автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:Гибкая технология управления внутридорожными кольцевыми маршрутами

Ш1С РЗ

ЕЗОСКОВШЙ} ГССУДАРСТВНВШЯ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕШШ

Да права:: руттиси

АЛЕКСАНДРОВ АЛЕКСАНДР ЭРНСТОВИЧ

ГИБКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ У71РАВЛШПШ ВНУТРЛДОРОШШИ КОЛЬЦЕВЫМ

иаршрута:.:!

05.22.Ш - Эксплуатация келеаиодороянаго транспорта (включая устройства сигнализации, централизации и блокировки)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

МОСКВА- 1995

Работа выполнена в Уральской Государственной академии путей сообщения сУрШИИТе).

Научный руководитель - член-корреспондент Международной

Инженерной Академии, доктор технических наук, профессор H.A. Козлов

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

В.Г. Шубко;

кандидат технических наук А.®. Бородин

Ведущее предприятие - Свердловская железная дорога

Защита состоится "_£_ " Д^д«-? 1995 г. в чао мин на заседании специализированного совета Д 114.05.04 при Московском Государственном университете путей сообщения (МИИТе) по адресу: 101475, ГСП, г.Москва, А-55, ул. Образцова 15, ауд. .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан " г.

Отзыв на автореферат, заверенный печатью, просим отправлять по адресу совета университета.

Ученый секретарь диссертационного совета профессор

Шелухин В.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Работа посвящена дальнейшем1/ совершенствованию организации обращения внутридорожных кольцевых маршр;, -тов. Этому вопросу посвящен ряд исследований, есть он: -деленный опыт работы дорог с кольцевыми маршрутами. Однако проблема требует обобщения и создания методики построения технологии для современных условий.

В новых условиях внутридорожные кольцевые маршруты останутся, на взгляд автора, важным звеном в обеспечении потребителей массовыми грузами. Объем потоков упал, однако возрастают требования к надежности перевозок. При нынешнем состоянии вагонного парка это можно сделать кольцевыми маршрутами.

В строгой постановке задачи вариантов возможных схем обращения при нескольких маршрутах в обороте значительно больше, чем реально может проанализировать диспетчер. Поэтому довольно остро стоит проблема использования специального математического аппарата при планировании работы. Кроме того, создание АРМ диспетчера, управляющего работой кольцевых маршрутов, может опираться только на формализованную процедуру.

Значительные колебания времени хода маршрутов от поставщике^ к потребителям снижают качество транспортного обслуживания. Неравномерность всех элементов оборота маршрутов требует наличия определенных резервов вагонного парка на дороге. Эти резервы повышают себестоимость перевозок и по своей природе статичны. Составы кольцевых маршрутов обычно не расформировываются в периоды падения объемов перевозок.По причине высокого процента бракованных вагонов в-общем потоке формирование нового маршрута часто длится несколько суток. Снизить резервы подвижного состава и повысить качество

транспортного обслуживания можно за счет гибкого управления, которое строится с учетом оперативной ситуации на полигоне обращения кольцевых маршрутов. Поэтому проблема создания гибкой технолргии управления внутридорожными кольцевыми маршрутами представляется актуальной.

Цель работы. В работе ставится задача разработать методику гибкой технологии управления работой внутридорожных кольцевых маршрутов с учетом регламентированного по времени подвода их в пункты погрузки и выгрузки в условиях неравномерности. Для ее достижения требовалось:

изучить основные свойства и выявить особенности организации перевозок грузов кольцевыми маршрутами на дорогах сети;

разработать методические положения по построению модели оптимального в динамике планирования и управления работой кольцевых маршрутов;

выполнить анализ работы кольцевых маршрутов на дороге с целью выявления закономерностей их функционирования;

построить модель гибкой технологии управления кольцевыми и ршрутами на примере конкретной дороги;

сделать расчет ожидаемой эффективности гибкой технологии по отношению к существующей.

Объект исследования. В качестве объекта исследования выбрана система перевозок грузов внутридорожными кольцевыми маршрутами.

Методика исследования. Теоретической и методологической основой выполненной работы послужили труды ведущих российских и зарубежных у-.еных в области организации эксплуатационной работы железнодорожного транспорта. Поставленные задачи решались путем натурного обследования технологии работы внутридорожных кольцевых' маршрутов; использовались методы математической статистики, экс-

пертных оценок, моделирования сложных систем, математического программирования.

Научная новизна. В диссертации впервые в научной литературе применен к рассматриваемой проблеме оригинальный математически.* аппарат - метод динамического согласования - позволяющий получить оптимальный по критерию транспортных затрат план перевозок на несколько суток вперед. Этот аппарат достаточно полно учитывает особенности процесса планирования и управления- маршрутами. Разработана методика построения модели полигона на базе метода, предложена организационная форма, в рамках которой можно реализовать рассчитанный план. В оперативной работе план можно пересчитать в любой момент с учетом изменившихся условий, т.е. предыдущий план органично переходит в последующий. На модели реальной дороги получены результаты, позволяющие оцени-.ь эффективность предлагаемой методики. Внедрение частично подтвердило оценки.

Практическая ценность. Результаты исследования и методика могут быть использованы в качестве основы для разработки АРМ дорон ного диспетчера по маршрутам. Блок автоматизированного расчета и корректировки планов может быть вставлен в АСУ дорожного уровня. Метод может быть использован с некоторыми ограничениями и для планирования отправления сырьевых маршрутов на сети - маршрутов с рудой, углем и т. 'л.

Реализация работы. Методика, модель и результаты исследования были использованы при разработке технологии перевозок массовых грузов замкнутыми кольцевыми маршрутами на Свердловской дороге.

Апробация. Основные положения диссертации были доложены и получили 'одобрение ' на Всесоюзном семинаре "Прикладные проблемы моделирования и оптимизации" в Львовской области в 1991 г.,- на Все-

союзной научно-технической конференции "Моделирование систем и процессов управления на транспорте" в г. Москве в 1991 г., на Всероссийской научной конференции "Разработка и внедрение новых технологий на транспорте" в г. Москве в 1993 г., на научных семинарах и заседании кафедры "Управление эксплуатационной работой" Уральской Государственной Академии путей сообщения (УрЭМИИТ), на заседании кафедры "Управление эксплуатационной работой" Мрсковского Государственного Университета путей сообщения (МИИТ).

Публикация. По теме диссертации опубликовано 4 статьи и депонировано два отчета.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы (55 наименований) и приложений. Основной текст - 164 страницы, включая 17 рисунков на 15 страницах и 20 таблиц на 39.страницах..

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение посвящено обоснованию актуальности выбранной темы и постановке основных вопросов исследования.

В первой главе рассматривается роль кольцевых маршрутов в организации перевозок массовых грузов на дорогах страны, проводит-' ся анализ теоретических исследований по данной проблеме.

Наличие значительных постоянных потоков массовых грузов каменного угля, руды, строительных материалов, нефтепродуктов и т.п. создает условия для маршрутизации перевозок. На мйогйх дорогах сети перевозки этих грузов в местном сообщении осуществляется кольцевыми маршрутами. Возрастает порожний пробег маршрутов, однако повышается надежность транспортного обслуживания потребителей. Так, по некоторым оценкам, доля непригодных под погрузку песка и

щебня полувагонов и платформ составляет до 40-50 процентов от общего потока порожних, а на формирование нового состава маршрута уходит до двух суток. Это обстоятельство ограничивает возможности обычной отправительской маршрутизации.

Перевозки кольцевыми маршрутами в рамках отдельной дороги характеризуются определенной независимостью и могут рассматриваться как подсистема системы более высокого уровня. Это подтверждается наличием у объекта исследования множества системных свойств: имеется большое число постоянных взаимосвязанных элементов, к которым относятся станции погрузки и выгрузки маршрутов, подвижной состав, полигон обращения к др.; изменение в характеристике

функционирования одного из элементов сказывается на характере функционирования других элементов и системы в-целом; имеется

общая цель - выполнение плана перевозок с наименьшими затратами, несмотря на разнообразие оценок отдельных элементов; аппарат

диспетчерского управления выполняет роль механизма поддержания параметров системы на определенном уровне.

Неравномерность,' которой характеризуется взаимодействие основных элементов системы перевозок кольцевыми маршрутами (поставщиков, потребителей, транспорта), является в целом неуправляемым, дезорганизующим фактором. Снизить негативнее воздействие указанного фактора можно за счет гибкого управления . работой кольцевых маршрутов. Для реализации эффективного управления необходимо использовать оптимизирующий математический аппарат.

Исследование опирается на работы по маршрутизации и организации перевозок в целом, в различное, время проводимые профессорами Боровым Н.Е., Буяновым В.А., Гоманковым Ф.С., Грунтовым П.С., Дьяковым Ю.В., Козловым П.А.., Кудрявцевым В.А. , Смеховым A.A., Сотниковым- Е.А. , Тулуповым Д .П. , Шубко В.Г.., д, Т...Н . .Тишкиным Е.М.

Большое количество исследований по вопросам применения ЭВМ для решения проблем управления перевозками было выполнено в МИИТе, ЛИИЯТе, УрЭЫИИТе, БелИИЯТе, НИИЖТе, РИИШТе, ВНИИЖТе, ИКТП и других институтах. Известны модели управления и планирования работы маршрутов, разработанные Амелиным В.П., Бородиным А.Ф. Буяновой В.Е., Белоноговым Р.П., Шумской O.A., Былинским • Ю.В., Яковлевым В.Ф. , Садовским JI.E.

Однако существующие методики не позволяют рассч^.-ать строго оптимальный план с учетом параметров времени. Для решения этой проблемы при построении модели полигона обращения кольцевых маршрутов предлагается использовать метод динамического согласования, разработанный проф. Козловым П.А.

Во второй главе приводится формализованное описание процесса управления внутридорожными кольцевыми маршрутами. Система поставщик - транспорт - потребитель представляется в виде взаимодействующих элементов - каналов и бункеров. Показано, что сократить число составов маршрутов в обороте можно за счет активизации динамических резервов - резервов управления.

Содержательная постановка задачи трактуется следующим образом.

Пусть в рамках некоторой дороги имеется сложившаяся структура ..орреспонденций кольцевых маршрутов, перевозящих однородный груз. Известны объемы и ритмы погрузки и выгрузки маршрутов на конечных станциях в течение периода планирования, время хода маршрутов в порожнем и груженом направлении, возможные технологические способы ускорения оборота ма'ршрутов в конечных пунктах и время возможного ускорения. ■ Имеется информация о нахождении маршрутов в пути и на конечных станциях.

Необходимо 1.айти оптимальное в динамике распределение маршру-

тов по станциям погрузки и выгрузки в условиях неритмичной работы отправителей и получателей с целью осуществления своевременного подвода к ним маршрутов при минимуме затрат: на передвижение маршрутов; на простои в ожидании грузовых операций; на изменение производственных программ.

Для решения поставленной задачи предлагается аппарат оптимизации - метод динамического согласования (МДС).

В соответствии с принятым аппаратом дается формальная постановка задачи управления кольцевыми маршрутами.

Пусть физическая сеть состоит из ш пунктов погрузки и п пунктов выгрузки кольцевых маршрутов. Каждый пункт погрузки является поставщиком груженых маршрутов и потребителем.порожних. Соответственно каждый пункт выгрузки является потребителем груженых и поставщиком порожних маршрутов. Множество X-{Ai,Bt), i-l,m вершин расчетной сети моделирует пункты погрузки, а множество J-m+l,m+n моделирует пункты выгрузки кольцевых маршрутов.

Пусть iO,T] - интервал оптимизации. Обозначим для каждого момента времени t,te{0,l,2.....Т} :

- количество груженых маршрутов, отправленных от поставщика Aj к потребителю В^ и поступивших в пункт назначения в момент времени (t+r^), где ztJ- время хода гружеинго маршрута; Uj,(t) - количество порожних маршрутов, отправленных от поставщика Aj к потребителю В( и поступивших в пункт назначения в момент времени (t+т^), где г^ - время хода порожнего маршрута; a^t) - "производство" груженых маршрутов в пункте Аt ; b((t) - потребность в порожних маршрутах в пункте В4; a^(t) - "производство" порожних маршрутов в пункте А^; b (t) - потребность в груженых маршрутах в пункте В

Для увязки оборота маршрутов в конечных пунктах физической сети должны выполняться условия:

Ь1СЪ)-а1(Ъ+х11), Ь (П-ч^и+г^), (1)

где т(1 и т - соответственно полный оборот маршрута по 1-той станции погрузки и j-тoй станции выгрузки.

Производственные программы поставщиков и потребителей заданы наперед и сбалансированы по объему. Однако эти программы могут быть не согласованы по времени и с возможностями транспорта. В этом случае моделируется ситуация, в которой возникает конфликт между интересами производства и возможностями транспорта. Разрешение этого конфликта в рамках метода достигается корректировкой производственных программ у поставщиков и организацией запасов у потребителей. В предположении о приоритете потребителей поставщики должны подстраиваться под них. Под шагом, корректировки программ поставщиков понимается перенос времени окончания формирования маршрута с момента Ь+1 на момент Ъ на станции -погрузки " или выгрузки.' Механизм запасов у потребителей позволяет смоделировать перенос "потребления" маршрута с заданного момента на момент прибытия. Возможность такой трактовки запасов зависит от интенсивности подвода маршрутов в данный пункт н от возможностей производства. Если подвод маршрутов сгущенный и производственных мощностей недостаточно, то запасы моделируют простой маршрутов в ожидании погрузки или выгрузки.

Обозначим для каждого момента времени Ъ, I с (0,1,2,...,Т): Х^СЪ) - запас порожних маршрутов в пункте погрузки В^;

- запас груженых маршрутов в пункте выгрузки В^; И)}(Ь+1) - корректирующая переменная производственной программы пункта погрузки маршрутов А(, которая означает перенос' окончания формирования некоторого количества маршрутов с момента (1+1) на

момент t;

W (t+1) - то же для пункта выгрузки маршрутов А^.

Введем стоимостные коэффициенты: С^, С - стоимость транспортировки груженого и порожнего маршрута;

С^, С^ - стоимость простоя одного порожнего и груженого маршрута в конечном пункте в течение одного такта расчета; C*t, С* - стоимость ускорения оборота маршрута в пунктах погрузки и выгрузки на один такт расчета.

Оптимизация транспортных потоков в динамике решается минимизацией функционала:

F = F + F^ => min (2)

Т го ra + n Т и» Т'гв+п

t = Oi »1J = m + 1 t — О i »1 t«0Jam + 1

T m m*n T ю T m*n

I1 ' I I Ч I l I - I 1 < А I ' I "Ч В

р2= I I + I I cuVt+1) + I Z С.Л.<4) (4)

t^OlJ=m+l . t = 01»1 t=OJ=m»l

При ограничениях: - динамики простоя порожних маршрутов

Xlt(t+1) -Xtl(t) + £ "^(t-T^) - Ь.Ы,

) - Ь (г), (5)

1 J1

- динамики простоя груженых маршрутов

Cn(fl) - Xn(t) + £ U./t-T^) - bt

(t), Сб)

'<-. перевозки груженых маршрутов

Ш - а^и + И11(Ъ+1) - ТГ14 (Ь), (7)

3 = в ♦ 1

- перевозки порожних маршрутов

х

И Ш - &з(Ъ) + - "з/Ь), (8)

- на неотрицательность переменных и пропускную способность

ии(Ь) * ' т-

Хиа) * 01 * (9)

Й^г: И11(Ь) * О, й*^ * Ш * О

Метод решения основан на сведении динамической транспортной задачи с задержками к транспортной задаче, в сетевой постановке по известному алгоритму Форда-Фалкерсона.

При использовании МДС для планирования перевозок кольцевыми маршрутами в динамике возникает задача выбора периода расчета и периодов планирования для поставщиков и потребителей. Приводится формализованнное решение этой проблемы. Решение задачи превращается в последовательный ряд взаимоперекрывающихся расчетов. При необходимости учета меняющихся условий метод позволяет сделать перерасчет плана, начиная с любого момента текущего времени.

В третьей главе приведена методика построения модели гибкой

технологии управления кольцевыми маршрутами. Методика излагается на примере перевозок щебня на одной из крупнейших дорог Рбссии. В ходе анализа объекта исследования были определены поставщики и потребители щебня, установлены возможные транспортные связи. Сделан вывод о том, что щебень является в основном взаимозаменяемым-материалом для потребителей. Практически полностью взаимозаменяе-

мыми для станций погрузки являются составы кольцевых маршрутов, унифицированные по массе и длине. Анализ временных параметров показал, что все составляющие оборота колеблются в широких пределах.

При значительном разбросе времени хода маршрутов трудно выполнить заранее рассчитанный план их подвода к станциям погрузки и выгрузки. Поэтому гибкая технология управления кольцевыми маршрутами предполагает изменения в организации.

Многие станции выгрузки кольцевых маршрутов расположены на полигоне их обращения группами. Из-за колебания времени хода маршрут, отправленный со станции погрузки на конкретную станцию выгрузки, по истечении среднего времени хода будет находиться в пределах такой группы станций. Предлагается окончательную адресацию проводить в районе такой группы станций.

Будем считать возможным объединение близлежащих станций в зону выгрузки, если для них выполняется следующее условие:

* ги • * 3 * •,к-

.где т^ - средневзвешенное время хоча внутри к-той зоны;

<Т1] ~ среднеквадратическое отклонение колебаний времени хода маршрутов между 1-той станцией погрузки и З-той станцией выгрузки;

Л^ - множество' станций выгрузки к-той зоны.

I

I

(11)

п

J 3

где т^ - средневзвешенное время .хода между станцией входа в к-тую зону и ,]-той станцией этой зоны;

п - количество маршрутов, поступающих на ,|-тую станцию

выгрузки к-той зоны.

При выделении зон выгрузки соблюдались следующие условия:

- в состав зоны выгрузки могут входить только станции одного отд ления;

- станции зоны должны обслуживаться локомотивами одного тягового плеча.

Это условия стабильности продвижения маршрутов внутри зоны выгрузки.

Для описания зоны выгрузки использовались•следующие термины. Станция входа в зону - это станция управления распределением маршрутов в зоне. Математический центр - станция, до которой время хода ран но средневзвешенному по зоне. Бремя оборота маршрута в зоне выбирается также средневзве'шнным.

Описанный подход позволяет организовать внутризонное управление, которое значительно снизит разброс времени хода маршрутов. Допустим, что отправленные с 1-той станции погрузки маршруты приходят в математический центр к-той зоны с разбросом времени хода (ри^.1). На станции входа в зону могут быть приняты управляющие решения о направлении максимально опаздывающего маршрута на ближайшую станцию зоны В^, а маршрута, пришедшего с максимальным опережением., на наиболее удаленную станцию В*. Таким образом, колебания времени хода от 1-той станции погрузки до потребителей

*

к-той зоны могут быть сведены до величины Дт^.

В процс се построения модели гибкой технологии управления кольцевыми маршрутами в качестве поставщиков груженых маршруто'в было выбрано девять основных станций погрузки щебня. На основе статистической обработки реальных данных о работе маршрутов .более шестидесяти станций выгрузки были объединены в .девять зон выгруз- ■ КИ ¡¡а момент проведения расчетов в обороте находилось 75 составов

Схема внутризонного управления

Рис. 1

кольцевых маршрутов, которые являлись собственностью дороги и использовались для перевозок щебня.

■Далее в главе подробно рассматриваются вопросы планирования и прозедения экспериментов на модели. Предложена функциональная схема гибкого управления кольцевыми маршрутами. Составлены классификаторы факторов, дестабилизирующих оборот маршрутов, и мер по введению кольцевых маршрутов в график.

В четвертой главе проводится оценка адекватности модели гибкой технологии управления кольцевыми маршрутами, исследуется эффективность технологии, сформулированы положения организационной основы для автоматизированного планирования и управления.

Предполагалось, что управление в модели гибкой технологии будет более эффективно, чем применяемое .на практике. Так как сложившаяся система управления не позволяет провести натурные эксперименты, сравнение показателей проводилось на основе сравнения результатов моделирования. Под существующей технологией работы понималось такое управление маршрутами, которое по своей природе не обеспечивает выбора назначения каждого маршрута из условия оптимальности плана в целом. Для сравнения представляют интерес два подхода в рамках существующей технологии. Первый подход характеризуется тем, что диспетчер старается максимально точно выполнить план, составленный по заявкам предприятий отправителей. Так как назначения этого плана выбирались изолированно, то его можно улучшить , приме! -в транспортную задачу для получения оптимальной схемы прикрепления поставщиков к. потребителям. Это послужило основой второго подхода моделирования существующей технологии. Для помощи е построении модели существующей технологии привлекались эксперты - дорожные грузовые диспетчеры (ДГП). Таким образом, через опыт лмцз, длительное время непосредственно решающего проблему управ-

ления кольцевыми маршрутами, в модели опосредованно присутствует образ реальной дороги. Появилась возможность учесть многообразие неформализованных процедур, которыми ДГП пользуется в своей деятельности. Сравнение проводилось на интервале управления достаточно большом по сравнению с оборотом маршрутов. Для исключения влияния побочных факторов модель существующей технологии и модель гибкой технологии управления на основе МДС строились на одних исходных данных, к которым относятся:

- расположение маршрутов на начало расчетного периода;

- продолжительность оборота маршрутов;

- объемы отгрузки маршрутов на декаду поставщиками;

- объемы потребления маршрутов в зонах выгрузки на декаду.

Расчеты по модели гибкой технологии управления на основе МДС проводились на ЭВМ ЕС1036 с использованием ПЭВМ IBM PC/AT 386 в качестве интеллектуального терминала. Глубина первого расчета по поставщикам составила 50 часов. Предполагается, что на практике парный расчет для груженых и порожних маршрутов проводился бы примерно через двое суток или в любой момент при возникновении существенного отклонения в работе. Время одного расчета не превышало 45 минут в режиме коллективного пользования. Результат представляет собой решение по адресации примерно 70 маршрутов. Для сравнения следует отметить, что в процессе проведения экспериментов по моделированию существующей технологии ДГП требовалось от трех до двадцати пяти минут на принятие решения пс: каждому маршруту в отдельности. Назначения, которые выбирались вручную при' моделировании двух подходов в рамках существующей технологии, различны между собой и отличаются от решений, полученных при помощи МДС. Выбирая Наилучшее назначение для каждого отдельного маршрута мы зачастую ухудшали множество возможных решений для остальных маршрутов Ь

действительности лучшим по показателям в целом является такой план, в котором выбор назначения для каждого маршрута является своего рода компромиссом. Существенная многовариантность решения при таком подходе диктует необходимость применения оптимизирующего математического аппарата.

Основные результаты экспериментов .по моделированию вариантов существующей технологии управления маршрутами и гибкой технологии управления на основе МДС представлены в таблице 1. Они характеризуют работу в течение декады в установившемся режиме. Минимальные

Таблица 1

Основные показатели работы по трем вариантам в установившемся

р.:жиме.

Показатели Существующая технология при работе по Гибкая технология на основе

исходному плану плану транспортной задачи МДС

Затрата маршруточасов на:

- груженые перевозки; 4125 3571 • 3867

- порожние перевозки; 3923 3506 3609

- погрузку; 3073 3073 2952

- выгрузку; 6227 6227 6227

- межоперационные простои; 1024 , 1716 472

|- суммарные на выполнение плана. 18372 18093 17127

Глубина корректировки в часах. - - 121 .

Требуемое число составов в обороте. | 75 74 ' 70

затраты на перевозки были получены при работе по плану, рассчитан-

ному при помощи транспортной задачи. Однако работа по этому варианту не позволила получить наибольший эффект в целом из-за несоответствия исходных посылок и динамической сущности моделируемых процессов. В действительности оптимумом является динамический •процесс с перестраиваемой структурой потоков. Проблема оптимизации смещается из области поиска наилучшего по критерию затрат на перевозки способа распределения, суммарного за плановый период объема погрузки в область совершенствования переходных динамических процессов. В динамике возникает проблема несвоевременного подвода маршрутов в пункты назначения. Следствием этого является непроизводительный простой маршрутов. Эффект от гибкой технологии управления маршрутами достигается за счет совместной минимизации затрат на перевозки и непроизводительный простой. Анализ практики и исследования на модели гибкой технологии управления показали, что лучший план обращения маршрутов может быть получен с использованием целесообразной и технологически возможной корректировки сроков - готовности маршрутов к отправлению. В результате такой корректировки суммарное время нахождения маршрутов на станциях погрузки было уменьшено на 121 час. Важным показателем является число составов кольцевых маршрутов в обороте, необходимое для выполнения плановых объемов перевозок. В варианте работы по гибкой технологии этот показатель удалось снизить с исходных 75 до 70 составов. Расчеты на интервале в 100 суток показали, что указанные в таблице значения количества маршрутов сохраняются с вероятностью 0.93 в каждую смену.

Следует сделать вывод, что по натуральным показателям лучшим оказался вариант гибкой технологии на основе МДС. Он гармонично увязывает в динамике работу поставщиков потребителей и транспорта Экономия приведенных затрат от сокращения числа марцрутсЕ ь

обороте могла бы составить 6,5 млн. руб. в год в ценах 1989 года. Кроме снижения транспортных издержек эффект от работы по гибкой технологии следует ожидать в производственной сфере в связи с повышением качества транспортного обслуживания.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

7

1. Процесс перевозок грузов внутридорожными кольцевыми маршрутами характеризуется высокой степенью неравномерности. Это вызывает сверхнормативные простои в ожидании грузовых операций и увеличивает число маршрутов в обороте. Целесообразно в оперативном режиме выбирать назначения груженых и порожних маршрутов и согласовывать возможности транспорта 'с ритмами работы пунктов погрузки и выгрузки. В случаях, когда маршрут не успевает в пункт назначения и это влечет за собой значительный простой, положение часто может быть исправлено за счет технологически возможного ускорения грузовых операций в пункте отправления.

2. Описание взаимодействия поставщиков, потребителей и транспорта на абстрактном уровне взаимодействия элементов "канал" и "бункер" позволило формализовать процесс активизации резервов управления.

3. Для расчета оптимального оперативного плана работы кольцевых маршрутов предлагается использовать метод динамического согласования. Постановка задачи позволяет определять в динамике назначения груженых и порожних маршрутов, минимизировать простои маршрутов в пунктах погрузки и выгрузки, рассчитывать корректировку ритмов работы поставщиков с целью согласования их с ритмами работы потребителей и возможностями транспорта. Приводится алгоритм еьсдеипя задачи МДС к транспортной задаче линейного програм- .

мирования в сетевой постановке. Разработан алгоритм решения задачи на ЭВМ, который реализован в виде комплекса программ.

4. Сделан анализ параметров работы кольцевых маршрутов в системе "поставщик-транспорт-потребитель" на примере конкретной дороги. Разработана методика расчета модели гибкой технологии. Изложены принципы объединения станций выгрузки в зоны выгрузки, что позволяет за счет внутризонного управления снизить разброс времени хода и уменьшить размерность задачи.

5. Рассмотрено практическое приложение предлагаемой методики для создания модели гибкой технологии работы кольцевых маршру тов, перевозящих щебень на конкретной дороге. Экспериментами на модели МДС установлены показатели работы по гибкой технологии. На достаточно продолжительном периоде определены устойчивые характеристики .

6. Сделано сравнение показателей работы по модели гибкой технологии с показателями работы по модели существующей технологии. Установлено, что применение транспортной задачи линейного программирования в классической постановке несущественно улучшает существующую технологию. В целом эффективность работы повышается при переходе на гибкую технологию. За счет согласования ритмов работы пунктов погрузки и выгрузки между собой и с возможностями транспорта сокращается необходимое число маршрутов в обороте. Годовая экономия для выбранной дороги составляет порядка 43 800 маршруто-часов или 2 190 ООО вагоночасов.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. А.Э.Александров, Е.Е.Смородинцева. Расчет и оперативная корректировка схемы обращения кольцевых маршрутов на дороге //Гибким

технология работы железнодорожного транспорта в условиях интенсификации перевозочного процесса: Сб. науч. тр./Свердловск: УрМИИТ, Вып.81,1989,-С.102-109.

2. А.Э.Александров, С.Г.(йуравин. Оптимизация управления внутри-дорожными кольцевыми маршрутами // Моделирование систем и процессов управления на транспорте: Тез.докл.Всес.конф.-М:' 1991,- с.100-102.

т

3. А.Э.Александров, П.А.Козлов. Оптимизация оперативного планирования внутридорожных перевозок кольцевыми маршрутами // Разработка и внедрение новых технологий на транспорте: Тез.докл. научн. конф.-Ы: 1993,- с.5-7.

4. А.Э.Александров, П.А.Козлов, О.В.Осокин, Н.А.Тушин. Планирование подвода сырьевых маршрутов к металлургическим комбинатам // Состояние и перспективы развития научно-технического потенциала Южно-Уральского региона : Тез.докл.Межгос.научно-техн. конф.-Магнитогорск МГМИ: 1994.-с.134-135.

5. Отчет по НИР. Разработка интенсивной технологии перевозок внутридорожных массовых грузов // N ГР. 01.89.0023766.-Свердловск, УрМИИТ: 1989.-71с.

6. Отчет по НИР. Разработка технологии перевозок массовых грузов замкнутыми кольцевыми маршрутами на Свердловской железной дороге// N ГР. 01.88.0007719.-Свердловск, УрМИИТ: 1990. 2кн. 1т.-190с.,2т.-300с.

АЛЕКСАНДРОВ Александр Эрнстович

ГИБКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ УПРАВЛЕНИЯ ВНУТРИДОРОЖНЫМИ КОЛЬЦЕВЫМИ МАРШРУТАМИ

05.22.08. - Эксплуатация железнодорожного транспорта (включая устройства сигнализации, централизации и блокировки)

Сдано в набор «2Подписано к печати £{,02$£. Формат бумаги 69x90 1/16 Объем 1,5 п.л. закаэ«?#?Тираж 100 экз.

Типография ИИИТа, Москва, ул. Образцова, 15.