автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:Принятие решений по диспетчерскому регулированию движения поездов с использованием экспертной системы

гулированкя и подтверэдена необходимость учета при этом Езаюиыз влияний смежных поездов;

-формализована и организована в массивы информация о поводах,

путевом развитом ста туда и зшгща факторах;

— установлены количественные критерии, ограничения и регулировочные принципы для реаения задачи оптимизации диспетчерского регулирования двиааикя поездоз;

— подтверждена актуальность и возможность применения экспертной систем для целей диспетчерского регулирования, разработала об;;ая структура ЭС-ДРДП и составляюсь* ее частей, в которой метод продукционных правил использован в качества способа представления знаний, прямая цепочка I '.соухдения — в качестве логического рассуждения механизма зывэдев;

— разработано техническое, технологическое, математическое, организационное и информационное обеспечение экспертной системы;

— разработан новый способ создания экспортной система, заклхча-пдийся в использовании представления "псевдозначение" Е;ц;а " объект = ЗАПРОС".

Практическая ценность,. Практическая ценность работы заклгчае-тся в следующем:

— в создании нового инструмента для принятия релений по регулированию движения поездов всездньм диспетчером;

- в разработке интерфейса пользователя, позволяемого диспетчеру

работать в реальном масштаба времени в рехимэ диалога: - в разработке продукционных правил для реления задач регулирования порядка отправления поездов с начальной станнни участка и их обгона;

- разработал новый способ создания экспертной системы, обладающий по сравнения с друг слод'за^ми преимуществами: простотой

представления знаний предметной области, тесной связью и. эффективностью взаимодействия ЭС с подсистемой вычисления и легкостью программной реализации системы. Разработанный способ может бить использовал не только при выборе оптимальных регулировочных мероприятий, но и в любых других областях применения, где для автоматизации процесса выбора и проектирования сложной системы необходимы одновременно экспертное оценки и количественный анализ характеристик рассматриваемой системы;

— разработанная ЭС-ДРДП будет использована для оптимизации принятия решений по диспетчерскому регулированию движения поездов на участках залезшие дорог КНР.

Апробация работы- Основные результата диссертационной работа докладывались и обсуждались на кафедре "Управление эксплуатационной работой" МИИГа, получили положительную оценку и рекомендованы к защите на специализированном совете.

Публикации по теме диссертации. По теме• диссертации опубликованы 2 статьи.

Структура и ог.-ьсм работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, закмнения, списка литературы {ПО наименований; и приложений. Основной текст — 184 страницы, включая 20 рисунков и 10 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во йогдении обосновывается актуальность теш диссертации, изложено содержание диссертационной работы.

В первой главе дается краткий обзор состояния и тенденций раз-витк.. диспетчерского руководства движением поездов. Отмечено, что с точки зрения исследования и решения проблемы в настоящее время слохклись два подхода: совераинстеование технологии диспетчере-

кого управления и применение технические средств, обеспечивавших ее оптимизации. Базой для дальнейшее разработок в этой области явились труды таких исследователей, как Г.М.Грспев, П.С.Грунтов, Б.А.Завьялов, Е.И.Колесникова, К.М.Кокурин, А.З.Ноеожилоз, Г.А. Платонов, Л.П. Тулупов и других специалистов.

Рассмотрение имеоцихся по данной проблеме работ показало, что в них не нашли отражения вопросы использования такого эффективного инструмента диспетчерского управления как экспертная система. А они, по убеждении автора, требуют своего глубокого исследования и решения. С этой цальн в главе проанализирована деятельность поездного диспетчера, изложены причины необходимости составления предварительного плана пропуска поездов, обобщены методы регулирования, применяемые опытными диспетчерам. Основная Информация, которой должен владеть ШД при регулировании движения поездов, подразделена на 5 типов: персонал оперативней, технические состояние и технологические особенности подвижного состава, регулярность изменения погодных условий, перегоны'участка,планы перевозок, основное содержание графика движения поездов. Подтверждены актуальность и возможность применения экспертной системы к задачам диспетчерского регулирования движения поездов, обоснована целесообразность применения метода продукционных правил в качество способа представления знаний по технологии и использования прямой цепочки рассуждения в качестве способа логического рассуждения в ЭС.

Вторая глава поевлцена моделирования дарения поездов на участке путем представления разных параметров, использованных в ЭС-ДРДП, в виде вектора.

Во время нахождения на участке мгжду смежными поездами существует /.х определенное влияние друг па друга, например, влияние

предыдущего поезда на последущий и наоборот. Назовем первое влияние передним, а второе - задним. Заднее влияние происходит глав-иьм образом от последугцего поезда Солее высокой категории, а переднее - от предыдущего поезда более низкой категории или опазды-вахцего. Взакмое' влияние смежных поездов друг на друга надо учитывать в следущих ситуациях: движение рассматриваемого поезда не по графику; движение рассматриваемого поезда по графику, а предыдущего поезда с опозданием; движение рассматриваемого поезда по графику, а движение последующего поезда более еысокой категории не по графику.

Информация oes з-ом поезде на i-ой станции представлена следу-ГЦИМ ОбраЗОМ:

Ri - < Ná - Lä - Qá - H ' Toá - Tr4 • MS - (J)

MJ' Md' wá' ' c¿ • ^J' ^ ;'

где и, b, Q — номер, длина и масса поезда;

5?го — нормативное время стоянки по расчетному графику;

То — реальное время стоянки;

Trd, Tri — время прибытия и отправления поезда по расчетному графику;

Td» Tí — рассчитанное время прибытия к отправления поезда; w — путь, на который принимается поезд;

С, о — признаки обгона поезда, которые имеют значения;

I, поезд j иа станции i обгоняет другой; О, поезд j на станции i не обгоняет ни одного поезда;

г1 -d

I, поезд 3 на станции 1 обгоняется другим; О, поезд 3 на станции 1 не обгоняется другим поездом: Тр, Та — времена на разгон и замедление, диапазон колебания Гг ограничивается в пределах 1-2 минут, на практике оно об:ычно пришааается постояншм. А время Тр при электровозной тяга колеблется в пределах 3-10 минут, а при тепловозной

- э -

тяге — 2-8 минут. Такой диапазон требует от системы в конкретных условиях принимать соответствующее значение. По существу тр является функцией, которая может формально быть представлена следующим образом:

^ - ка ' ' Ъ ' НЛ ' сн3 ' в5 ' *Л ' СЖУ'

где к — категория поезда о;

и, СН — тип и состояние локомотава:

в — уровень мастерства локомотивной бригады; 1 — погодные условия;, СМС — состояние соответствующего пути станции.

Характеристика незанятости путей и платформ описывается следующим образом:

0, не более од^го свободного пути;

1, главный и боковой путь без платформ свободны;

2, главный путь с платформой и боковой без нее свободны;

3, боковой путь с платформой и главный без нее свободны:

4, не менее двух путей с платформами свободно.

Нитки движения поездов на" расчетном графике представлены набором таких данных, как

-Д

5Е =

Л.

ГтсЗ] ТгГ]

Тгс! СТ^

ггйт

11^. ТгГ^.

, (3)

где п — 05г;е2 число поездов на участке; и — обдее число станций на участке.

Отношение между й-ым столбцом этой матрицы и ¿-ой станцией: , когда 2г е | четные числа | ;

^ когда Зг е | начетные числа | .

г =

Отношение мезду столбцом и обозначением числа, находящегося в к-ом столбце: к

Тга Ч , когда й е I четные числа 1 __

I- 1 ■ к =

_ Тг/~Ч~, когда к е | нечетные числа | Времл прибытия поезда 3 со станции 1 на следукцун 1+1 вычисляется по следущей формуле: 1+1 I

тс^ ' = ах'. ® а-тр где а , р определяется следующим образом:

Tdj^7 = тг^. ® а тр^ © © TSj' Ш , (А)

Í О, когда Edi = 51'.

3 3 р я

= 51*. 3 Э

1, в остальных случаях; к í,1+1

0, когда ча1^1 =

1, когда тЛ*1 f иА*1

о о

ОЪ:'.' '"г' — чистое время хода поезда 3 по перегону 1-1+1, которое равно частному от делания длины перегона в'*1 ' + * на максимальную скорость дшажЕия поезда 5 по перегону обусловленную сладущкми факторами:

, СЬ , Ь, , HJ , С1Ь , В., , ,

(5)

Upj , HBj 0 Bj , CÍINj , Xj ) ,

гдо kp, мв — мощность энергоснабгащих устройств и тормозных средств поезда: D — конструкция локомотива и вагонов: Cira — состояние пути перегона; X — степень ознакомления локомотивной бригада с перегоном.

Регулирование движения поездоз по существу относится к многокритериальной проблеме планирования при многих ограничениях. Используемые в системе количественные критерии следущиз: — Мнщодум общего Ерекени опоздания всех поездов по отправлению с начальной станции:

^¡SCIX . j ' j

?!f = l ' '(Tf* ® Trf? )--. г.iп

3=í

— Минимум общего времени стоянки поездов па промежуточных станциях: , .

К Jœar

Toc = У У ( тА 9 Td\ ) -» min

i* 1* J J

Î=VJ »

— Минимум общего числа остановок поездов на участке:

îk"i jaax

Noo - 2 2 u г - т/J ; — min

где функция (Xfx; определяется следущим образом: 1, при х * О ;

\i(x)

при X = О ;

Минимум общего времени опоздания поездов в пути следования:

J® = J ( 2".к Ö ) -►

Минимум общего времени нахождения поездов в пути:

iaax i i г„ -- ] ( га.к о г/,н ; —» я£п

^ О 3

где i}1 — начальная станция участка;

•'mas — об^ее число всех поездов в данный период планирования на участка; d — рассматриваемый поезд, j = "ГГЗ^^ : — конечная станция участка.

Учитывается следугцне ограничения:

— время отправления поезда со станции зе должно быть меньгз времени его прибытия на нее;

— время отправления пассажирского поезда со станции не должно быть меньше времени его отправления по расписании:

— обеспечение интервала отправления поезда со станции и интервала прибытия на следующую статуя поезда;

— обеспечеш:е интервала отправления со станции и интервала прибит,¡я на слодупдую госледук;ого поезда за поездом;

— обеспечение интервала неодновременного прибытия на станцию предыдущего поезда и попутного отправления поезда с нее;

— обеспечение интервала, неодновременного отправления со станции поезда и попутного прибытия последующего поезда на нее;

— максимальное Ерекя в пути у локомотивной бригады не должно быть более установленной продолжительности непрерывной работы;

— длина поезда на должна быть более длины пути, на котором он останавливается. Лля пассажирского поезда, который имеет стоянку на станции, кроме выполнения предыдуцего условия, также необходимо наличие свободного пути с платформой.

В ЭС-ДРДП все поезда, находящиеся на участке, разделены на 6 категорий: скорый пассажирский; пассажирский дальний круглогодо-еого обращения; остальные пассажирские; маршрутный и ускоренный грузовой; сквозной, участковый и вывозной: сборный. В нормальных условиях категория поезда определяется его номером. В необходимых случаях диспетчер моаат по конкретной ситуации определить категорию поезда. В ЭС- ДРДИ для каждого поезда созданы два параметра категории, используемые для сохранения соответственно ранее имев-пейся и измененной категории. В связи с этим,разработана функция изменения категории поездов, которая позволяет по требованию условий регулирования превратить более высокув категорию ^поезда в более низкую, и наоборот. Однако, при проведении анализов и суждений основывается только на измененной категории поездов. Поскольку характеристика движения поездов определяется матрицей (3), изменение категорий поездов не оказывает никакого влияния на вычисление и сравнение различных станционных и межпоездных интервалов.

При регулировании необходимо соблюдать следувцие принципы;

обеспечение безопасности движения поездов; обеспечение движения поездов по графику; приоритет поездов по категории и по степени

опоздания; станщш обгона должна быть максимально приближена к конечной станции участка.

Третья глава посвящена комплексному проектированию и практической реализации ЭС-ДРДП, в которую включены следующие компоненты: - интерфейс пользователя (Ш), осуществляющий диалоговое взаимодействие системы с пользователем па естественном для него языке; - база знаний (ЕЗ), содержащая знания по технологии ДРДП:

— база данных (БД.?, хранящая разные данные;

- процедурно-ориентированные программы, производящие численные

расчеты и сравнения;

— механизм выводов (Ш), решающий предъявленную ему задачу на основе данных в БД и знаний в ВЗ;

- механизм объяснения, дагщий пояснения действий системы и отвечающий на вопросы о том, почему некоторые решения были приняты или отвергнута;

- механизм обучения, обеспечивающий приобретение новых знаний и

служащий для пополнения и кодифицирования базы знаний.

Задача интерфейса пользователя состоит в организации обмена информацией между диспетчером и системой в режиме диалога с использованием мени. ИЛ выполняет две задачи; преобразование входных данных, представленных на естественном языке или изображениям;?, в формализованное представление на внутреннем языке системы, и наоборот. Все меню в нем подразделяются на три иерархии. Первой иерархией является главное меню, в которое включается 5 функций: консультация, объяснение, обучение, вычисление и сравнение, воспроизведение графика. Ко второй иерархии относятся некоторые подменю, которые соответственно выполняют функции, включаемые з главное. Третья иерархия используется для поддержки БЗ. Каждому подменю определен соответствующий цвет фона к текста. Причем, их

рамки, заголовки, тексты содержания и пояснительные тексты представлены неодинаковым цветок. Если система работает в каком-либо ио меню, цвет фона не будет изменяться.

Знания в ВЗ разделяются на факты и операционные знания. Факты выражаются в виде пары "объект=значонио", которая указывает, каким значением обладает данный объект. А для представления операционных знаний в системе используется метод продукционных правил. Синтаксическая конструкция правил, используемых в ЭС-ДРДП, имеет следувдий вид:

Справило к) :;= ЕСЛИ <услсвие> ТО <действда> <услопие> ::= <утворзденле> I <условиехопарация><услоЕие> <утвер:кдс!ние> ::= (объект; =. (значение <операция> ::= И

сдействие> ::= <зашшченио> I <прсцедура>

<заключеше> <утворздение> | <зазслючо1ШС><опорацияХза-

клвчоиио <процедура> (объект; = ЗАПРОС .

В ЭС-ДРДП все условия правил имоют однородную форму и выражаются в виде пары "объект = значение". А действие правила в соответствии с коикроташми требованиями ЭС-ДРДП вклзиаот о себя даа типа: заключенно и процедуру. Действие типа заключения иксот форму пары "объект = значение", так та как и представление условий правил. Выполнсшю действия типа заключошя моасот вызывать операции модификации содержания БД и влияния па процесс управления программой. Внсаио действие типа процедуры го.те выражается в виде пары "объект® значение", но здесь "значение" не является действительным, оно в данном случае представляет собой специальный знак "ЗАПРОС", называемый псевдозначенкем. Это означает, что значение объекта необходимо определить путем процедуры имитации, т.е. процедурное действие имеет форму "¡"объект; = ЗАПРОС ".

Использование шразшшш "пссвдогшачонне" «•чдяртря неггч под-

ходом к созданию экспертной системы, который з существущей литературе не обнаружен. По сравнению с другими методами построения ЭС преимуществом использования данного подхода является простота взаимодействия ЭС с подсистемой имитации* эффективность функционирования системы и легкость ее программной реализации.

По ходу следования поездов процесс диспетчерского регулирования их движения разделяется па 6 отапов ¿или 5 моделей операций,): отправление поездов с начальной станции; обгон; прибытие пооздов на станции; отправление поездов со станции: прибытие поездов на конечную станцию: скрещение (для однопутных линий;. Знания, испо-льзуеке в каждой модели операций, составили независимую подбазу знаний. В ЭС-ДРДП для каждой модели создан соответствующей текстовый файл. Вместе с моделью опоздания поездов а ЗС-ДРДП создано 7 файлоз.

Цель отдельного создания этих независимых файлов главным образом состоит в том, чтобы экономить объем памяти ЭВМ. Если бы объем памяти ЭВМ был достаточно велик для разрабатываемой системы, то вышеназванные файлы могли быть соединены вместе и преобразованы в один целостный файл, в которым каждой модели присваивается название самой операции в целях разделения разных моделей и установления связи между нтади.

В БД гранятся исходные данные, разнообразные промежуточные результаты, полученные в ходе рассуждения, и конечные заключения.

Исходные данные разделяются на три ста: постоянные данные, ив изменящиз своего значения в течение длительного периода времени, например, расчетный график движения поездов, план и профиль диспетчерского участка; условно-постоянные данные, сохраняйте свои значения на определенный период врзкзпи, например, утгержда-емке на конкретный период нормы массы и длина поездов, сграниче-

дая скорости на текуидай период времени; и переменные данные, характеризующиеся случайностью своего возникновения во время текущей смены, например, положение поездов на участке, их задержки, неисправности оборудования, временные требования и ограничения.

В ЭС-ДРДП созданы файл постоянных данных и файл переменных данных (в том числе два последних типа исходных данных;. В первом файле содержимое хранится в виде пары " объект = значение Во втором имеются предложения двух тапов, представленные в следувдей форме:

Вопрос (объект,) = текст вопроса ?

Разреазн Г объект; = значение!, значешю2,.......значение»

Форма представления вторых типов предложений похожа на пару "объект=зпачение" с той лишь разницей, что правая часть равенства может содержать несколько разрешенных значений. В случае когда на экран выводится только вопрос, диспетчеру необходимо непосредственно ввести ответ на него по установленной форме. Если система задает диспетчеру не только вопрос, но и одновременно предоставляет список разрешенных значений ответа на него, диспетчеру нужно ввести только соответствующий номер подходящего разрешенного значения.

В ЭС-ДРДП предусмотрены три режима доступа к БД: режим прямого доступа; ■режим косвенного доступа; режим вспомогательного доступа. В первом режиме ДНЦ через интерфейс пользователя прямо обращается к ней. Во втором режиме он пользуется многими высокопроизводительными процедурно-ориентированными программами. В третьем — использует механизм выводов.

Процедурно-ориентированпые программы делятся на четыре типа: программы преобразования симзолического вырайвшш в числовой эквивалент; программы вычисления различии вэдов критериев и т:ара-

метров: программы сравнения всяких значений; программы помещения результатов вычисления и сравнения в виде объекта в соответствующий сцепленный список объектов.

Механизм выводов представляет собой набор программ, которым;! контролируется и координируется система в целом. В ЭС-ДРДП используется прямая цепочка рассуждения для проведения консультация. Стратегия разрешения конфликтов сопоставления правил настолько проста, что в ней сразу выбирается то правило, которое первым

удовлетворяет условиям сопоставления. МВ в соответствии с выбран/

ным диспетчером содержанием консультации автоматически извлекает знания из соответствущего файла, задает диспетчеру определенные основные вопросы о данной ситуации, через рассуждение получает заключение. Процесс реиения проблемы может быть представлен в виде четырех последовательных действий: выбор модели операции, сопоставление правил с известными данными, разрежение конфликтов и выполнение выбранного правила.

Учитывая, что в БЗ вклазчавтея процедурные правила, часть действия которых представлена в форме "(оСъект;=ЗАПРОС", в МЗ создан и механизм, обеспечивающий различение их от знаний, часть действия которых имеет вид 'Чобъект;=значение". При выполнении процедурных правил № приостанавливает работу нормального рассуждения и обращается к соответствующей процедура, осуществляющей функция разнообразных вычислений и сравнений, или получагцей нужнуэ информацию прямо от диспетчера. Чтобы мз мог продолжать процесс рассуждения, в процедуре, кроме реализации вышеназванных функций, реализована и такая функция, которая присваивает объекту настоящее значение, полученное в результате вычислений, и добавляет его в БД. После этого управление возвращается к МЗ.

Механизм объяснения отвечает на два вопроса: сснова^ие для

получения какого-то заключения и процесс получения данного заключения. В первом случае на экран выводятся все сопоставленные правила в порядке их сопоставления при рассуздении. Во втором случав каждый раз на экран посылаются только такие правила, которые используются для получения данного промежуточного или конечного заключения.

В механизм обучения вклотактся 4 функции: просмотр всех текстовых файлов; добавление новых знаний в файлы; изменение определенных знаний в файлах; удаление устаревших знаний из файлов.Функции добавления и удаления проводят обработку целостного правила или отдельной единицы, а функция изменения производится в отношении одной строки.

Четвертая глава посвящена исследованию способностей разработанной ЭС-ДРДП.

Технологическая схема работы диспетчера с использованием ЭС-ДРДП представлена на рис.1. При возникновении новой ситуации ДНЦ либо прямо обращается к скотоме, либо через оценку и анализ данной ситуации устанавливает, необходимо ли принять регулировочное решение.В положительном случае он консультируется с системой. После выбора содернапий консультации он вводит в систему определенные данные о ситуаций. Затем система по этим данным с учетом всех критериев и■ограничений выбирает оптимальные для данной ситуации регулировочные меры и формирует конкурентоспособные варианты решений. После этого диспетчер либо принимает эта решения, либо не соглашается с ними. В последнем случае после ввода дополнительных сведений в систему, она будет по новым данным проводить новый выбор. Отсвда видно, что ЭС-ДРДП в этом процессе выступает только в качестве инструмента,Помогавшего диспетчеру пришггь ре пегие, а не замоняицего его.

опыт

Оценкай анализ данной ситуации

План ере возок |

Выбор по возникнем ситуации из меню соответствующего содержания консультации

Ввод по установленному виду] в систему необходимой | информации о данной ситуации]

и

Поиск системоя ЭС-ДРДП регулировочных мер

еооииоование конкурентоспособных вариантов ресений

иог,|3зод в систему | ' ' дополнительных |

ИЛИ МОД^ППТОО-!

Банных сведений!

Рис Л. Технологическая схема оаботы

с

В диссертации рассмотрено применение ЭС-ДРДП к решению двух практических задач (определение порядка отправления поездов с начальной станции участка и обгона поездов;. Это - иллюстрация конкретного процесса работы ЭС-ДРДП.

При решении первой задачи рассматриваемые поезда делились на собственные и транзитные. По отношению к собственным поездам учитывались следующие факторы: влияние опоздания предыдущего поезда оп по отправлению; отношение категорий предыдущего, рассматриваемого, последующего поездов ( 3 , д'с ), если категория двух после дшгх поездов одинакова, еще нужно сравнить степень их опоздания; разнообразные интерзалы между ними. А для транзитных поездов кроме выиеназванного, еще нужно принимать во внимание, опоздали ли 01Е1 по прибытию на начальную станцию. Исходя из вышеизложенного, составлены 70 правил регулирования.

При проведении суздошш по обгону поездов затрагивается вопрос необходимости и возможности обгона поезда о на рассматриваемой станции 1. Причем, первое, ь свою очередь, затрагивает отношения категорий смежных поездов и разнообразных интервалов, а второе — количество свободных путей и расположение платформ на станции.

Проведение суздения по обгону возможно только тогда, когда категория поезда 3 ниже категории поезда д' ( К . > К - ). Между по-

с- 3

ездами з , а. существует 4 отношения категорий: 1). к . £ X., <

•"п

К. ; 2). К. < К. < К- ; 3]. К. < К. = К. ; Л). К. < к. < к. . В « "с •'п " •'с ■'п ^ •'с " "п

любом из вышеназванных отношений, если на станции Ш между л и ос

удовлетворяется интервал прибытия, то д" может прибыть на нее, в

противном случае, ему пухло обгоняться поездом лс на станции 1.

Что касается возможности проведения обгона па станции 1, необходимо учитывать следующие факторы: поезда являются пассажирскими или грузовыми; в первом случае, проходят ли они. станцию 1 без

остановки или на ней останавливаются: в случае остановки они останавливаются по расчетному графику или только по необходимости в нужный момент и др. В различных комбинациях вышеназванных факторов требование к числу свободных путей станции и расположению платформ не одинаково.

Обогнав первым последующим поездом поезд, необходимо проверить, нужно ли на станции i обгоняться другим последующим поездом.

Резюмируя выше сказанное, при проведении суждения по обгону придерживаются следующих принципов: категория поездов принимается в качестве первого критерия: разнообразные интервалы — второго критерия; количество путей на станции и расположение платформ — третьего критерия; запрещается ситуация обгона нескольких поездов одним или несколькими поездами, а ситуация обгона одного поезда несколькими поездами допускается,

В случае, когда возникшее противоречие по четырем вышеназванным принципам не может быть разрешено, система рекомендует, чтобы поезд более низкой категории прибыл на какую-то станцию, где условия обгопа данного поезда удовлетворяются, если диспетчер не согласен с такой рекомендацией, тогда данному поезду остается лишь обгоняться на предыдущей станции 1-1. Исходя из вышеназванных принципов, составлено 31 регулировочное правило.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Исследования, проведенные в диссортациосной работе, позволили получить следующие результаты:

I. Сгруппирована информация, которой должен владеть ДКЦ при регулировании движения поездов, проанализированы причины опоздания поездов, подтверждена необходимость учета взаимных влияний смежных поездов друг на друга при регулировании и сформирована

ситуации, при которых возникает необходимость проведения диспетчерского регулирования, дани определения степени опоздания пассажирских и грузовых поездов путем сравнения значений времени их опоздания с предложенными эмпирическими граничными значениями.

2. В виде набора векторов представлены параметры (информация об о-ом поезде на 1-ой станции; характеристика путевого развития станции; факторы, влиялцие на скорость движения поездов по перегону и значение времени на разгон.), создана матрица второго порядка, характеризукщая линии движения поездов на расчетном графике.

3. Все поезда разделены на 6 категорий. Для каждого поезда созданы два параметра категории, один использован для определения первоначальной категории, другой - для сохранения измененной.Разработана функция изменения категории поездов, не оказывающая никакого влияния на вычисление и сравнение разнообразных интервалов.

4. Установлены 5 количественных критериев и 9 условий ограничений; построены 6 регулировочных принципов, созданных в связи с категориями поездов, степени гас опоздания, безопасностью движения, целесообразностью регулирования и др..

5. Подтверждены актуальность и возможность применения экспертной системы для проведения диспетчерского регулирования, .разработаны общая структура ЭС-ДРДП и функции составлявших ее частей. ЭС-ДРДП применяет метод продукционных правил в качестве способа

представления знаний и прямую цепочку рассуждения в качестве способа логического рассуждения механизма выводов.

6. Разработан метод включения в базу энашй ЭС-ДРДП функции вычисления и получения нужной информации путем непосредственного запроса диспетчера в ходе рассуждения механизма выводов с использованием представления "псевдозначение".

7. Разработанные функции программно реализованы на персональ-

ном компьютере 1ВН-К!/ХТ. Предлагаемая ЭС-ДРДП обладает следующими особенностями:

- ЭС-ДРДП является программной системой, в которую включается

техническое, технологическое, математическое, организационное и информационное обеспечение;

- ЭС-ДРДП является системой реального масштаба времени, время

реализации консультации — в течение двух минут;

— ЭС-ДРДП вмступает в роли полезного помощника диспетчера;

— знания в БЗ представлена в виде продукционных правил, что позволяет легча обобщать опыт высококвалифицированных диспетчеров. По мере непрерывного добавления и модификации знаний способность к решению системой проблем постепенно повышается;

- ЭС-ДРДП обладает функцией объяснения и способностью поддержки

базы знаний.

8. разработана технологическая схема работы поездного диспетчера с использованием спроектированной ЭС-ДРДП, которая применена к решении двух практических задач (определение порядка обгона поездов и их отправления с начальной станции участка;, в качестве примера для иллюстрации конкретного процесса работы ЭС-ДРДП. Для решения первой и второй задач соответственно составлены продукционные правила. '

Основные результаты выполненных исследований опубликованы в следующих работах:

1. Ван Чхун Ган Теоретические основы разработки экспертной системы диспетчерского регулирования движения поездов (ЭС-ДРДП). Вестник ВННИЖТ, 1992. N0.8. с.34-38.

2. Вал Чжун Ган Применение экспертной системы в диспетчерском регулировании двиэения поездов. Железнодорожный транспорт, 1993. N0.3.

ВАН ЧЖУН ГАН

ПРИНЯТИЕ РЕШЕНИЙ ПО ДИСПЕТЧЕРСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ

05.22-08 -Эксплуатация железнодорожного транспорта (включая

системы сигнализации, централизации и блокировки)

Сдано в набор /?. СЪ .ЗЬ Подписано к печати /Л Формат бумаги 60аЭ0 í I/I6 объем fj 6" п.д. Заказ __Тираж 100 зкс.

ТИПОГРАФИЯ МЖГа, ГСП К-55, ул. Образцова, 15.