Construction of an Integral Efficiency Index for Energy, Transport, and Road Performance of Road Trains in International Freight Transport

Authors

  • I. A. Vikovych Lviv Polytechnic National University
  • V. E. Prykhodko Lviv Polytechnic National University

Keywords:

international transportation, road train, chassis, transmission, running gear, control systems, energy efficiency, transport efficiency, road efficiency, method, integral indicator

Abstract

The article presents a scientifically grounded expert-functional model for assessing the energy, transport, and road efficiency of single-link road trains used in international freight transportation along the transport corridors of the USA and Ukraine–European union. Within the research framework, a decomposition of functional and operational characteristics into separate groups of factors affecting each type of efficiency has been carried out. This approach made it possible to formalize the complex system of indicators that determine the feasibility of using certain road train models under cross-border transportation conditions.

An integral efficiency index is proposed in the form of a weighted linear combination of key design and operational parameters of road trains, taking into account weighting coefficients determined using the analytic hierarchy process by T. Saaty.

This approach ensures objectivity and scientific justification for the ranking of technical solutions and allows for considering the heterogeneous impact of various factors. Key parameters of the tractor and semi-trailer were considered, such as structural weight, engine power, transmission type, fuel system capacity, axle load, and aerodynamic characteristics, which significantly affect energy and transport efficiency.

Based on the proposed model, the assessment was carried out for several modern road trains of European and North American production, enabling the identification of optimal configurations for international transportation based on the criterion of comprehensive efficiency. The research results can be used by the transport enterprises for the formation of vehicle fleets that meet the requirements of energy efficiency, reliability, and compatibility with road infrastructure. Moreover, the developed model can be adapted to different regional operating conditions, demonstrating its versatility and practical value.

The proposed approach can also be integrated into decision-support systems in logistics, transport planning, and public regulation of cross-border freight traffic. The application of the research findings will contribute to improving the efficiency of international transport operations, reducing fuel consumption, and minimizing the negative impact on road infrastructure.

Author Biographies

I. A. Vikovych, Lviv Polytechnic National University

 Dr. Sc. (Eng.), Professor, Professor of the Chair of Transport Technologies

V. E. Prykhodko, Lviv Polytechnic National University

Post-Graduate Student of the Chair of Transport Technologies

References

М. С. Оліскевич, Організація автомобільних перевезень. Вантажні перевезення, ч. 1. Львів: НУЛП, 2017, 336 с.

Д. В. Абрамов, Н. М. Подригало, М. А. Подригало, О. С. Полянський, і В. Л. Файст, Динамічні властивості і стабільність функціонування автотранспортних засобів, за ред. М. А. Подригала, О. С. Полянського. Харків: ХНАДУ, 2014, 204 с.

Ю. В. Тарасов, «Наукові основи забезпечення технічного рівня автотранспортних засобів при проектуванні та модернізації.» автореф. дис. д-ра техн. наук, спец. 05.22.02 – автомобілі та трактори. Харків, 2021, 40 с.

М. М. Потапов, «Підвищення ефективності функціонування елементів шасі повнопривідних колісних засобів транспорту.» автореф. дис. канд. техн. наук, спец. 05.22.20 – експлуатація та ремонт засобів транспорту. Харків, 2021, 20 с.

В. І. Омельченко, «Поліпшення енергоефективності транспортних засобів шляхом підвищення коефіцієнта корисної дії колісного рушія.» дис... канд. техн. наук, спец. 274 – автомобільний транспорт. Харків: ХНАДУ, 2024.

Р. А. Хабутдінов, «Системна концепція енергоресурсної синергії та методологія технологічно-інноваційного управління на автотранспорті,» Вісник національного транспортного університету. Серія “Технічні науки”, вип. 1(46), с. 365-374, 2020. https://doi.org/10.33744/2308-6645-2020-1-46 .

В. П. Сахно, С. В. Цимбал, В. М. Поляков, І. С. Мурований, С. М. Шарай, і М. П. Рой, «Теоретичні засади використання триланкових автопоїздів для виконання перевезень вантажів», ВМТ, вип. 18, № 2, с. 155-167, 2024.

В. П. Онищук, «Забезпечення стійкості автопоїзда для перевезення контейнерів.» дис. канд. техн. наук, спец. 05.22.02. Львів, 2012, 162 с.

А. П. Поляков, і М. С. Гречанюк, «Аналіз шляхів підвищення стійкості та керованості вантажних автомобілів з напівпричепами», Вісник Вінницького політехнічного інституту, № 5, с. 90-95, 2010.

О. М. Пилипенко, О. В. Батраченко, і І. М. Литовченко, «Моделювання аеродинаміки сідельного автопотягу», Вісник Хмельницького національного університету. Технічні науки, № 2, с. 27-33, 2017.

Г. С. Прокудін, і Л. М. Савчук (ред.), Проблеми організації, управління та підвищення ефективності перевезень: стан, проблеми, перспективи розвитку. Дніпро, Україна: Пороги, 2021, 300 с.

І. А. Вікович, Теорія руху транспортних засобів. Львів, Україна: Видавництво Львівської політехніки, 2013, 672 с.

М. Ф. Дмитриченко,і І. А. Вікович, Динаміка мобільних машин з начіпними функціональними елементами. Львів, Україна: Видавництво НУ «Львівська політехніка», 2008, 496 с.

П. Гащук, Автомобіль: Теорія колісного рушія. Київ, Україна: Видавничий дім «Кондор», 2018, 328 с.

T. L. Saaty, The Analytic Hierarchy Process: Planning, Priority Setting, Resource Allocation. New York: McGraw-Hill International Book Co., 1980, 287 p.

В. Е. Приходько, «Оцінювання енергоефективності сучасних автопоїздів для міжнародних вантажних перевезень», Сучасні технології в машинобудуванні та транспорті, № 1 (24), с. 355-366, Луцьк, Україна: ЛНТУ, 2025.

Abstract views: 1

Published

2025-12-11

How to Cite

[1]
I. A. Vikovych and V. E. Prykhodko, “Construction of an Integral Efficiency Index for Energy, Transport, and Road Performance of Road Trains in International Freight Transport”, Вісник ВПІ, no. 5, pp. 156–163, Dec. 2025.

Issue

No. 5 (2025)

Section

Mechanical engineering and transport

Metrics

Downloads

Download data is not yet available.

License

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Authors who publish with this journal agree to the following terms:

  • Authors retain copyright and grant the journal right of first publication.
  • Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgment of its initial publication in this journal.
  • Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).