автореферат диссертации по документальной информации, 05.25.05, диссертация на тему:Анализ и синтез автономных организационно - технических систем управления и контроля объектов протяженного типа

НАЦЮНАЛЬНА АКАДЕМ1Я НАУК УКРА1НИ ЦЕНТРАЛЬНА НАУКОВА Б1БЛ1ОТЕКА ш. В. I. Вернадського

FT Б ОД

На правах рукопису

: о оев ш

АЛЕКС16В Олег Павлович

АНАЛ13 I СИНТЕЗ АВТОНОМИИ 0РГАН13АЦ1ИН0-ТЕХН1ЧНИХ СИСТЕМ УПРАВЛ1ННЯ I КОНТРОЛЮ ОБ'бШВ ПРОСТЯГНУТОГО ТИПУ

Спец1альн1сть 03.25.05 Системи iH$opMauii та обладнання apxiBiB.didnioTGK та музеХв

АВТОРЕФЕРАТ дмсертац!1 на здойуття нзукового ступеня доктора техн!чних наук

К И I В - 1996

Дисертаидя е рукопис.

Робота виконана. в Харкхвському державному автомоб1льно-дорожньому технхчному унхверситетх

0фщ1йнх опонентк : доктор технхчних наук, професор

БОДЯНСЬКШ евген Володиыирович

доктор техн1чних наук, професор ЗАГАР1И Генадхй 1ванович

доктор технхчних наук, професор

ХАДЖЕНОВ Володимир В1талхйович >

Пров1дна орган1за1дя : Державна пхдприемство "Науково-виробниче об'еднання Хартрок"

. Науковий консультант доктор технхчних наук, професор

Л1ГУМ Юр^ Семенович

Эахист в1дбудеться 22.02.199Бр. о /4"°год. на засхданн1 Спецхалхзовано! вченох ради Д 01.31.01 по захисту дисертацхй на здобуття наукового ступеня доктора наук в Центральной науков1й б1блютецх хм. В I. Вернадского Национально! АкадемП наук Украши за адресов : 252039, м. Ки1в, проспект 40-р1ччя Жовтня, 3.

3 дисертац1ес можна ознайомитися у читальному залх Центрально! науковох бхблхотец1 1м. В. I. Вернадського Национально! АкадемП наук Украхни.

Автореферат роз 1 слано. "-{8" С./ЧНЯ 1996 р.

Учений секретар Спец1ал1зовано1

вченох ради

канд1дат економхчн1х наук А. 0. Чекмарьов

л

ЭАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальнёсть. Автономнё органёзацёйно-технёчяё системи управления 1 контролю об'ектёв простягнутого типу займавть особливе мёсце в сучаснёй теорёё 1 практицё складних систем. Для ёх об'ектёв контролю 1 управления кёлькёсна оценка одного з геометричних параметров значно перевищуе ёншё. До них вёдносяться рёзноманётнё транспорта! комунёкацёё, автомобёльнё дороги та 1нш1 подёбнё системи. Збирання 1 реестрац1я даних про ёх стан е найбёльш складною частинос процесу управления. Тому в них центральне мёсце займае система ёнформацдё для пёдготовки керёвних рёшень - основа для впровадження ёнформацёйних технологёй управлёння С1ТЗ.

В сучасних умовах в бёльшостё органёзацёй мае мёсце автономёя, можливёсть самостёйиого прийияття рёшень, впровадження нових 1Т та технёчних засобёв керування. Тому хх можна розглядати як автономнё органёзацёйно-технёчнё системи. Дослёдження таких систем стае неможливим без викорис-тання мёждйсциплёнарних метод1в. У зв'язку з цим важливого значения набувае створення методолог!чно! основи для ёх аналёзу 1 синтезу. Визначення науково обгрунтованих принципев, простих метод1в ёх опрацювания необхёдне для утворення нових ё удосконалення ёснувчих органёзацёй, то. дослёдкувться. Це е теоретична пёдстава для створення спецё-альних систем ёнформацёё для пёдготовки керёвних рёшень, технёчних засобёв формування ёх складових частин : електро-нних архёвёв паспорт!в об'ектёв, що керусться.

Вёдсутнёсть такоё теоретично! пёдстави не дозволяла створавати достатньо ефективнё технёчнё засоби та системи реестрацё! даних для 1Т управлёння в системах, що дослёджу-

ЮТЬСЯ В pOdOTi.

Якшо'оц1нРвати ступшь досп1дженост1 пробпеш, то можна , визначити, що спецхально теоретичне обгрунтування створення автономиях орган1зац1Йно-техн1чних систем управления i контролю об'екПв простягнутого типу ранше просто не'розгляда-лось. 1х анал!з i синтез мохуть грунтуватися на загальноте-оретичних положениях шформацхйно! Teopii управл1ння, дос-лхдхеннях з теорП активних систем, Teopii iepapxi4HHX систем, теорП утворення складних систем.

Треба вхдзначити робота, виконан! в СНД В. М. Бурковим, Ю. В. Богдановим, 6. В. Бодянським, I.B. Кузьки ним, Б. Н. Петро-вим; досл1дхення по IT в промисловост1 Ю. Г.. Данилевського, I.A. Петухова, B.C. Шибанова; фундаментальна загальносистем-Hi досл1дження зарусЦжних учених М. A. Ap6ida, А. 31геяя i Дх. Вольфа, Л. А. Заде, Р. Калмана-, М. Месаровича, Дж. Солто-на, Дх. Форрестора, Р. Б. У1лкокса. Проте безпосередньо для р1шення конкретних завдань з аналхзу i синтезу систем хнфорыацП для п!дготовки кер1вниих рашень, впровадження IT, хх вахко застосувати з причини ix високого р1вня узагальне-ння.

Поряд з цим IT практично створюються в рёзномаштних галузевих системах. Так,. для ршення проблеми одерхання хнформацП про стан об'ект!в простягнутого типу для п1дготовки керхвних ршень мохна використати результата дослхдхень, спрямованих на пхдвищення ефе'ктивност! цих систем, одерханих А. П. Васильевим, Е.В. Гавриловим, О.Г. До-доновим, ГЛ. 3arapieM, Б. М. Лобановим, Ю. С. Лiгумом, Г. М. Луцьким, В.М. Схденком, В.В. ФШповим, В. В. Хаджиновим та 1ншими.

Мета дослЛдження - створення принципЛв та методологП розробки систем ЛнформацП для впровадження нових ЛнформацЛйних технолог1й пЛдготовки керЛвних ршень в автономиях органЛзаЩйно - техн!чних системах управлгння 1 контроле об'ектЛв простягнутого типу для гпдвищекня 1х ефек-т1вност1, зниження витрат на утворення, скорочення термШв впровадження.

0сновн1 завдання :

- досл1дження автономних орган1эац!йно-техн1чних систем для визначення 1х структурних 1 фуншиональних особливостей;

математичний опис процеспв пЛдготовки кер1вних рЛшень, об'ектЛв та систем, що дослЛджупться;

- розробка математичних моделей, що вЛдбивасть осно-вн1 властивост1 1 умови робота автономних органхзацдйно-тех-нХчних систем;

- моделювання процесу вхдбудови об'ек.Т1в контроле х управл1ння для оцшки ефективност1 опрацювання системи ЛнформацП по подготовил керЛвних р1шень;

- ЛнформацЛйний анал1з, оц1нка стану 1 реестрацЛя основних технЛко-економЛчних якостей простягнутих об'ект!в;

- синтез ефективних алгоритм1в ЛдентифЛкацЛЛ даних, що вЛдбивають основнЛ властивостЛ об'ектЛв простягнутого типу на приклад1 створення математичного забеспечення електронно-го архЛву, паспортЛв цих об'ектЛв;

- утворення програмно-апаратних засобЛв автоматизовано-го формування бази даних спецЛальних систем ЛнформацЛЛ на приклад1 мобильного ЛнформацЛйно-обчислпвального комплексу;

-,опрацювання систем ЛнформацЛЛ для подготовки керЛвних р1шень,узагальнення результатов Лх ЛспитЛв та оцЛнка Лх ефе-

ктивностл.

Засоби досл1дження. В робот1 використовуються узагаль-нен1 методи математичного опису складних об'ект!в 1 систем зг1дно теорИ множин, анал1тично методи теорН 1.нформац0йно-го управления, метод аналог1й та цифрово методи анал1зу 1 синтезу техночних засосЯв систем ОнформацИ.

Наукова новизна 1 внесок досл1дження у виршення проблеми полягае в тому:

1) створена новий математичний апарат формалозацоо процес1в реестрацоо даних для подготовки керовних рошень в автономиях орган1заидйно-техн1чних системах управл1ння 1 контроле об'ектов простягнутого типу;

2) розвинута онформацдйна теор1я управления в частин1 ро.щення завдань оцонки стану складних об'ытв 1 оц1нки розрознянност! процес!в управл1ння 1 контролю;

3) визначена методологОя 1 принципи опрацювання спецоа-льних систем онформацП для подготовки керОвних р:шень в системах типу, то дослоджуються;

4) теоретично обгрунтовано органозацойна 1 функциональна структури спецоальних систем онформацоо для подготовки керовних р1шень;

5) розроблен1 нов1 алгоритми 1 программ ОдентифокацИ стану об'ект1в 1 систем, що дослоджуються, на приклад1 автоматизацИ обстеження автомобШьних дор1г;

6) створеМ нов1 програмно-апаратн1 1 техночно засоби для оц1нки стану складних об'ектов на приклад1 формування елект-ронного арх1ву паспортов автомоб1льних дорог;

7) запропонована о реалозована практично нова 1Т виробни-цтва робот по вим1ру 1 реестрацоо параметров розноманотних об'ектов на основ1 моб1льних 1нформац1йно-обчислювальних

комплексов слец1альних систем !нформацП.

У в1дм1н! в!д подходу, що заснувався на pimemu окремих 'задач анал1за систем, що досл1дхусться, в podoTi одержан! узагальнен! результата, як1. грунтуються на аналхтичних i лог1чних доказах взаемозв'язку ix динам!чних та 1нформац1й-них характеристик, фхзичних i споживчих noporiB розр1зняль-HocTi npoueciB управл1ння od'ектов простягнутого типу. Вони nepeBipeHi експериментально i практично реал!зован! при cTBopiHHi реальних систем !нформацП для подготовки кер1вних pirneHb в р1зних органозац!ях. Для них систем розроблен! Modi льн1~ iH$0pMauiilH0-0d4HcnrBanbHi комплекси, складнаяi спе-UianbHi nepecyBHi дорожиi лабораторП СПДЮ, по яким одержано сводоцтво про атеста1ию.

На захист виносяться TaKi HayKOBi результата :

1 ) принципи та методолог!я утворення систем шформацП для подготовки кер1вних р1шень;

2 3 математичний апарат формал1зацП npoueciB управл1-ння i контролю oö'eKTiB простягнутого типу;

3 ) онформацдйний подх!д до створення апаратури i алго-pHTMiB реестрацП даних з позиидй Teopii розр1зняльност1 стану динам1чних npoueciB, до cnocTepi гаються;

4 ) nporpaMHo-anapaTHi. методи i TexHi4Hi засоби систем iH$opMauii для п1дготовки кер1вних ршень, як1 розглянут1 на приклад! формування електронного apxiey nacnopTiB od'eKTiB, що досл1джусться в podoTi;

5 D нова IT виробництва podiT по вимхру та реестрацП параметров об'ект!в простягнутого типу для оиднки ix стану на 0CH0Bi ModinbHHX шформац^но-обчислювальних комплекс!в пересувних лаборатор!й.

Особистий внесок. Теор1я анал!зу 1 синтезу автономних орган1зац1йно-техн1чних1 систем управлшня 1 контролю об'ек-т1в простягнутого типу, математичний опис 1 ыодел1 процесОв п1дготовки 1нформацП для прийняття кер1вниих рошень, опрацювання рекомендац1й, визначення методолого! 1 принципов утворення спец1альних систем онформаци, опрацювання 1х про-грамно-апаратних засосЯв виконано автором самостШно.

Визначення транспортно-експлуатац!йних якостей об'еотчв, цо досяоджуються, та впровадження 1Т подготовки даних для оц1нки 1х стану виконан1 сп1льно з Е.В. Гавриловим.

Практична цЛнн1сть робота полягае в тому, що визначе;п принципи та методологоя утворення систем онформацоо е теоретична п!дстава для разв'язання практичних завдань створення органозац1йного та техн1чного забезпечення нових 1Т по подготовь кер1вних р1шень в розноман1тних орган1зац!ях як на галузевому так 1 на ьижгалузевому р!вн1.

Розроблено математочн1 модел1, методи оц!нки стану об'е-кт!в простягнутого типу та ох програмно-апаратна реал!зац1я можуть бути застосован1 для опрацювання великого кола систем, в яких центр керування знаходиться на значной в!дстан1 в1д об'скт1в, що керуються. Особливу вагом1сть результата дослоджень мають для створення спецоальних систем ОнформацП, в склад! яких е електронний арх!в паспортов орган1зац!й, п!дприемств та техн1чних об'ект!в. Опрацювання нових цифрових метод1в та техн1чних засобов ох реал1зацо! для реестрацП ХнформацП, необх1дно1 для формування електронних арх1в1в, доц1льно використати для розробки обла-днання пересувних лабораторой, створення уноверсальних мобо-льних онформац!йно-обчислювальних комплекс!в.

g

Реал!зац!я i впровадження. Результата дисертац1йно! робота стали п1дставою для Державного стандарту Укра!ни, до опрацьовуеться i мае назву:" Устаткування пересувних доро-жн1х лабораторий, Терм1ки 1 визначення ".

Запропонован1 програмно-апаратн! методи та техн1чн! за-соби oiùhkh стану об'ект!в простягнутого типу рекомендовано науково техн!чною радою Мшшляхбуду УРСР (протокол N 1 в1д 19.01.87) для кер1вництва при оиднцд в1дпов1дностх ергоном1чних i естетичних якостей автомосНльних дор1г вимогам дорожнього руху.

0сновн1 р1шення, розроблен! принципи анал!зу i синтезу систем 1нформацП для подготовки кер1вних р1шень були покладен! в основу методики переп1дготовки неровного складу дорожн!х i автотранспортних орган1зац!й Харк1всько! облает!, м. Полтави,- В цих орган1зац1ях впровадженх запропонован1 в дисертацН р1шення по анал1зу та синтезу орган1зац1йно! та фунмЦонально! структура систем шфармацП для подготовки кер!вних pimeHb при впровадженн! IT CAO Харк1вшляхбуд, ТПО Харк1вавтотранс, АТБ Водник в 1991 - 1995 роках).

Розроблен! цифров! методи та техтчни засоби BHMipy та реестрацо! даних про стан об'ектхв простягнутого типу вико-ристан1 при виробництв! в ХДАДТУ моб!льних !нформац1йно-об-числювальних комплексов пересувних дорожнох лабораторий чотирьох р!зноман!тних модиф1кац1й для формування електрон-них apxiBiB nacnopTiB автомоб1льних дорог протягом 1986-1993 рок1в, а в даний час на идй niflCTaBi опрацьовано i проходить випробування спецдальне електронне устаткування, призначене для автомоб1л1в служб, що забезпечують нагляд за станом автомоб1льних дор1г Укра1ни. 0працьован1 принципи створення

LU

техн1чних засобЛв систем гнформацН використовусться пЛдпри-емством ЕЛП1С ЛТД для гпдготовки до випуску специального ав-томобЛльного комп'ютера См. Черкаси).

Розроблена нова IT була практично реалЛзована для оиднки транспортно-експлуатац i йних та ергономЛчних, естетич-них якостей дЛльниць автомобЛльних дорог ХарькЛвсько!. Kipo-воградсько!, ДнЛпропетровсько!, Донецькох, Липецько! областей в 1987-1993 роках. Економ1Чний ефект тшьки uiei час-тини впровадження результате роботи склав понад 400 тис. крб. в цднових оцЛкках 1988 р. . Щлком ефективнгсть роботи Uiei системи складае 200 крб. на один кЛлометр дороги, що обстежуеться CouiHKa 1988 р.Э, а продуктивнЛсть зростае в 26 раз1в.

Результата дисертацШю! роботи знайшли свое Micue у рядЛ цЛльових програм i комплексних планЛв в тому числг.

- цЛльова науково-технЛчна програма по рхшеннс проблеми "Разработка и создание информационно-управлявших автоматизированных систем управления производством С ИУАСУГО, затверд-жена наказом MiHByay УРСР N 189 в!д 28 травня 1981 р.;

- галузева науково-технЛчна програма "Информатика и автоматизация в регионе "АСУ-регион", затверджена наказом Кйнвузу УРСР N 143 вЛд 16 листопаду 1986 р.;

- нацЛональна програма розвитку автомоб1лебудування Укра1ни Срозд1л 7, "Електронне устаткування автотранспортних засобЛв"), яка дЛе з 1992 р. i в даний час.

Результата дослЛджень i розробок дисертацхйно! роботи використовусться в навчально-методичн1й робот1 при читанн1 KypciB " Спецпрактикум на ЕОМ ", " IT управлЛння в автотранспортних системах ", в курсовому i дипломному проектуваннх студентами, що навчаються по спецЛалькостях " Автомобхльнх дороги", " Електрообладнання АТЗ " в ХаркЛвському державному

автомобёльно - дорожньому технёчному унёверситетё. Вони стали основою для подготовки i видання 10-ти методичних рекомендацёй i 4-х навчальних посёбникёв.

Апробацёя роботи. Ochobhí положения дисертацёё i результата дослёджень доповёдалися i обговорювалися на Всесоюзному семёнарё по АСУ ТП (Ташкент, 1980 р. ), республёканськёй нарадё по обчислювальнёй мережё Мёнвузу УРСР С Киёв, 1981 р. ), на Республёканськёй науково -методичнёй конференцёё С Ташкент, 1984 р. ), Всесоюзних науково-технёчних конференцёях по пёдвищенню якостё будёвництва С Владимир, 1985, 1986, 1987, 1988 р. ), на Всесоюзнёй науково-технёчнёй конференцёё по пёдвищенню без -пеки руху (Вёльнюс, 1985 р.), у moni-семёнарё "Персонально комп'ютери i локальнё мережё ", (Сухумё, 1986 р.), Республёканськоё науково-технёчноё конференцёё " Пёдвищення якостё програмного забезпечення ЕОМ "(Севастополь, 1986 р.}, на Всесоюзнёй конференцП з актуальних проблем информатики i обчислввальноо технёки (бреван, 1987 р.), у Всесоюзной школё " Проектування автоматизованих систем контролю " (XapKiB, XIPE, 1990 р. ), на мёжнародному симпозёумё "Hobí ёнформацёйнё технологи" ( Твер, 1991 р.), на мёжнароднёй конференцП з електромеханёчних систем автотранспортних засобёв (Суздаль 1993 р.), на засёданё навчально-методично-го об'еднення з проблеми електронного устаткування автотранспортних засобёв (Москва, MAMI, 1994 р. ,1995р. ), на науково-технёчних конференцёях професорсько-викладацького складу та на науково-технёчних радах Харкёвського державного автомобiлыю-дорожпього технёчного унёверситету.

Мобёльнё ёнформацёйно-обчислювальнё комплекси для систем ёнформацёё по пёдготовцё керёвних рёшень видзначенё дипломом

ВДНГ УРСР, експонувались на кижнародшй виставц! в м. Лодз1.

Публ1кацП. Основний зм1ст дисертацП викладено в 32 опубл1кованих друкованих роботах, з яких 4 пос1бника зага-льним обсягом 38 друкованих аркуипв, захищений 4 авторськими

свхдоцтвами на винаходи.

Структура роботи. Дисертац1я складаеться i3 вступу,

8 розд1л1в, висновк1в, списку л1тератури, що м1стить 235 найменувань, трьох додатк!в. Робота мае 62 рисунки i 21 таблице.

3MICT РОБОТИ

У вступ1 дано анал1з стану проблеми i намечет шляхи ршення поставлених завдань. Звертаеться особлива увага на комплекс проблем впровадження нових IT в р1зноман!тних оргашзац1ях, на опрацювання в них спец1альних систем ¿нформацН для подготовки кер1вних р1шень i ix техн1чного забезпечення.

У першому розд1Л1 розглядаються завдання, алгоритм i методологin досл1дже:шя. Об'ект досл1дкення визначено таким чином : М = Mo U Мг. Це означав, що множина М системних конструкций, як1 досл1джуються, складаеться з орган1зац1й, в яких основними елементами е люди (Mo), i множжини техн1чних приладив СМг). В них займавть особливе мз.сце АРМ - автомати-зован1 po6o4i м1сця.

Р1вень автономностА системи М оц1нюеться так:

{система повн1ств автономна, якщо n(t) =0; CID

система з короткою централ1зац1ею, якщо nCt) >> О,

де nCt) - оиДнка м1ри централ i3au,ii системи, ш,о визначаеться як " штрафи " за нев1дпов1дн!сть реального ви-значеному регламенту роботи орган1зацП чи р1вень керуючого

впливу; I - час поточний, певний на часовому 1нтервал1 Т=<и, Ъ» , ... , 1п>- множина крапок часово! ос1 в1д моменту початку виконання конкретно! роботи 1о до моменту П завершения 1п.

Виконаний анал!з утворення 1Т подготовки кер!вних р!шень в таких системах показав, що в кожному конкретному випадку структура, функцН ! завдання шформац!йного забезпечення 1х д1яльност1 визначаються специф!кою системи : об'ектами контролю ! управляя. Анал!з цих об'ект!в по !х просторовому розмщенню дозволив вид!лити клас об'ект!в простягнутого типу. Для цих об'еюпв основною характеристикою е чимале перевищення геометричного розм!ру одное! з координат пор!вняно з !ншими.

Таким чином, визначений об'ект досл!дження е автономна орган!зац!йно - техн!чна система управл1ння ! контролю об'екпв простягнутого типу.

Предметом досл1дження е основна ланка 1Т - система 1Нформац11 для п!дготовки керХвних р!шень. Така система дозволяе вим!ряти та рееструвати дан!,як1 необх!дн! для оц!-нки стану об'ектов, що керуються та контролюються. Утворення тако! системи розглядаеться на приклад! оц!нки стану автомоб!льних дор!г, формування електронного архову !х паспорт1в. Для цього пропонуеться виконати системне досл!дження, методолог!я якого заснована на системному п!дход! та метод! аналог!й.

На рис. 1 зображена структура прийнято! методики досл!дження, яку сл!д виконати по схем! :

АНАЛ1Э -► УЭАГАЛЬНЕННЯ-► МОДЕЛЮВАННЯ-► СИНТЕЗ

Методолопя дослодження

Анализ властивостей Воображения 1 вим1р

Динам!чна III 1

модель*- Об'ект досл!дження Информацойна модель

1-Досл1дження

0П—я.реМ1зац1я _ Ц™,

I I

1-1м1тац1йна модель«—1

Рис. 1

Зг1дно з цим досл1дження починаеться з визначення стру-ктурних особливостей систем, ш,о розглядаються, теоретичного обгрунтування 1 вибору математичного апарату, моделювання 1 розрахунку ефективност! утворення системи 1нформацх1 для оц!нки стану об'еючв, то досл1джуються. При цьому викори-стовуеться теоргя операторхв, проводиться хнформагийний ана-л1з, опрацьовуеться 1м1тац1йна модель, оцшюеться розр1зня-льн1сть процес1в управлшня 1 контроле з позтий !нформа-Ц1йно1 теорН управления. Виконуеться анал1з динам1чно! мо-дел1 орган1зацИ 1 опрацьовуеться 1нформац1йний п1дх1д до ршення завдання контролю 1 управл1ння в автономних системах.

На п!дстав1 зробленого узагальнення формулюються прин-ципи 1 методология опрацювання систем шформацп для Шдго-товки кер!внкх ршень. Одержан! теоретичн1 результата с п1дставою опрацювання, утворення, випробування 1 впровад-ження ново! 1Т оц!нки стану об'ект!в простягнутого типу, як приклад практично! реал!зац!я системи !нформац!! для п!дго-товки кер!вних ршень.

На рис. 2 зображена схема, яка поясное алгоритм 1 структуру досл!дкення.

Алгоритм достижения

Рис. 2

У другому розд!л! опрацьовуеться математичний апарат формал1зацН процес1в п1дготовки кер1вних р1шень. Для цього застосовувть методи , як1 взаемно доповнссть один одного: узагальнений; граф1чний; анал!тичний Срис.3).

Олис складних об'ект!в 1 процесхв

Рис. 3

Визначимо такий опис на р1вн1 застосування теори множин. Наприклад, А - об'ект простягнутого типу становить множину геометричних елемент1в Ь, що складаються з прямих д1льниць Р1, 1 поворот1в - кривих К1. Тод1 можна записати А=иы причому 1л=Р1 х К! - пари, для яких

К1 = (к. , к. .....к.......к, >;

XI 12 1 111

р1 = ' Ъг.....Рц......Р1«

С 2)

де к^ 1 - параметра конкретного елементу, що

виэначають властивост1 в1дпов1дно! прямо! чи конкретно! криво!.

Оскьтьки реальний простягнутий об'ект може складатися з поеднання прямих д1льниць 1 кривих, то можна записати

г V Ри I 3 р и , що Р г = 0 ; сзэ

I у к [ 3 к цо К 1 = 0 .

Для динам1чних об'ект!в 1 процесс в застосовуемо теоретико - множинний операторний опис :

X С I 5 = X [ и С I ), I ], С4)

де П I ) - образ оператора X, що визначае закон перетворення прообразу оператора иС1) в ХСО; I - поточний час, причому Х(1) в!дпов1дае ф!зичному виходу об'екту, що формал1зуеться; иШ в1дпов!дае ф1зичному входу. На значения ХСО масть вплив як виконання плану ЦСУ, так 1 зовншн1 чи-нники, середовище -ГСУ :

' ХСО=Х £ иси, т 1,11;

С5)

. иси=и [ пси, ха ), ь ],

де I - поточний час, визначений в 2.нтервал1 С 1о Дпл ]; 1о - момент початку роб1т; 1пл - момент завершения роб1т.

81дпов1дний граф1чний опис становить граф, вузлам якого в1дпов1дасть процедур« перетворення динам1чних функц1й, а ребрам - сам1 функцП. Анал1тичний опис - це визначення вигляду залежностей иСО, ХСО, ПО, ПСО, що задаються або таблично, або анал1тично.

Наприклад,

{100 , якщо I > и ;

0 , якщо I <=1о ; Пи = гпб С1) * П , П = шах [ П СО ] / п ,

де п = Т / т.

Таким чином, згЛдно з математичним описом (2-6) виконана повна формал1зац1я системи. П використання може бути корисним при ршенн1 проблем узагальнення, доела, дження процес1в управл1ння, що п1дтверджуе розроблена на цхй основ! д!лова гра " План ", що успешно була використаня для навчан-ня кер1вникхв р1зних органхзацдй, Такий простий п1дххд до формал1зацН складних об'екпв 1 процес1в доэволяе вир1шувати 1 реальнх завдання 1х аналхзу 1 синтезу. В робот1 розглядаеться приклад утворення 1М1тащйно1 моделх вибору об'ектхв вхдновних робхт, на якхй показана необх!дн1сть утворення спецхальнох системи 1нформацП для тдготовки кер1вних рхшень в конкретней орган1зацН.

Цей вибхр повинен ыдпов1дати так1й умов1 :

. I Ь С. < В ; 1 =1 111

п (7)

С 1^1 Ь1ЛСц-

де п - ю.лыасть об'ект1в;

Г 0, об' 1 I 1, об'

ект не тдлягае вхдновленню; ект п1длягае в1дновленню.

Си- Витрати на в1дновлення об'екта 1 на момент часу I.

Модель (7) можна реал1зувати, якщо в1дом1 величини ДСи., отже, е шформаидя про стан об'ект1в, що досл1джуються, з урахуванням динамхки пронесу зм1ни хх експлуатацхйних параметрхв, що визначають СИ 1 ДСП.

Це завдання можна показати 1 як задачу розпод1лу робхт по планових перходах по критер1ю р1вномхрного завантаження :

т

I А J =1 J

А.

=_1

Ш

п

- Т 1 =1 т

I

1 I

А

де Aj - обсяг роб1т, виконаних орган1зац1ес в му плановому пер1од1.

Знайдемо решения (7) 1 (8), використовукчи прост1 про-цедури упорядкування для визначення оцшки Е вибору:

j = ИАШС!:), 1 = ГГБ

Си п

Г 1, ямцо . I С. 1 < В ; С 9)

Ь1 = \0, ящо ^ С^ > В ,

Таи,

Е = С. I ДС. -.1 Ь ДС. ) - С. I Д С, -I аЛС, ) =

1=1 1 1=1 1 1 1=1 1 1 =1 1 1

п п СЮ)

= I Ь. ДС - . I а. ДС. , . 1 =1 1 1 1 =1 1 1

де а1 - коефШснти упорядкування вар1анту вибору д!льниць, що визначаються аналог1чно Ы.

На п1дстав1 певних аналетичних виразхв С 7, 8, 9, 10 ) було проведено машинне моделювання з метою оцхнки ефективност! алгоритм!в вибору об'ект1в виробництва в!дновних роб!т з обл1ком зм1ни стану в!дпов!дних об'ект!в у пор!внянн! з звичайним "об'емним" п!дходом, при якому вибираються об'екти, що вимагають больших великих витрат на в!дбудову необххдного р!вня заданих властивостей. В1дпов!дна процедура 5 припускае упорядкування д1яьниць ! роб1т зг1дно мнозкини <Ыj>=Bl - Бсх-СВх : 1 б I >.

Упорядкування ведеться з урахуванням перев1рки в!дпов1-дност1 варт1сних показншав техн!ко-експлуатац!йним РКи.

Тод!

V = 1 ]> Си , Си = Р [ Pi Cl), t ], t € T,

RANG

i t

VCi)=VCi+l),LCi)=LCi+l). M=M+1 если VCi+l)>VCi) M = 0.ЯК1ДО V(i+l)>V(i);

M виэначаеться зтчдно умов

J bi Cit <= D ; ' D - 2 bi Си —► min,

де D- величина наявних pecypciB.

На рис. 4 наведена граф1чна 1нтерпретац1я експерименту; ДВЧ1 i ДВЧ2 - датчики випадкових чисел.

Машинний експеримент

D л ДВЧ1

4

Ti Ci

" ACi t '

ДВЧ2

4

—♦ aj

V bi

E

Рис. 4

На рис. 5 наведена характеристика зм1ни верхньох нижньо! меж1 ефективност! зг!дно р1зних реал1зац1й модел!.

Е •/.

во

Ефективн1сть Сдодатково витрати)

п

засЗезпечен1сть ресурсами D

— J о

п—

2 О

т

з о

Рис. 5

1

40

1

3 О

7 О

О

Таким чином, доведено необхёднёсть утворення спецёаль-но1 системи 1Н формат! для пёдготовки керёвних рёшень на пёдставё того, що усё реалёзац!! розроблено! моделё ефективност1 дають полёпшення використання ресурс1в не менше як на 15-20«.

У третьому роздёлё виконано аналёз структур систем, що дослёджуються: автономних органёзацёйно - технёчних систем. На П1дстав1 цього аналёзу зроблено укладення, що незважаючи на несхожёсть фёзичного змёсту структурна органёзацёя в усёх випадках ёдентична. II вёдрёзняе трьохрёвнева побудова, що визначаеться передусём функцёональними особливостями органёзацёё незалежно вёд II фёзично! природи. Э ёншого боку, е множина структурних конструкций, побудова яких дозволяе пёдвищити ефективнёсть роботи системи в цёлому за рахунок чётко! координат! ! рацёонального узгодження зусиль вс1х ланок системи. В таких системах ёерархёя мае органёзацёйний характер на в!дм!ну вёд функцёональноё в автономних системах.

Аналёз, проведений в рядё дослёджень, дозволяе зробити висновок, що множина структурних побудов об'еднуе елементи трьох типёв : керёвництво, виконання та елемент, що радить. Обозначимо елемент керёвництва символом Р, виконання - I), елемент, що радить - С, структуру - 8. Якщо структури не ёснуе, то Б = 0.

Эапровадимо поняття операндё додаванняС +3, зменшенняС-Э, операцёё зв'язку (♦-♦). Операцёя + С-О означае введения в орган1зацёйну структуру додаткових елементёв, (■♦} оцёнве пёдпорядкованёсть елементёв. Можна припустити, що всяке до-давання елементёв одного типу не змёнюе функтё групи цих

елементхв:

Р + Р = Р; U + U = U; С + С = С. (И)

Насл1дком э твердження С11) е те, що структура S ¡.снуе Т1льки у випадку, якщо е хоч один елемент Р i елемент U, do будь-яка якють Р ado U, додавання С не зм1несть якхсть групи елемент!в. Тому можна записати, що S = О, якщо Р = О ado U = 0.

Таким чином, потенидйно всяка орган1зац1йна структура мае два функидональних р!вня : виконання i кер1вництво, do, якщо е елемент, що радить, то BiH знаходиться на piBHi керхвництва i отже - (Р «-> С)=Р.

На шдставх цього запролонована така посл1довна.сть д1й для визначення орган1защйно! структури

- визначення орган1зац1йних елемент1в i апаратних 3acodiB на piBHi виконання;

- згуртування елемент1В по специфШ завдань;

- анализ завдань планування, управл1ння 1 регулювання у в1дпов1дних трупах;

- визначення на п1дстав1 проведеного анал1зу числа елемент1в кер1вництва;

- формування структури окремих piBHiB як модулей системи в цдлому.

На в1дм!ну в!д розглянутох посл1довност1 д1й для ршення завдання визначення к1лькост1 piBHiB - Ks в системах, що складаються з елемент!в одного типу, kotpi od'eflHyrrm^ к1лыистю а в групи, Tpeda абстрагуватися вхд 1х ф1зичного зм1сту, власне розрахунок можна виконати за такою формулою :

Ks=log N-1, де N - к1лыасть елеметчв.

Тод1 основним критергем вибору варЛанту структури буде його тформац1йна оиднка, оцЛнка мЛри р1зноман1тност1 проце-cíb, що спостерЛгаються, процес!в контролю i управлшня. Pi-зноманЛтнЛсть визначаеться числом рЛзних станЛв, порогом розр1зняльност1 в1дпов1дного процесу. Треба визначити, що nopir розр1зняльност1 прообразу S , образу оператора t i

динам!ка процесу перетворення X

Q взаемно зв'язан1:

шах |Xi (I.) - XoCUH'Sx, a max|Q.(t) - QoCO|=Sq. С12)

Тод1,

tnn dQ (t) aQCt)

SQ = J 1~БХ~ТСТ1 де SXCC7 ~ функцЛональна похЛдна: AQ

lim дх x , a max|Ax|+ 0, Li-* 0.

На П1дстав1 взаемозв'язку роэрЛзняльностЛ i динамЛки процесхв, що досл1жуиться, доведет п'ять теорем.

Теорема 1. Для yCt) = y[x(t),t] за умови (12)

t. ду [х Ct),t]

= 8х ! 1 S Хо CU) ldL'

lo

to < tk < ti .

(13)

Теорема 2. Для однозначного перетворення y(t)=xCt) згЛдно теореми 1

Sy = «х |1ш j^nx I dt = 8, II im ldt'

t-o lo

max (At J -f 0, At 0 йу = Sx тому, що

АУ Ax * At t, 1

lim

ду Ex CU)

, 0, I / tu; 'oo, t = tk;

J lim

"Ж"

dt = 1, to < tk < t.

о

Теорема З.Пор1г розр1зняльност! Ху результату м1ри-хСО дор1внюе середньоквадратичному в1дхиленню <5у образу у(1)

«у = <5у ,

11 1

Хх = бх / |НП1 -тт— | сИ. Згхдно с тим, що 8х=Дх при 1=1к

1 Дк=у(1)-х(и на интервал! [1о , 11], а

Дк = Ах + 6 у, Дк = Ах - бу.

Ау

Теорема 4. Образ оператора ритму Йу=1?[у(0 , У =-д£-

менш на величину х, що визначаеться помилкос обчислень

ду Ь+Мду

добутку , бо бу= I ^ Дх <11:

ду

Иу =С 1-к ) «х . (16)

Теорема 5. Пор1г розр1зняльност1 за часом образу оператора 31 дор1внюе добутку чутливост1 образу по прообразу Чу/х на пор1г розр1зняльност1 прообразу 8х, под1леному на значения ритму образу Ку :

Уу/х * 8х д у

«I = -в- , Чу/х = - . (17)

Ку д х

Насл1дком ( 11-17 ) е р1шення завдання визначення розр1зняльност! об'ект1в 1 процес!в, що досл1джуються. Практичне використання одержаних результатов залежить В1Д

можливост1 обчислення значения функцшнально! пох1дно! ^

яссо

що можна зробити, розглядаючи операторне перетворення як складн1 функидоналыи залежност1.

У четвертому розд!л1 на гидстаВ1 розробленого математи-

чного, апарату визначаються модел! систем, що дослхджуються,

у вигляд! операторних перетворень класу Г: 0 —♦ О, де 0 -

простор стан1в, а пара (Г, 0) - системна динамика . Роэгля-

даеться окремий випадок для

0(1) = ОШСг), и,

де 0(1) - образ оператора 0; 1!(т) -'прообраз оператора;

I - час поточний; т - змхнна прообразу оператора.

Характеристика такого перетворення - функц1ональна ао С О

поххдна ^ц ^ , яка визначаеться таким чином:

ДОС О 0 11)о С т) + Д1)(т) Д] - 0 [иоСт)Л]

Ит диет) * Д1 = Ит жтгм; ■ ¿183

шах |ди(т) | ■+ 0 Д1 0

Детальне досл1дження подв1йно! меж1 (18) виконувалося для загального випадку залежностей 0: Ми —» Ма. В робот! до-сл1джено випадок 0 : Т —► Т. де Т-числова в1сь, у в1дпов1д-дн!сть з якою ставиться час. I е Т. Причому аргумент прообразу г е Т. Таким чином, надалх для В1дм1ни аргумент1в образу оператора 0(1) 1 аргументу прообразу будемо вважати, що т е Тт, а Тт € Т. Тод1, запишемо

и» ,0: Тт: X Ттг X . . . X Тп Ч Т. Треба визначити, що Тп можуть бути мкожинами, що

перетинаються, а и Тп =Т.

1

Для тако! форми подання залежностей, що розглядаються, прообраз оператора 0 е складною функц1ею, для яко! будуть справедлив! звичайн! правила диференидювання. 3!ставлення сп!вв!дношення для впровадженого поняття функц!онально! пох1дно! ! пох!дно! складно! функцП дозволяе одержати•такий

результат для наближеного обчислення :

dQ A Q _ а Q _ 1 Аи

"SO" : AU * Дт " "SO---ШГ * Q СШ * ~St~'

Треба визначити, що функциональна пох1дна на в1дмхну вхд меж! Д0/Д1 при At—»0 noxiflHoi функид! у звичайному 3MicTi значно 1нформативн1ша. В цьому випадку така оцшка операторно! залежностх Q характеризуе змшу складно! функцП QCtJ при змхнх як власне аргументу AU, так i аргументу прообраза Ат. Це дозволяе в1д узагальненого опису залежностей, що досл1джуються, перейти до ix точних к1льк1сних оцхнок, анал1тичного i алгоритм!чного опису, реалхзацх! на EQM. В роботi показано як виконати Анформацхйну оц1нку, визначити потенц1йну характеристику пронесу, що досл1джуеться.

Застосування розробленого апарату дозволяе оцхнити систему в цхлому, визначити ефективнхсть Н роботи, обрати найб1льш рацхональний варiант побудови структури, використовугзчи 1нформадхйний п1дх1д, процедури нормування i BiflHocHi ouiHKH потенцхйних i реальних властивостей об'ект1в i процес!в, то дослхджуються.

У п'ятому роздхлх розглянута iMiTauiftHa модель автономно! орган1зацхйно-техн1чнох системи.Показано ii Micixe в систем! подготовки кер!вних рхшень. Це динам1чна модель виду QCtD = QEKiClD, U, де KiCD - динам!чна функцхя, що виз -начае роботу i-ro об'екту в систем!, що досл!джуеться.

Реальна хнтерпретац!я KiCt) е ефективн!сть роботи вхдповхдного колективу, групи людей, окремих виконавц!в.Саме подання цього параметру не як продуктивност! чи пропускно! спроможност! в TexHi4Hifl систем!, а як " ефективност! "

роботи, що визначаеться у вёдсотковому в!дношеши до максимально можливо!, с особливёстю розроблено! моделё.

На гпдстав! цього приводиться ршення двох завдань :

Завдання 1. Визначити для козсного ^ 6 Т модели 0(1) ланку ё, що пёдлягае контролю.

Завдання 2. Рационально визначити для кожно! ланки системи момент контролю tj е Т.

1нформащйна оцёнка параметру, що визначаеться як зм!н-на ККО -

1 г - г Д ki -,

I^CtJ =-log2[a2 ( dkt 0 » -^-J.l],

(19)

де (13-к1льк1сть !нформац!!,що одержуе при контролх 1

ланки i системи; а - середньоквадратичне вёдхилення викли-

кане чинниками: неврахованими параметрами; випадковими впли-

вами; 5Q(t)|о - вплив змёни параметру на значения Q(t)| , cHcï

котре е пронормуванна у д1апозон1 0 - 100% змённа, що визна-чае результат роботи автономно! системи.

Розрахувавши 1(1) для i = 1,2, ... ,п (п- число ланок, що шдлягають контролю, ) для кожного моменту t=tj можна вказати величину ёнформацёйно! оценки:

I k (t)

«t = рН- • (20)

Е I ь et) • i =i S

Tofli рёшення першого завдання укладаеться у визначенн! максимального значения ы. для ланки i на iHTepBani Т, зг!дно (19),а другого - максимального значения I^i*-) згёдно (20).

В шостому роздол! на падставл проведеного анал1зу авто-номних орган1защйно-техн1чних систем формулюються основно принципи о методолог1я утворення систем онформацП для подготовки керовних рОшень в органозацоях управлхння та контролю od'eKTiB простягнутого типу,

Перший принцип визначено як принцип автономностизавжди можна визначити таку тимчасову посл!довн1сть ti. протягом яко! вказовки центру керування- ПСtЭ водсутн: i оргашзащя самостойно визначае керуючий вплив U CU на контрольован1 сб'екти :

3 ti ,vtieT|acU=QCn(tD,UCt),t],nCti)=0. С21)

Другий принцип - принцип аритм1чност1. Для планових

nepiofliB, протягом яких система , то розглядаеться, буде автономно!), треба визначити тимчасов! онтервали Mix моментами контролю таким чином, то 1м водповхдала максимальна iнтенсивнiсть зшни контрольованих параметров, на в1дмону BiÄ piBH0MipH0 розпод!лених iHTepBaniB контролю i управлшня в органозац1йних системах. Умова apHTMi 4HocTi -

tk=ti, при dQCt)/öt - шах öQCi)/öl, если ti б Т, С22)

v ti : ICt)= 3QCt)/3t * öQCt+nVöt Третой принцип - принцип ефективноо реалозацП. Система

працюе ефективно за однаково! ф1зично! i споживчоо

розр!зняльност1 п1дсистем i ланок контролю i управляя. Для

системи р1вня s з заданими порогами разрозняльност! 8i , i

для 1=1, 2,..., s цьому в1дповодае :

Si=,8i+i , где Si —» ®ф , а 8i+i —♦ 8п , С23)

де ?ф, 8п - ф1зичний i споживчий пороги розр1зняльност1.

Четвертий принцип - принцип структурно! cTiflKocTi

означав, що тип 1 як1сн1 характеристики структури не змшпються при доловивши, введенн! в !снуючу автономну систему 1дентичних елемент1в. Структуру системи можна зм1нити лише введениям принципово нових елемешчв. Для структур, що складавться з л1н1йних, функц1ональних елемент1в, елемент1в , що радять, його можна сформулювати таким чином :

Б {[Р + Р = Р]; [ и + и = II]; [С + С = С ]} = Б СР;11;С) (24) де Р, и, С - елементи кер1вництва, виконання 1 ы,о

радять в1дпов1дно.

Цей принцип т1сно пов'язаний з п'ятим принципом

структурного з<Ягу. Структура, к1лыисть р1вн1в, п1дсистем 1

ланок системи оптималыи тод1, коли П фунгаЦональна

структура сгпвпадас з орган1зац1йнос.

Сформульован1 принципи, положения (21-24) використан!

для створення систем 1нформацИ в орган1зац!ях, що

контролсють стан об'ект1в простягнутого типу. 1х функц!!

виконус пор1вняно автономна частина оргашзацП. II основа -

електронний арх1в паспорт1в об'ект1в, що досл1джусться, а

головна задача - формування бази даних для визначення

експлуатац1йних параметр1в об'ектав, що контролвоться. Тому

в розд1Л1спрацьовано узагальнений алгоритм вим!ру 1

реестрацП даних для об'ект1в, що дослоджуються, та програми

IX ^.дентифхкацП.

В сьомому роздШ зпдно розроблених принцип!в розгля-нута реал1зац1я цифрово! системи, призначено! для реестрацП даних про стан об'ект1в простягнутого типу . Це е приклад моб!льного пункту збирання даних про стан об'ектхв, що обстежуються. На рис. 6 приведена II узагальнена схема, як1й в1дпов1дае опис (25) 1 в1домост1, наведен! в таблиц! 1.

Система реестрацН даних

Рис. 6

Тут для такого базового транспортного зас1ба як авто-моб!ль, то е моб1льнос основою пересувно! дорожньо! лабо-раторП для обстеження об'ект1в простягнутого типу, колес-н1 датчики Д1, Лг, Дз,Д4 - генерують посЛ1Довност1 1мпульсхв в момента часу 11, 1г, 1з,...,а аналогов! датчики (ГПК-гхро-полукомпас, ГВ - гировертикаль)- послхдовност1 вимхрювання,

П-1

де кожному и вхдповхдае число 2хл, ровне або сумо I 2% л, або просто к1лькост1 хмпульсхв, цо одержують вхд Д], х конкретним вимхрам ах, Рх, Щ.

Алгоритм перетворення ах, Рх, их} —* -(результат

реестрацН ) вхдповхдае наступним анал!тичним перетворенням:

Si j

Vu =

Sí J, Si-1 j

ЯКЩО á J ящо 2t j

Zx-» , j > 0; Zi -i , j = 0;

(25)

с * CZi j - Zi-i ,j)

—^ _ - , ЯК1Ю Zij - Zi -i ,j >0;

Vi-i j , якшо Zij - Zí-i j=0;

де SiJ - шлях, що проходить колесо j на час 11; VI л - швидк1сть обертання колеса j у момент часу 11.

Таблиця 1

Результата реестрацёё

Запис Час Показания лёчильникёв Аналогов! датчики

1 2 3 4 ПГК ГВ1 ГВ2

1 11 2ч 21 г 21 з 21« си. Р1 и!

2 1а 2*> 2гг 2гз 2г4 Оз. Рг иг

1 2ц 21 ё 21 ё 21 ё са Р1 ш

п 2га 2Пг 2пз N • ап Рп

Якщо система використуеться для формування архёву паспортов такого простягнутого об'екту, як автомобёльна дорога, вимгру ё реестрацП пёдлягае геометрёя та оцёнка и покриття. Для цього розроблено чотири нових цифрових засоби. Вони зводяться до того, що вимёрюеться кёлькёсть обертёв кожного з колёс базового транспортного засобу, визначаються швидкёсть руху 1 рёзниця обертання колёс ё оцёнюються вёдповёдно: радёуси заокруглення - по рёзницё швидкостё обертання колёс •; ухил - по змёнё швидкостё обертання при постёйному тяговому зусиллё; рёвнёсть - по нерёвномёрностё обертання провёдного колеса; зчеплення колёс автомобёля з дорогою по рёзницё швидкостё обертання провёдного ё веденого колеса.

У восьмому роздёлё розглядаеться створена система ёнформацёё для пёдготовки керёвних рёшень. П особливёстю е наявнёсть у складё технёчних засобёв обробки ёнформацёё пересувноё дорожньоё лабораторёё СПДЛ), обладнаною ёнформацёйно - обчислювальним комплексом СЮЮ для реестрацёё даних про стан об'ектёв, щр обстежуються, ё формування ёх електронного архёву (рис.7 та таблиця 2).

М0Б1ЛЬНИИ IНФОРМАЦ1ИНО-ОБЧИСЛЮВАЛЬНИИ КОМПЛЕКС

Таблиця 2

Устаткування ПДЛ

Показники модис Э1кац11

I0K-1 I0K-2 ЮК-З I0K-4

1 варт!сть комплекту С в1дносна ouiHKa 5 1 1 3 5

2 базовий автомоб1ль РАФ РАФ УАЗ ЗАЗ

витрати на обробку 3 !нформад1! С в1дносна оц1нка ) 8 5 2 1

4 продуктивн1сть км/годину 25-30 25-30 30-40 45-60

к !нформативн!сть С К1лыисть канал1в D 2 4 4 5

6 " ек1паж 3 3 2 1

Були проведен! випробування i атестац1я розроблених

комплексов. 0сновн1 характеристики останньо! модиф1кацП

системи, що сл1дувть, :

Джерела електроживлення - бортова мережа 12в, додатковий автомобгльний генератор 28в, перетворювач ПТ-125ц 27в/ ЗхЗбв х400гц; Бортова ППЕОМ - notebook типу 700 PS/2; Габарит розм1ри i вага

БК 430x480x195, 25 кг, МК 320x450x125, 5 кг; Умови експлуатацП в1дп0в1даить вимогам кл1матичного виконання УХЛ категорП розмщення 4 по ДСТ 15150-69. Параметри, що вим1рюються, д!апозон i в1дносна

TOMHicTb:

1. 2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

Кут повороту дороги ± 90° 3.5%

Поздовжн1й та поперечний

ухили дороги 120%. 4%

В1дстань до 16км 1%

Радiус криво! в план! до 5км 6% Рад i ус криво! в профШ

повздовжньому до 30км 6"/.

PiBHiCTb 0 - 400 см

як1стна експертна оц1нка

0.1-1 4%

40-60км/год l'A

Koe$iu,ieHT зчеплення Швидк1сть реестрацП

Виконання - на микроавтобус! або легковому автомоб1л!.

Програмно - апаратний комплекс u,iei системи складаеться з блоку вим1рювальних каналов - БК, маршрутнього контроллера на 6a3i MiKpo ЕОМ К1816ВЕ35 i ППЕОМ типу notebook. Комплекс забезпечуе управл1ння процесом вимору, реестрацП i обробки даних. При анализi результат1в, що вводяться у електронний apxiB для тривалого збереження, е моюпшсть оперативного перегляду значень даних,що рееструсться (форма експрес-MOHi-TopiHry, наведена на рис.8), i передбачено видавання iH$op-мацП в розних формах, близьких до звичайних докуменпв.

Власне система 1нформацП для подготовки кер1вниих р1шень становить обчислювальний комплекс на базе ППЕОМ, об'еднаних ЛОМ. Дано., одержан! при обстеженн! дор1г, вводяться в ППЕОМ i збер1гаються в електронному apxiBi у вигляде записав, що местять ведомосте, аналоПчно звичайному apxiBy nacnopTiB автомобельних дорог.

В роздел! показано, що впровадження I0K тельки для обстеження автомобельних дорз.г економ1чно доц1льно за рахунок подвищення в 26. разов продуктивное^ npaui при п1дготови1 даних для паспортов дорог, формування i проведения ix електронного apxiBy, а впровадження системи шформацП для п1дготовки кер1вних рошень в идлому мае строк окупност! не б1льше як 2-3 роки.

0CH0BHI РЕЗУЛЬТАТИ 1. Показано, що серед складних систем можна виделити клас автономних органезацiйно-технiчних систем управления i контролю об'ектов простягнутого типу зг1дно ощнки особ-ливост1 просторового размодення таких об'ектов. Визначено, що основною ланкою ^.нформаидйно! технолог!I в них е система !нформац!1 для шдготовки кер!вниих pimeHb.

ЕКСПРЕС-М0Н1TOP 1НГ ОБСТЕШЕННЯ I ДЙНИХ ПАСП0РТ1В АВТОМОБIЛЬНИХ ДОР1Г

С вигляд екрана )

111 В И Д К I С Т Ь : ■ 040 км / год ШВ1В1ВВ8ВВ9ВаВВВВВВВВВВ8ВВВВВВВВВВВВВВШШШШШШШШШШИ1 0 ?5 км/год

У X и л Поздовгний Поперечний — +60 г. —->+60 г. ввв + 15 У., ввв -04 Z. —1-60 7.J——60 г. 1 Г) <i Si 5? ?? 5? «£ V WW S? 04 Ш11ВШВ91Ш1Ш1В133Ш1Ш§1В1ШШ11ВВ18ВВВ 02 IIIIllIIIIIRKBllllIIIIfllgllllllBIIIIBIIIIBIIlllBI Я К I С T Ь ЗЧЕПЛЕННЯ: 0.55 0. 5Ш1ШВВВВВВВВШВВВШ8ШШВВВВВВВВВВВВВВВШ§ 0 4ВВШВВВВВВВВВВВВВВВВШВШВВВВВ9ВВВ9999999999В99 0 ЗВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВ 0 2ВВ9В9ВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВВ9ВВ1

-Н А П Р я М - Азимут______ .-003 Кут (П) ООО Кут (Л)......001 Радiyc 1896 м ПАЯХ ' 05959 м BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBIBBii 0 1 км НШННШШИШШШШШ Час - 15:23 -0 16 км

w

сл

Рис.8

2. Розроблено новий п1дх!д до математичного опису складних систем для рошення завдань ix онформац1йного анал1зу i синтезу на основ1 застосування Teopii onepaTopiB i iH$opMauiflHoi Teopii управлоння. Ha uifl п!дстав1 уточнено фундаментальне поняття ,. розр1зняльносто 1нформац1йних npoueciB анал1зу i синтезу конкретних систем реестрац!! даних. Досл1джена !нформацойно - динамгчна модель контроле i управляя п1дсистем i ланок автономних орган1зац1йно -техн1чних систем.

3. Доведена доц1льн1сть застосування для анал1зу iH$op-MauiflHO д1нам1чних моделей систем !нформацП про стан об'ек-TiB простягнутого типу разробленого в робот1 нового математичного апарату формал1зацП npoueciB подготовки кер1вних р1шень, заснованого на подстав! доелодження функц1ональних noxiflHHx.

4. Створено HOBi алгоритми i програми вибору об'ектов podiT по в1дновленнс ох техн1ко-експлуатац1йних якостей. Показана ефективность використання для цього слецоальних систем 1нформацН i проведено омотацойне моделювавання для кiлькicнoi ouiHKH доц1льност! ix створення.

5. Сформульовано п'ять принципов аналозу о синтезу автономних систем орган1зац1йно-техн1чного типу : автономно-CTi; аритм!чност!; ефективно! реал1зацП; структурно! стой-KocTi i структурно! в!дпов!дносто. Визначена методолог!я !х застосування для опрацювання i проектування реальних систем шформацН по Шдготовцо кер!вних ршень при впровадженн1 нових онформацойних технолог!й.

6. Опрацьовано HOBi методи i TexHi4Hi засоби вимору i peecTpauii даних про стан об'екпв простягнутого типу. Вони

захшценг авторськими сведоцтвами та пройшли метрологёчну експертизу. На цей подставе створено серею мобельних Онформацёйно - обчислювальних комплексов пересувних лабораторой для формування електронних apxiBiB паспортёв об'ектев, що контролюються та керуються.

7. Розроблено i практично реалезовано на прикладе спецеально! системи -Онформацеё узагальнено алгоритми керу-вання такими мобольними пунктами збору та реестрацП даних та алгоритми експрес-монОторенгу ведомостей про стан об'ектОв простягнутого типу для оперативного перегляду електронних архевёв.

8. Створено нов i IT на пОдстав0 систем ёнформацП для подготовки керёвних рёшень, обчислювальних комплексов, котрО працюють у складi ЛОМ. Теоретичнё та практично результата ох розробки мають достатньо високий рёвень узагальнення, що дозволило ix впровадити в рёзних органёзацёях i значно збёль- , шити ефективнёсть та продуктивность робота них органёзацёй.

Основний змёст дисертацёё викладено у таких науковихпрацях:

1. Алексеев 0. П. Автоматизация проектирования и управления механизированными дорожными работами.-К.: УЖ ВО 1987. - 86 с.

2. ПЭВМ в проектировании автомобильных дорог /0. П. Алексеев,

3.В. Гаврилов , В. В. Туманов и др. //-К.: УЖ ВОД988. -200 с. 3-. Алексеев 0. П. Информатика в'проектировании, строительстве и эксплуатации автомобильных дорог. -К.:УМК ВО,1989. - 108 с.

4. Алексеев О.П., АнфОмов В.0.,Гудзинський М.М. Нова ёнфор-мацёйна технологоя управления дорожньою галуззв. К.: НЖ ВО, 1992.- 212 с. С видано укр. та рос. мовами).

5. Рекомендации по оценке эргономического и эстетического качества автомобильных дорог /0.П. Алексеев, Э. В.Гаврилов, И. В. Бегма, В. В. Надутый и др. //Миндорстрой УССР.: -К. , 1987. -64с.

6. Алексеев 0. П. Применение теории операторов при

исследовании объектов организационного управления и контроля

//Автоматизированные системы управления и приборы автоматики.

:Республ. межведомств, науч.-техн. сб. -Харьков,1978.-вып. 46. -с.111-115.

7.Алексеев О.П. Элементы теории организационного управления и контроля //Автоматизированные системы управления и приборы автоматики.: Республ.межведомств, науч. -техн. сб. -Харьков,1978. -вып. 46.-с. 116-119.

8.Алексеев 0. П.Функциональная иерархия и организация //Автоматизированные системы управления и приборы автоматики.:Республ. межведомств.науч.-техн.сб. -Харьков,1978. вып. 48. -с. 3-5. Э.Алексеев О.П. Обобщенный алгоритм управления объектов

организационного технического типа. //Автоматизированные системы управления и приборы автоматики.: Республ. межведомств.

науч.-техн. сб.-Харьков, 1978. вып. 48.-с. 5-7. 10.Алексеев 0.П. Об эффективности внедрения машинной обработки данных //Автоматизированные системы управления и приборы автоматики.: Республ.межведомств, науч. -техн. сб. -Харьков,1979. вып. 49.-с. 9-12.

П.Алексеев О.П.Об одном алгоритме обработки экспериментальных данных //Автоматизированные системы управления и приборы' автоматики.:Республ.мёжведомсТв.науч.-техн. сб.-Харьков,1979. вып. 49.-с. 18-20.

12. Алексеев 0. П., Канарский В. Ф., Самойленко И. И. Об одном классе задач организации рационального автоматического поиска // Автоматизированные системы управления и приборы автоматики. : Республ.межведомств, науч. -техн. сб. -Харьков,1975. вып. 34.-с. 151-154.

13. Алексеев О.П. Вычислительный комплекс передвижной лаборатории. // Электрическое и электронное оборудование автомобилей. : Сб. науч. трудов МАМИ.-М., 1992, с.90-95.

14. Опыт внедрения информационной технологии управления в тресте Харьковдорстрой/О. П. Алексеев, Э.В.Медяник, В.Г.Телегин, С. Э. Рожкова//Автошляховик Укра1ни.:-К.,1994,N1.-с.21-23.

15. Алексеев 0.П. Информационная система и электронный архив для подготовки управленческих решений //Вестник ХГАДТУ, сб. науч. трудов вып.2, РИО ХГАДТУ,Харьков 1995,-с. 62-6416. Алексеев О.П., Тырса В, В. Осреднение в двухканальных время - импульсных преобразователях при зависимых частотах квантования и развертывания. //Вестник ХГАДТУ, сб. науч. трудов вып. 1, РИО ХГАДТУ, 1995, с. 62-64.

17.Алексеев 0.П., Кузьмин И. В. ,Канарский В.Ф. Информационно-динамическая модель и контроль организационной системы управления //Вопросы технической диагностики, сб. науч. трудов РИСи,Ростов-на-Дону, 1976, с.110-114.

18. Алексеев О.П..Кузьмин И.В. Информационно-советующая система контроля процесса проведения проекта //Автоматизированные системы управления и приборы автоматики. : Республ. межведомств.науч.-техн. сб. -Харьков,1976.вып.38.-с.3-7.

19. Алексеев 0.П., Кузьмин И. В. Особенности эффективности систем контроля организационного типа //Автоматизированные системы управления и приборы автоматики.: Республ. межведомств.науч.-техн. сб. -Харьков,1976. вып. 38. -с. 7-11.

20 Алексеев О.П., Кузьмин И.В., Алексеева В.В. К вопросу об интерпретации информации о состоянии объектов организационного типа. //Автоматизированные системы управления и приборы

автоматики.:Республ.межведомств, науч. -техн.сб.-Харьков,1976. вып. 43. -с. 3-6.

21.Алексеев 0.П. , Кузьмин И.В. .Алексеева В.В.Информационный анализ объектов организационного типа // Автоматизированные системы управления и приборы автоматики.: Республ. межведомств.науч.-техн. сб.-Харьков, 1976.вып. 43. -с. 6-9.

22. Алексеев 0.П., Гаврилов Э.В. Автоматизированная информационно-управляющая система для принятия управленческих решений в дорожной отрасли // Повышение качества строительства. Тез. докл. 8 научн. техн. конф. по дорожному строительству.- Владимир, 1985. -с.48-49.

23 Алексеев 0. П., Гаврилов Э.В.Роботизированная информационная вычислительная микросистема оценки состояния дорожной среды //Пути повышения безопасности дорожного движения.Тез. докл. 5-й Всесоюзной конф.-Вильнюс, 1985.-с.170-171, 24. Алексеев О.П., Мельник П.И., Кузьменко Н.М. ИВК ходовой лаборатории //Информатика 87.Тез. докл. Всесоюзной конференции по актуальным проблемам информатики.-Ереван, 1987.-с. 291-292.

25.. Алексеев О.П., Гаврилов Э.В. , Смирнов О.П. Имитационная модель и программа выбора объектов производства дорожных работ // Интенсификация дорожного строительства. Тез. докл. Всесоюзной конф.по дорожному строительству,- Владимир, 1987. -с. 64-65.

26. Алексеев О.П., Смирнов О.П. Региональная вычислительная система дорожной организации // Проектирование автоматизированных систем контроля и управления сложных объектов. Тез. докл. 4-й Всесоюзной школы. - Харьков-Туапсе, 1990.- с.56.

27. Алексеев 0. П. , Смирнов 0. П. Информационная технология в дорожной отрасли //Новые информационные технологии.Тез. докл. Международного симпозиума.- Калинин, 1990.- с.8-11.

28. Алексеев 0.П., Смирнов 0.П. Цифровая измерительная система для оценки состояния* автотранспортных средств и дорожной среды // Электромеханические системы с компьютер-управлением. Тез. докл. международного научноттехнического семинара по электромеханическим системам.- Суздаль, 1993.-с. 90-95.

29.А.с. N 1587341 СССР, (Ю1С 7/04. Способ измерения радиуса кривой в плане автомобильной дороги и устройство для его осуществления / О.П.Алексеев, Э. В.Гаврилов, О.П.Смирнов, В.Е.Тырса. - N 4440388 / 24-28; Заявлено. 4.04.88'; Опубл. 23.08.90. Бюл. N31.

30.А.с. N 1749334 СССР, Е01С 23/07. Способ определения, сцепных качеств дорожного покрытия / О.П.Алексеев, 0.П.Смирнов, В.Е.Тырса.- N 4783806 / 33; Заявлено 24.10.89; Опубл. 23.07.92. Бел. N 27.

31.А.с. N 1796903 СССР, С 01 С7/04. Способ определения продольного уклона участка автомобильной дороги. / 0. П. Алексеев, 0.П. Смирнов, В.Е. Тырса. -И 4878774/10; Заявлено 22.08.90. Опубл. 23.02.93. Бюл. N7.

32. А. с. N 1827405 СССР, Е 01 С 23/07. Способ определения ровности дорожного покрытия. /0.П. Алексеев, 0.П. Смирнов. -N 4918213/33; Заявлено 12.03.91. Опубл. 15.07.93. Бюл. N26.

АННОТАЦИЯ

Алексеев О.П. Анализ и синтез автономных организационно - технических систем управления и контроля, . объектов протяженного типа.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.25.05 - Системы информации и оборудование архивов, библиотек и музеев. Центральная научная библиотека им. В. И. Вернадского НАН Украины, Киев, 1996.

Защищается диссертация в виде рукописи. По основным результататам опубликованы 32 научных работы и получены 4 авторских свидетельства на изобретения, в работе исследованы проблемы анализа и синтеза автономных систем. Выполнено их математическое описание, разработаны и исследованы модели, определены принципы и методология создания на примере систем управления и контроля объектов протяженного типа. Установлено, что это организационно - технические системы информации для подготовки управленческих решений. Создана теория, на основании которой разработано, изготовлено, прошло метрологическую аттестацию электронное оборудование мобильных дорожных лабораторий четырех модификаций. Оно использовано для формирования и ведения электронного архива, который является основным элементом информационной технологии оценки состояния автомобильных дорог.

КлечовЛ слова: система ЛнформацИ, Лнформащйна технология, органЛзаЩя, структура, стан.

ABSTRACT

Alekseyev О.Р. Analysis and synthesis of organizational technical system for management ana control of lona objects. ■

The dissertation on scientific degree - doctor of technical sciences with specialization - 05.25.05, i.e. "Systems of information and equipment of archives, libraries and museums". Vernadsky Central Scientific Library of HAS of Ukraine, Kiev, 1996.

Thesis is defended in the form of a manuscript. Main results include 32 scientific works and 4 patents. Problems of analysis and syntheses of autonomous system have been investigated and on this basis mathematical description, models, methods and principles of system of management and control of long object realization has been built. The author determined this systems as informational and organizational technical ones . These theoretical foundations are the basis of the example of elaboration, implementing, metrologic certification and exploitation of electronic devices for a mobile highway diagnostic laboratory of four various modifications. It is the main element of highway electronic archives for information technology of highway state evaluation.

Keywords: information system, information technology, . organization, structure, state.

Ллекс1ев 0. П. Анализ 1 синтез автономиях орган1зацдйно-. техн!чних систем управл1ння 1 контролю об'еюпв простягнуто-го типу // Автореферат дисертацП на здобуття наукового ступеня доктора техн1чНих наук. :Харк1в , 199Б. -42с.

Звшраци особйстиг внеех1в да ояублкоеанкх роМт 1 спквавгорств! .

I лп Поз. сп. Особистий внесох по зн!сту ВнесоЕ 1

1 2 Вкзначеш методов та засобов застосушня ЕОЙ 80

2 4 Створення принцшпв, иегод!в та зэсобхв опрацввапня 1Т 35

3 5 Розроб*а система реестраци даних про стан дороги 20

4 12 Вйзначення рацшального алгоритму оц1нки стану систем 50

5 ' 14 Створення система 1нфориац1г 70

6 16 Визначення алгоритму обробхи даних 40

7 17 Розробка модел1 оргашаяшо! систеии 60

8 18 Внзначення 1ндориаи1яного показаика~еФектнвност1 50

9 19 Опрацввання алгоритму оц1нкн стану схладних систем 50

10 20 Изтематичнии опис сияадних систем 50

И 21 Бизначення критер1ю та алгоритму контроле ланок систем 50

12 22 Ааал1з та розробка систеии Морнацп 50

13 23 Опрацквання структур» та програмного забезпечення

1н$ормац1йно! «¿хросистеми обладнання ПДЛ 70

и 24 Створення програмно-апаратного хомлехсу ПДЛ 70

15 25 Розробка иодел! та алгоритму вибору 70

16 26 Опрашання системи 1н$ормадп 80

17 27 Застосувания II в дорошй галуз1 80

18 28 Визначення принштв застосувания Ш для керування АТЗ 80

19 29 Спос1б оцши плану траси дороги 70

20 30 Реестрацз.я зчеплеиня шк та дороги по шдкосп "п оберт. 70

21 31 Реестрац1я повздовхнього ухилу по «видкост! руху 70

22 32 Реестрам р1вност! дороги по авндкост! руху оберт. кол1с 80

Шдп. до друк. &0.1П5. Пап. Друк.арк. 2,0. Тир. 110. -

Формат пап. АЗ Друк. на р1зограф1. ' Замов. ££5.

X Д А Д Т У, 310078, Харков, вул. Петр1вського, 23 РВВ ХДАД1У Ж