасову таблицю та використання не кластеризованого індексу. Таким чином, він прискорює процес вибірки даних, зменшуючи логічні звернення. Висновки: основні цілі дослідження були визначені та успішно досягнуті: проаналізовано існуючі підходи до оптимізації SQL-запитів та основних засад роботи оптимізатора запитів як компонента СУБД; розроблено метод оптимізації SQL-запитів; оцінено ефективність запропонованого удосконаленого методу.