автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Разработка метода и средств повышения эффективности функционирования автотранспортного предприятия на основе оптимального управления заявками на грузоперевозки путем динамической настройки ресурсов

003461658

На правах рукописи

'/% у-л

/ 4 тг,,,..

Киши Илья Львович

РАЗРАБОТКА МЕТОДА И СРЕДСТВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АВТОТРАНСПОРТНОГО ПРЕДПРИЯТИЯ НА ОСНОВЕ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЗАЯВКАМИ НА ГРУЗОПЕРЕВОЗКИ ПУТЕМ ДИНАМИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ РЕСУРСОВ

Специальность 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (технические системы)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2009

'2 в т

003461658

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Ковровская государственная технологическая академия имени В.А.Дегтярёва»

кандидат технических наук, доцент Полянский Дмитрий Юрьевич

доктор технических наук, профессор Житников Юрий Захарович

кандидат технических наук, Голованов Игорь Евгеньевич

Ведущее предприятие: ОАО «Ковровский

- электромеханический завод»

Защита состоится «¿^ » февраля 2009 года в АО часов на заседании Диссертационного Совета Д 212.142.03 при ГОУ ВПО Московский государственный технологический университет «СТАНКИН» по адресу: 127055, ГСП, Москва, К-55, Вадковский пер., д.За,

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО МГТУ «СТАНКИН»

Автореферат разослан 23 января 2009 года

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ученый секретарь диссертационного Совета, Д 212.142.03, канд. техн. наук, доцент

Е.Г. Семячкова

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы. В современных экономических условиях автотранспортным предприятиям (АТП) необходимо постоянно повышать качество оказываемых услуг и скорость их предоставления с целью обеспечения конкурентоспособности. Решение этих задач обеспечивается при условии сокращения затрат и временных задержек в бизнес-процессах, что практически невозможно без использования новых информационных технологий (ИТ) и современных программно-технических средств.

Успешное функционирование АТП во многом зависит от анализа, учёта и оперативного контроля за рациональным соотношением ресурсов и заявок на грузоперевозки (обязательств перед клиентами). Кроме того, скорость получения и обработки необходимых информационных сведений становятся ключевыми факторами, влияющими на эффективность управления транспортным предприятием.

Одним из современных подходов для решения подобных задач является концепция автоматизированных систем управления (АСУ). АСУ определяет информационное объединение различных подразделений АТП в единый информационно-технологический комплекс, который представляет собой мощный инструмент для анализа деятельности предприятия и принятия управленческих решений. Составной частью комплекса является интеграция технической подготовки АТП и оперативного планирования и управления с помощью ИТ, и в частности, ИПИ-технологий, обеспечивающих интегрированную информационную поддержку жизненного цикла выполнения заявки.

В настоящее время задаче автоматизации управления транспортными предприятиями уделено недостаточно внимания, в особенности, вопросам оптимального управления заявками на грузоперевозки (далее заявками) как одному из средств повышения эффективности функционирования АТП. Актуальность поставленной задачи характеризуется возрастающим объёмом данных, подлежащих обработке в реальном масштабе времени на АТП, и особенно проявляется, когда количество поступающих на предприятие заявок входит в противоречие с возможностью их выполне-

ния из-за отсутствия требуемых ресурсов.

Выявленные проблемы и трудности, связанные с особенностями функционирования АТП, определили необходимость разработки метода и создания средств поддержки оптимального управления заявками на грузоперевозки на АТП. Это позволило сформулировать цель работы и поставить научную задачу.

Целью настоящей работы является повышение эффективности управления и функционирования малых и средних АТП на основе разработки метода и средств оптимального управления заявками потребителей на грузоперевозки путём динамической настройки ресурсов АТП на экономически выгодные заявки.

Для достижения поставленной цели в работе решена научная задача, включающая:

• исследование функционирования АТП и существующих производственных связей;

• формальное описание заявки на грузоперевозки;

• разработку метода оптимального управления заявками, включающего в себя математическую модель оптимального управления заявками и алгоритм автоматизированного поиска рационального варианта их удовлетворения;

• разработку методики сбора и обработки данных на АТП, основанную на моделях функционирования АТП;

• разработку инструментальных средств поддержки процедур сбора и обработки данных на АТП и оптимального управления заявками.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• выявлены и описаны связи и ограничения процесса выполнения заявки, основанного на учёте имеющихся материальных и трудовых ресурсов АТП;

• выполнено формальное описание заявки на грузоперевозки;

• разработан метод оптимального управления заявками путём динамической настройки ресурсов АТП;

• разработан алгоритм автоматизированного поиска рационального варианта удовлетворения заявок;

• разработана математическая и информационная модель задачи оптимального управления заявками.

Методы исследования. При разработке теоретических положений диссертационной работы использованы аппарат теории множеств, математической логики, методы системного анализа, функционального и информационного моделирования, объектно-ориентированного программирования, теория баз данных.

Практическая ценность:

• разработана методика и средства поддержки сбора и обработки данных в АСУ АТП;

• разработан программный комплекс оптимального управления заявками в рамках АСУ АТП.

Разработанная методика и созданное программное обеспечение внедрены в промышленную эксплуатацию транспортного цеха машиностроительного предприятия ОАО «Завод им. В.А. Дегтярёва» и на автотранспортном предприятии ЗАО «Камион».

Апробация работы. Результаты работы докладывались на III Всероссийской научно-практической конференции 11-12 декабря 2004г. в Филиале Кемеровского государственного университета в г.Анжеро-Судженске, на I научно-технической конференции молодых учёных и аспирантов 4—7 апреля 2006г. в Ковров-ской государственной технологической академии, на заседаниях кафедры.

Публикации. По теме исследования опубликовано 16 работ, среди них 1 монография и 1 статья в научном журнале из перечня ВАК РФ. Результаты работы использованы при выполнении 2-х хоздоговорных НИР. Зарегистрировано 3 разработки в общероссийском информрегистре.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка библиографических источников (106 наименований). Работа содержит 142 страницы сквозной нумерации, включая 53 рисунка и 2 таблицы.

Основное содержание работы

Во введении обосновывается актуальность работы, формулируются основные задачи и основные положения, выносимые автором на защиту. Приводится структура и общее содержание диссертации по главам.

В первой главе проведено исследование и проанализирована деятельность автотранспортных предприятий в современных условиях, выявлены существующие методы и способы решения задач управления автотранспортных предприятий. Проведено исследование отечественного рынка АСУ АТП, а также их сравнительный анализ.

Основной функцией АТП является удовлетворение заявок клиентов на автоперевозки. Концептуально АТП можно представить в виде «чёрного ящика», на входе которого имеются заявки клиентов на автоперевозки, на выходе цель функционирования АТП (прибыль, развитие, отношения с клиентами), управление осуществляется на основе имеющихся ресурсов (рис. 1).

Управление

Заявки на автоперевозки

с>

АТП

Цель (Прибыль)

7"

Ресурсы

Рис. 1. Общая схема функционирования АТП

На основе обследования деятельности и анализа функционирования АТП была построена иерархическая схема управления АТП, выявлены бизнес-процессы и разработана многоуровневая функциональная модель АТП по методологии ГОЕРО.

Исследование и анализ особенностей функционирования автотранспортных предприятий, а также применения информационных технологий в системах управления АТП позволили установить, что в современных условиях автотранспортным предприятиям необходим переход к адаптивным принципам управления, наиболее соответствующим современным условиям и дающим возможность гибкого реагирования на быстро изменяющиеся приоритеты потребителей. Этот тезис обусловлен высокой востребованностью услуг АТП в самых разных областях деятельности и характеризуется большим количеством поступающих заявок на грузоперевозки. Вследствие чего перед АТП встаёт задача оптимального управления заявками в условиях ограниченности ресурсов предприятия.

Решение данной задачи связано с большим объёмом данных, подлежащих обработке в реальном масштабе времени и не может быть эффективно решено без использования современных подходов, основанных на применении ИТ, в частности АСУ.

Значительную роль в развитии методов проектирования АСУ и информационных технологий сыграли работы Норенкова И.П., Вермишева Ю.Х., Данилина Н.С.. Исследованиям методов моделирования сложных производственных систем, подходов и особенностей применения ИПИ-технологий посвящены работы Со-ломенцева Ю.М., Павлова В.В., Митрофанова В.Г., Капустина Н.М., Волковой Г.Д., Шептунова С.А., ГорневаВ.Ф., Гусева A.A., Судова Е.В. и др. отечественных и зарубежных учёных.

В настоящее время разработано и действует большое разнообразие АСУ, ориентированных на решение задач автотранспортного комплекса. Анализ действующих систем и имеющихся научных работ позволил выявить проблемы, с которыми сталкиваются отечественные малые и средние автотранспортные предприятия при автоматизации на базе существующих АСУ.

Сравнительный анализ АСУ выполнен по следующим критериям: автоматизация задач диспетчерской службы; автоматизация производственно-технического отдела; автоматизация задач кадровой службы; автоматизация задач управления; технические ха-

рактеристики (масштабируемость системы, интегрируемость с внешними системами, удобство работы с системой и др.).

Проведённый анализ показал, что существующие АСУ АТП ориентированы на решение следующих задач, стоящих перед АТП: автоматизация документооборота между подразделениями АТП, автоматизация бухгалтерского учёта, контроля текущего состояния и функционирования АТП. При этом следует отметить, что имеющиеся системы не позволяют эффективно решить задачу управления заявками.

Управление заявками предполагает динамическую настройку ресурсов АТП на экономически выгодные заявки. В сложившихся условиях существующие АСУ выступают в качестве источника оперативной информации о текущем состоянии АТП, при этом задача управления заявками остаётся за специалистами и решается за пределами автоматизированной системы. Необходимость автоматизированного решения данной задачи особенно проявляется в момент, когда большое количество поступающих заявок на автоперевозки входит в противоречие с возможностью их выполнения из-за отсутствия требуемых ресурсов.

Исходя из вышеизложенного, были получены следующие выводы:

1. Повышение эффективности управления АТП в рыночных условиях связано с управлением заявками на грузоперевозки и не может быть эффективно решено без использования современных информационных технологий.

2. Анализ наиболее распространённых АСУ АТП показывает, что существующие системы в основном ориентированы на решение задач автоматизации контроля текущего состояния и функционирования АТП и сопутствующие задачи учёта.

3. Эффективное управление заявками АТП предполагает динамическую настройку его ресурсов на экономически выгодные заявки.

4. Задача динамической настройки ресурсов предприятия на экономически выгодные заявки потребителей существующими АСУ АТП не решается.

Основываясь на полученных выводах, было принято решение о необходимости разработки метода и средств поддержки оптимального управления заявками на грузоперевозки на основе динамической настройки ресурсов. Это позволило сформулировать цель работы и поставить научную задачу для ее достижения.

Во второй главе рассмотрены вопросы формального описания и обработки совокупности объектов, участвующих в задаче управления заявками АТП, и их связей, представлена разработанная математическая модель задачи.

Основными задачами АТП являются: удовлетворение заявок на грузоперевозки; обеспечение технической готовности транспорта к эксплуатации: осуществление своевременного осмотра, профилактических работ, ремонта и содержания транспорта в надлежащем состоянии.

Описанные отличительные черты функционирования АТП обуславливают особенности моделирования, к которым следует отнести: решение задачи управления заявками предполагает оперирование следующими сущностями: заявка, водитель, транспортное средство (ТС); характеристика «задание» сущности «заявка» должно быть универсальным, поскольку удовлетворение заявок предусматривает выполнение разнообразных заданий; выполнение заявки рейсами; возможность выполнения заявки одним или несколькими ТС; возможные состояния водителей: свободный, не свободный, в работе; возможные состояния ТС: свободное, в ремонте, в работе; учёт имеющихся норм пробега узлов и агрегатов, установленных на ТС; механизм резервирования ТС для осуществления возможности непрерывной деятельности и недопущения чрезвычайных ситуаций.

Эти особенности требуют такой систематизации и учёта выявленных сущностей, входящих в состав задачи управления заявками, которые позволят осуществить их автоматизированное накопление и обработку.

Сформулируем задачу управления заявками следующим образом: из множества заявок клиентов на заданном временном интервале при наличии адекватных ресурсов найти рациональное сочетание одновременно выполнимых экономически выгодных для

предприятия заявок. Формальное описание может быть представлено в следующем виде:

г(ТИ,Тк)/КС7С(Тн,ТК) -> Р*, где Z - заявки клиентов на грузовые автоперевозки;

(Тн,ТК) - заданный временной интервал;

Р' -рациональное сочетание одновременно выполнимых экономически выгодных для предприятия заявок.

С учётом описанных особенностей АТП представим формальное описание заявки г. е Z в виде объекта со следующими атрибутами:

где ] - идентификатор заявки;

, — соответственно минимально/максимально допустимые дата/время начала/окончания выполнения у - ой заявки;

V, -задание на грузоперевозку, включающее: адреса

пунктов погрузки/разгрузки транспортного средства (ТС), пробег ТС, описание груза, марку ТС;

И. -общее число рейсов ТС по заявке, за которое

должно быть выполнено задание на грузоперевозку.

Под заданным временным интервалом - интервалом поиска рациональных решений (Тн,ТК), понимают временной период от начала исполнения заявки с самым ранним сроком начала исполнения до завершения работ по заявке с максимально допустимым сроком окончания.

Под ресурсами понимают материальные и трудовые ресурсы, адекватные выполнению заявок - множество готовых для выполнения заявок ТС с закреплёнными не занятыми в заданном временном интервале водителями - свободные транспортные средства (СТС).

Формальное описание ресурсов автотранспортного предприятия 7?сгс(/) имеет вид:

где ^ тс (I) = К[с (/) - ТС, готовые к выполнению заявок.

/=1

Л,гс(/)-ТС соответственно, вновь вводимые в эксплуатацию, высвобожденные из ремонта, от выполнения других заявок;

3

Явод(() = ил1дод(0 -водители, закреплённые за ТС и го-

/=1

товые к выполнению заявок; каждый водитель «жёстко» закреплён как минимум за одним ТС;

Д,ЙОД(0- водители соответственно вновь принятые на

работу, вернувшиеся с больничного/выходно го/из отпуска, высвободившиеся от выполнения других заявок; (е(Тн,Тк).

Каждую заявку 2- е Z представим совокупностью всех возможных вариантов её конкретного исполнения - моделями заявки. В качестве исходных данных для формирования модели примем параметры заявки и ресурсы АТП. Каждая модель заявки строится отдельно, без учёта остальных моделей заявок множества 2.

Модели заявок представим в виде матрицы моделей заявок [м]. Элементы каждого столбца матрицы - суть модели одной

выполняемой заявки. Тогда количество столбцов г матрицы определится числом заявок, а число строк д - наибольшим количеством моделей одной из заявок. Пустые элементы матрицы моделей заявок заполняются нулями.

Формально модель заявки представляет собой объект со следующими атрибутами:

где г - идентификатор модели ] - ой заявки;

г",тк -соответственно время начала и время окончания выполнения ¡-ой модели ]~ой заявки;

{W} -одномерный массив назначенных рейсов, где каждый р - ый рейс представляет собой объект с атрибутами:

Wp => {p,R'pc ^ Яврод ,т\р,т2р); (1)

р - идентификатор рейса; R? - ТС, назначенное в р-ом рейсе; Rpoa - водитель, закреплённый за ТС в р-ом рейсе; т\р - время начала р- го рейса; т2р - т\р +Atj~ время окончания р-го рейса; ATj - продолжительность рейса: рассчитывается исходя из задания на грузоперевозку V] и справочных данных по марке

ТС, интервала времени, необходимого для подачи ТС в пункт погрузки, времени на погрузку;

S - расчётная стоимость модели заявки. Назначение рейсов ТС по заявке производится с учётом следующих ограничений:

-для одного и того же ТС время начала каждого рейса не меньше времени окончания предыдущего;

-время окончания последнего рейса не больше допустимого времени окончания заявки;

- число рейсов соответствует /г,:

г1„>г1^ + Дг,, при тЦ^-Дг,.; (2)

/> = 1,2.../*,.

Сочетания одновременно выполнимых моделей заявок в интервале поиска рациональных решений определяют производственные модели заявок.

Формальное описание совокупности производственных моделей представим в виде стека производственных моделей Р, состоящего из производственных моделей разной размерности:

Р = stack(Pl,P2,...,Pr)

?

где г - число столбцов в матрице моделей заявок [М].

Построение производственных моделей заявок осуществляется рассмотрением всех возможных сочетаний моделей заявок. Условием существования производственной модели является возможность совместного выполнения всех моделей заявок, входящих в сформированное сочетание. Одновременное выполнение двух и более моделей одной и той же заявки в одной производственной модели недопустимо.

Размерность производственной модели определяется числом моделей заявок, составляющих производственную модель. Минимальная размерность производственной модели равна 1, т.е. одинарные производственные модели состоят из одной модели заявки:

Рх = stack(М,>7); i = l,2...q; j = l,2..r.

Соответственно, бинарные производственные модели представляют собой выполнимые сочетания двух моделей заявок:

Р2 = stack[Ми uMkll<i,k<q; 1< j,l<r;

Максимально возможная размерность производственной модели Рг соответствует общему числу заявок на рассматриваемом временном интервале.

С учётом вышеизложенного уточним поставленную задачу оптимального управления заявками путём динамической настройки ресурсов: из множества моделей заявок клиентов на грузоперевозки в интервале поиска рациональных решении при наличии материальных и трудовых ресурсов построить оптимальную производственную модель заявок - рациональное сочетание одновременно выполнимых экономически выгодных для предприятия моделей заявок:

Z(T",TK)-> [M][U(RCTC(TH,Tk))]P -> Р\

где Z - заявки клиентов на грузовые автоперевозки; {Тн ,ТК) -заданный временной интервал; [М] - матрица моделей заявок; U

- формирование производственных моделей; Р - стек производственных моделей заявок; Р* - оптимальная производственная модель заявок; оператор [М][и(11стс(Тнозначает, что

объект [М] преобразуется в объект Р в процессе С/ при помощи

ресурса ЯСК(ТН,ТК).

Для определения оптимальной производственной модели заявок необходимо решить многокритериальную задачу оптимизации. Сформулируем её следующим образом: из стека производственных моделей заявок Р выбрать рациональную производственную модель Р* на системе ограничений Gj, минимизирующую

векторный критерий Кк:

(/>*ер)/(Су[П Кк[Р*]-> шт);

где С - расчётная стоимость производственной модели;

N - число СТС при реализации производственной модели; Т - срок реализации производственной модели. Решение поставленной задачи произведено методом свёртки векторного пространства критериев. Формальное описание обобщённого критерия качества имеет вид:

С N Т

Коб(С,Н,Т) = (ас-— + а„-~- + ат-—) -яшп

норм норм норм

где Снорм —Стах; Нтрм=Мтс~, Т110рм=Ат,

Сипп„ - коэффициент нормирования расчётной стоимости

производственной модели;

Ств - суммарная расчётная стоимость удовлетворения заявок; N - коэффициент нормирования числа СТС; Л/^ - общее количество ТС предприятия; Тнорм -коэффициент нормирования сроков реализации производственной модели.

Назначение весовых коэффициентов параметрам осуществляется методами экспертных оценок:

з

^ ак = ас + аы + ат = 1; ак> 0.

В случае неоднозначного определения рациональной производственной модели: = К"?1 =... = КТ', лучшей считается

модель, параметр с наибольшим весовым коэффициентом которой имеет минимальное значение:

{С,Ы,Т} -»тт/(Кой = К™\ а = атх).

Предложенное формальное описание позволяет перейти к формированию методики.

В третьей главе излагается методика оптимального управления заявками АТП. Данная методика (рис. 2) включает характеристику основных процедур, которые реализуются в ходе решения задачи, а также разработанный алгоритм автоматизированного поиска рационального варианта удовлетворения заявок и информационную модель задачи.

Рис. 2. Методика решения задачи поиска оптимального варианта выполнения заявок

Методика решения задачи предполагает последовательное выполнение следующих процедур: формирование на основе имеющихся заявок матрицы моделей заявок; формирование стека производственных моделей заявок; поиск оптимальной производст-

венной модели заявок.

Процедура формирования матрицы моделей заявок предназначена для выявления и анализа всех возможных вариантов выполнения каждой имеющейся заявки.

Для построения моделей заявки формируется промежуточная бинарная матрица [(?]. Каждой строке матрицы [О] ставится в соответствие одно СТС, а каждому столбцу временной интервал А/<Агу, где Л/ = Ат/к, где к = 1,2,3,... - выбирается опытным

путём. Число столбцов определяется как 5 = -/")/А^ , где

оператор с//V [.] выделяет целую часть дроби.

Элементам матрицы [£?] присваиваются значение 1 (рис. 3), если соответствующее СТС готово к началу возможного выхода в рейс в момент , в противном случае - 0:

*„=*;+(«- 1)-д/, (з)

где п - номер столбца матрицы [<2].

ста

СТС2

Рис. 3. Формирование матриц [£>] и [и]

Для каждой заявки сформируем бинарную матрицу [С/],

соответствующую моментам времени начала рейсов СТС. Элементам матрицы присвоим значение 1, если с указанного момента времени соответствующее СТС может выполнить рейс заданной продолжительности Ат;. Пример построения матрицы

[и] для двух СТС приведён на рисунке 3.

Л: =21!

Тогда, с учётом (2), процедуру формирования моделей заявок представим следующими этапами.

Этап 1. Формирование моделей заявок с выполнением заявки одним ТС.

Строятся все возможные сочетания единичных элементов первой строки матрицы [£/] так, чтобы число элементов сочетания

равнялось требуемому числу рейсов по заявке .

Сформированные сочетания сохраняются в Зх-мерном массиве ак I т ' рДе максимальное значение индекса к соответствует числу

сочетаний: / = 1,2; т - Л7, а значения элементов ак1т, ак1т соответствуют номерам строк и столбцов в матрице [II]. Тогда для каждого фиксированного значения к элементы массива ак1т будут соответствовать одному сочетанию рейсов (рис. 4). Аналогичная процедура повторяется для каждой следующей строки [С/]. В

массиве ак, т вычисляются для каждого к согласно (3) время начала рейсов, которым соответствует индекс т , и заносят их в массив рейсов модели заявки.

0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 0

И

Рис. 4. Формирование массива ак ,

1,т

Сформированный массив рейсов дополняется недостающими атрибутами согласно (1). Исходя из назначенных рейсов, рассчитается стоимость 5 модели заявки и вычисляется время начала и окончания выполнения модели заявки: т" = г1,; тК = г2, .

Построенную модель заносят в матрицу моделей заявок [М].

Этап 2. Формирование моделей с выполнением заявки несколькими ТС.

Если количество рейсов по заявке hj> 2, то строятся все возможные сочетания единичных элементов первой строки матрицы [[/] с единичными элементами последующих строк так, чтобы количество элементов сочетания равнялось требуемому числу рейсов по заявке hj при выполнении условия (3), а каждое сочетание соответствовало отправке в рейсы как минимум двух СТС. После этого исключают первую строку матрицы [t/] из рассмотрения и повторяют процедуру для каждой следующей строки [U].

Аналогично этапу 1 найденные сочетания сохраняются в массиве aklm, формируют модели заявки и заносят их в матрицу моделей заявок [М]. На следующем шаге формируется стек производственных моделей заявок Р.

На первом этапе формируется стек одинарных производственных моделей из всех моделей заявок матрицы [М]:

Р1 = stack (hitJ); i = 1,2 ...q; j = 1,2...г.

На втором этапе рассматриваются бинарные связи между всеми вариантами моделей заявок М,7 U Mk, (j ФI), а именно: рассматриваются связи первого элемента первого столбца со всеми элементами последующих столбцов (рис. 5), затем связи 2го элемента первого столбца со всеми элементами следующих столбцов и т.д. до последнего элемента первого столбца.

После этого первый столбец матрицы [М] исключается из рассмотрения, и аналогичная процедура повторяется для каждого элемента второго столбца. Поиск бинарных производственных моделей заявок продолжается до последнего элемента (г -1) - го

столбца матрицы [М ].

чЛ/,ДЧ1/,.2 Л/1,з

Мг,\ 2,2 Мг,г Мз,1 \*Л/з,2 А/3,3

Mq, 1 М q,2 Mq, 3

Ml,, М 2,r Мз,г

М,

•4.( 1,1

Мг,\ Mi,i "vfM2,з

л/з.1 Л/з,2 fM3,3

M9,l М q, 2 W9>3

A/i,r

M2,

Мз,г

Mq,r

Рис. 5. Формирование бинарных и тернарных производственных моделей

Если данные связи образуют производственные модели, то они заносятся в стек бинарных производственных моделей Р2:

P2=stack{MljvjMk,y, 1 <i,k<q; 1 <j,l<r;

На следующем этапе рассматриваются тернарные связи между всеми вариантами моделей заявок, а именно: бинарные производственные модели заявок Mi . u Мк, (j Ф /) последовательно

дополняются каждым элементом матрицы [М2], сформированной из матрицы [М] путём вычёркивания столбцов / и i. Если данные связи образуют производственные модели Mt . U Мк i '-и Мт п , то они заносятся в стек 1] тернарных производственных моделей: Рг = stack [Mtj и Mk!Kj Мт п j;

1 <i,k,m<q; \<j,l,n<r; j ф1фп. При этом бинарные производственные модели, из которых порождаются тернарные, исключаются из дальнейшего рассмотрения в стеке Р2.

Аналогично производится построение г-арных производственных моделей. Поиск производственных моделей заявок может быть закончен на ол; шаге {к < г), если (к-Y)-арные производственные модели заявок образуют пустое множество.

Последовательное объединение к-арных стеков образует обобщённый стек производственных моделей заявок Р. Поиск

оптимальной производственной модели заявок в стеке Р производится в соответствии со следующим алгоритмом:

Шаг 1. Вычисление значений параметров С,Ы,Т и обобщённого критерия оптимальности КоЛ для каждой производственной модели.

Шаг 2. Выбор рациональной производственной модели по максимальному значению обобщённого критерия оптимальности

р-тах

Кб •

Шаг 3.В случае неоднозначного определения рациональной производственной модели: КЦ'1 = КЦ'1 =... = К°0Р()'', дальнейший

выбор производится по весовым коэффициентам и соответствующим значениям параметров: оптимальной считается модель, параметр с наибольшим весовым коэффициентом которой имеет минимальное значение:

{С, Ы,Т) ~> шт/(Коб = К^, а = атзх)

Если и в этом случае не удаётся найти единственное решение, то окончательный выбор производится на основе неформализованных критериев.

Разработанная методика позволила перейти к разработке информационной модели задачи. Информационная модель (рис. 6) отражает формирование и направление информационных потоков между основными блоками системы управления. Поступающие на предприятие (в АСУ АТП) заявки регистрируются в информационном блоке «Заявки».

Процедурой «Анализ ресурсов» формируется «Массив СТС», в соответствии с которым происходит построение моделей заявок. На основе сформированных моделей заявок строятся производственные модели, из которых определяется рациональная производственная модель и отправляется на выполнение.

Блок «Управление ресурсами» аккумулирует данные следующих подсистем: Кадры, Учёт рабочего времени, Транспорт, Эксплуатация транспорта, Ремонт. Существует «Резерв ТС» - запас ресурсов, необходимый предприятию для организации бесперебойного функционирования. Блок «Массив СТС» представляет

набор моделей СТС: совокупность моделей ТС, закреплённых за ними водителей и временных интервалов, когда они могут быть назначены для выполнения заявки.

АСУ ДТП

Заявки

И

| Резерв ТС

| Аналю ресурсов

1 Построение моделей заявок |

V

Массив СТС

Отказанные заявки

Производственные модели заявок

Выполнение перевозок в соответствии с рациональной производственной моделью :

Рис. 6. Информационная модель оптимального управления заявками

Модель ТС формируется на основе данных блоков «Парк ТС АТП» и «Склад». Блок «Парк ТС АТП» состоит из следующих подсистем: Транспорт, Ремонт, Эксплуатация транспорта.

Характеристики всего подвижного состава АТП хранятся в справочнике - таблице данных ТС АТП (подсистема «Транспорт»), Подсистема «Эксплуатация транспорта» используется для определения состояния ТС в заданном интервале времени. Возможны следующие состояния: ТС свободно, в рейсе, ремонт, плановый ремонт и ТО, зарезервировано.

Модель «водитель» формируется на основе данных блоков «Кадры» и «Учёт рабочего времени водителей». Для определения состояния водителя в заданном интервале времени используется подсистема «Учёт рабочего времени».

Разработка методики и информационной модели позволила перейти к созданию инструментальных средств поддержки оптимального управления заявками.

В четвертой главе приведена характеристика разработанных средств поддержки оптимального управления заявками, а именно описание программно-технических средств, выбранных для реализации АСУ АТП, состав и структура её программно-технического комплекса, описание процесса его функционирования и результаты применения методики и инструментальных средств. Разработанные автоматизированные процедуры являются программными Модулями, в комплексе представляющими собой АСУ АТП.

В качестве средств реализации выбрана среда разработки Delphi и сервер БД Interbase. Реализация АСУ включала организацию вычислительной среды: разработку организационной и функциональной структуры и состава информационной базы; создание необходимых таблиц, содержащих описание бизнес-процессов предприятия; набор программных модулей, обеспечивающих выполнение описанных выше процедур.

Разработанная АСУ АТП, состоит из следующих модулей: агрегаты (учёт эксплуатации и ремонта агрегатов), кадры (кадровый учёт); подразделения и клиенты (формирование иерархической структуры предприятия, справочник клиентов/заказчиков), путевые листы (ввод и обработка путевых листов), склад (складской учёт запчастей), транспорт (учёт ТС, закрепление водителей за ТС), шины (учёт эксплуатации шин), управление заявками (анализ ресурсов, учет, обработка и анализ заявок, формирование производственного плана).

АСУ построена по технологии клиент-сервер. Обмен данными между модулями АСУ, а также внутри самих модулей производится посредством единой базы данных в рамках локальной вычислительной сети. Примеры экранных форм разработанного программного комплекса представлены на рис. 7. На рисунке отражена процедура регистрации и анализа заявки и формирования массива СТС.

Использование АСУ АТП позволяет не только рассчитывать оптимальный способ удовлетворения заявок клиентов, но также в интерактивном режиме в реальном времени моделировать различные производственные ситуации и рассчитывать возможные варианты решения за счёт изменения параметров оптимизации, а также частичного резервирования ресурсов.

Рис. 7. Регистрация заявки и формирование массива СТС

'»К. л-».' чижа

) 1Ж. втгА Г ! х,

Г ""¿¡не ЧЗмм

Массив СТС

_______| ¿ЙУ Щпящгвя/^

'■■'■■■■■ У-'

I -[¡¡>рм»»ч»КГ ___; 31ч? )1?<этог-«*11гел*

I __ р«5Г

I УГ«умр«»СЛ_____; «0«5 ¡Уувссиич/»

] 5.М ........¡Гуад«»«/»!

, |Г»««»с«и»ЯА¡105?

Функционирование АСУ обеспечивает автоматизацию процесса подготовки и поддержки автоперевозок на протяжении всего жизненного цикла заявки: от поступления заявки на АТП и её анализа до удовлетворения заявки в виде выполнения задания по путевому листу. Автоматизация управления заявками основана на учёте реальной ситуации на АТП и имеющихся ресурсах.

Таким образом, продемонстрирована взаимосвязь имеющихся на предприятии ресурсов и обязательств перед клиентами, а также эффективность решения задачи оптимального управления заявками на практике. Внедрение АСУ в промышленную эксплуатацию позволило сократить время обслуживания клиентов и увеличить объёмы оказываемых услуг по грузовым автоперевозкам.

Основные результаты работы и выводы

Выполненные исследования и практическая работа позволили получить следующие выводы и результаты:

1. Решена актуальная задача повышения эффективности управления и функционирования АТП на основе разработки метода и средств оптимизации управления заявками потребителей на грузовые автоперевозки, имеющей существенное значение для автоматизации управления в автотранспортном комплексе.

2. Выявлены и описаны связи и ограничения процесса выполнения заявки, основанного на учёте имеющихся материальных и трудовых ресурсов и возможностей принятия адекватных решений.

3. Разработана математическая модель задачи оптимального управления заявками, особенностью которой является формализованное описание и представление объектов задачи в виде последовательно формируемых сущностей: заявка, модель заявки, производственная модель заявок.

4. Разработан метод оптимального управления заявками, особенностью которого является динамическая настройка ресурсов АТП на экономически выгодные заявки потребителей.

5. Разработан алгоритм автоматизированного поиска рационального варианта удовлетворения заявок, позволяющий в соответствии с заданными ограничениями найти требуемую производственную модель удовлетворения заявок, а также информационная модель оптимального управления заявками.

(■> Рячпявптян пппгпяммннй кпмппркг. ппиыщрниа чф&ектив-

----г"—----- " "Х~ ~ " г*-------------- -------------- ------ ------- I г

ности управления АТП. Произведена апробация разработанного метода и построенного на его основе программного обеспечения. Показана их эффективность при решении практических задач на автотранспортных подразделениях ряда машиностроительных предприятий.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Кисин, И.Л. Оптимальное управление заявками на грузовые автоперевозки [Текст] / Д.Ю. Полянский, И.Л. Кисин // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки, 2007, №1. - Пенза: Информационно-издательский центр Пензенского государственного университета. - С. 183-192.

2. Отчёт по функциональному моделированию деятельности транспортного цеха ОАО «Завод им. В.А. Дегтярёва». - Ковров: КГТА, 2000.

3. Отчёт по комплексной системе автоматизации документооборота транспортного цеха ОАО «Завод им. В.А. Дегтярёва». -Ковров: КГТА, 2000.

4. Кисин, И.Л. Информационные технологии в системах управления автотранспортными предприятиями [Текст]/И.Л. Кисин //Материалы III Всероссийской научно-практической конференции, 11-12 декабря 2004г.Ч.1.-Томск: Изд-во ТГУ, 2004. - С. 6768.

5. Кисин, И.Л. Какой должна быть система автоматизации автотранспортного предприятия (АТП) [Текст] / И.Л. Кисин // Материалы III Всероссийской научно-практической конференции, 1112 декабря 2004г.Ч.1. - Томск: Изд-во ТГУ, 2004. - С. 68-70.

6. Кисин, И.Л. Автоматизация учета кадров на предприятии [Текст] / И.Л. Кисин. - М.: ВНТИЦ, 2005. - №50200500090.

7. Кисин, И.Л. Автоматизация учета кадров на предприятии [Текст]/И.Л. Кисин//Компьютерные учебные программы и инновации. - 2005. - №12. - С. 13.

8. Кисин, И.Л. Автотранспортный парк предприятия [Текст] / И.Л. Кисин. -М.: ВНТИЦ, 2005. -№50200500092.

9. Кисин, И.Л. Автотранспортный парк предприятия [Текст] /' И.Л. Кисин//Компьютерные учебные программы и инновации-2005.-№12.-С. 14.

10. Кисин, И.Л. Склад транспортного предприятия [Текст]. - М.: ВНТИЦ, 2005. -№50200500091.

11. Кисин, И.Л. Склад транспортного предприятия [Текст]/И.Л. Кисин // Компьютерные учебные программы и инновации. - 2005. -№12.-С. 13.

12. Кисин, И.Л. Анализ систем управления автотранспортными предприятиями в малом и среднем бизнесе [Текст] / И.Л. Кисин; под ред. Ю.А. Микипориса // Конструирование, управление и эксплуатация в транспортном комплексе: Монография. - Ковров: КГТА, 2006.-С. 18-26.

13. Кисин, ИЛ. Информационная модель оптимального управления заявками на перевозки АТП в малом и среднем бизнесе [Текст] / ИЛ. Кисин, Д.Ю. Полянский // Проблемы технической эксплуатации и автосервиса подвижного состава автомобильного транспорта: сб. науч. тр. - М.: «МАДИ», 2006. - С. 123-127.

14. Кисин, ИЛ. Математическое и информационное обеспечение оптимального управления заявками на грузоперевозки [Текст] / Д.Ю. Полянский, ИЛ. Кисин; под ред. Ю.А. Микипориса // Конструирование, управление и эксплуатация в транспортном комплексе: Монография. - Ковров: КГТА, 2006. - С. 27-37.

15. Кисин, И.Л. Система автоматизации управления перевозками на автотранспортных предприятиях [Текст] / Д.Ю. Полянский, ИЛ. Кисин; под ред. Ю.А. Микипориса // Конструирование, управление и эксплуатация в транспортном комплексе: Монография. - Ковров: КГТА, 2006. - С. 4-17.

16. Кисин, И.Л. Оптимальное управление заявками на грузоперевозки на автотранспортном предприятии: Монография [Текст] / Д.Ю. Полянский, ИЛ. Кисин. - Ковров: КГТА, 2007. - 128 с.

Изд. лиц. № 020354 от 05.06.97 г. Подписано в печать 22.01.2009 г. Формат 60x84/16. Бумага писчая №1. Гарнитура «Тайме». Печать офсетная. Уел.печ.л. 1,23 . Уч.-изд.л. 1,27. Тираж 100 экз. Заказ № 695.

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ковровская государственная технологическая академия» 601910, Ковров, ул. Маяковского, 19.

Перечень сокращений и условных обозначений.

Введение.

1. Информационные технологии в системах управления малыми и средними автотранспортными предприятиями.

1.1. Анализ функционирования АТП.

1.1.1. Схема управления АТП.

1.1.2. Документооборот на АТП.•.

1.1.3. Функции подразделений АТП.

1.2. Функциональная модель АТП.

1.3. Сравнительный анализ АСУ АТП.

1.3.1. Sterling Group «TransBase».

1.3.2. 1С-Рарус «Автохозяйство».

1.3.3. 1 С-Рарус: «Автотранспорт» (1 С-Рарус).

1.3.4. ИКС Технологии «ИКС: Автотранспортное предприятие».

1.3.5. ТрансЛогистик Soft «Транслогистик».

1.3.6. ИЛИНГ-Автопарк (ИНИНГ Бизнес Софт).

1.3.7. ЗАО «Авест» «1С-Транспорт».

1.3.8. Автотранспорт («Алтиус Софт»).

1.3.9. Веставто — Брест «Система автоматизированного управления предприятием».

Выводы к главе 1.

2. Математическая модель задачи оптимального управления заявками.

2.1. Постановка задачи управления заявками.

2.2. Математическая модель оптимального управления заявками.

Выводы к главе 2.

3. Методика оптимального управления заявками.

3.1. Формирование матрицы моделей заявок.

3.2. Формирование стека производственных моделей заявок.

3.3. Поиск оптимальной производственной модели заявок.

3.4. Информационная модель оптимального управления заявками.

Выводы к главе 3.

4. Инструментальные средства поддержки оптимального управления заявками — АСУ АТП.

4.1. Требования к АСУ АТП.

4.2. Методы и методологии создания АСУ АТП.

4.3. Выбор среды разработчика.

4.4. Модули поддержки АСУ АТП.

Выводы к главе 4.

В современных экономических условиях автотранспортным предприятиям (АТП) необходимо постоянно повышать качество оказываемых услуг и скорость их предоставления с целью обеспечения конкурентоспособности. Решение этих задач обеспечивается при условии сокращения затрат в бизнес-процессах, что практически невозможно без использования новых информационных технологий (ИТ) и современных программно-технических средств.

Успешное функционирование АТП во многом зависит от анализа, учёта и оперативного контроля за рациональным соотношением ресурсов и заявок на автоперевозки (обязательств перед клиентами). Кроме того, скорость получения и обработки необходимых информационных сведений становятся ключевыми факторами, влияющими на эффективность управления транспортным предприятием.

Одним из современных подходов для решения подобных задач является концепция автоматизированных систем управления (АСУ). АСУ определяет информационное объединение различных подразделений автотранспортного предприятия в единый информационно-технологический комплекс. Комплексная автоматизация АТП с помощью АСУ позволяет навести порядок в учёте ресурсов и обязательств, обеспечить непрерывный контроль и анализ состояния дел, что многократно повышает эффективность функционирования предприятия.

Основная задача комплексной автоматизации - создание мощного и достаточно универсального инструмента для анализа деятельности предприятия и принятия управленческих решений. Составной частью комплекса является интеграция технической подготовки АТП и оперативного планирования и управления с помощью информационных технологий и, в частности, ИПИ-технологий (CALS => PLCS1)- ИЛИ -технологии позволяют обеспечить интегрированную информационную поддержку всего жизненного цикла выполнения заявки.

Особенность функционирования АТП заключается в том, что оно является внутрипроизводственной логистической системой на макро- и микроуровне [60]. На макроуровне АТП выступает в качестве элемента макр о логистических систем. На этом уровне АТП обеспечивают ритм работы этих систем, являясь источниками транспортных услуг. На микроуровне АТП представляет собой совокупность подсистем, находящихся в отношениях и связях друг с другом и образующих целостность. Эти подсистемы обеспечивают вхождение материального потока в микр о логистическую систему, прохождение через неё и выход из системы в виде транспортных услуг. Таким образом, к АТП, как к самостоятельной (на микрологистическом уровне) системе производства транспортных услуг, применимы методы и средства оптимизации управления, используемые в других отраслях.

Значительную роль в развитии методов проектирования АСУ и информационных технологий сыграли работы Норенкова И.П. [75; 76; 77], Вермишева Ю.Х. [15], Данилина Н.С. [27]. Исследованиям методов моделирования сложных производственных систем, подходов и особенностей применения ИПИ-технологий посвящены работы Соломенцева Ю.М. [88; 89; 90], Павлова В.В. [90], Митрофанова В.Г. [88], Капустина Н.М. [35, 36], Волковой Г.Д. [17, 18], Шептунова С.А. [106], ГорневаВ.Ф. [24], Гусева А.А., Судова Е.В. [93] и других отечественных и зарубежных учёных.

Разработаны разнообразные методы и средства решения задач управления. Опыт Института проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН (ИПУ РАН) в решении различных задач управления разнообразных областей

1 Концепция PLCS (Product Life Cycle Support) пришла на смену концепции CALS (Continuous Acquisition and Life Cycle Support). Применение PLCS-технологий позволяет эффективно решать проблемы повышения качества оказываемых услуг и следовать общей стратегии непрерывного улучшения бизнеса. деятельности, в том числе автотранспортного комплекса, показывает, что многие проблемы АСУ могут быть решены за счёт применения ИПИ-технологий, автоматизации на всех этапах ЖЦ предприятия [11, 62, 66, 86]. Более того, внедрение ИПИ-технологий является важнейшим направлением в области развития ИТ.

Вопросам логистики автомобильного транспорта посвящены работы Лукинского B.C. [61], Беспалова P.C. [10], Писецкой В.В. [83], Никоновой Н.Г. и Шорикова А.Ф. [71].

Проблемы применения информационных технологий в управлении на АТП рассмотрены в работах Герштейн В.М. и Жигульского К.В. [21], Дауэнгауэра H.A. [28], Лубенцовой B.C. [60], Черкасова О.Н., Ковалева Г.Е., МежоваВ.Е. и Зольникова В.К. [103].

Анализ имеющихся работ показал, что задаче автоматизации управления автотранспортными предприятиями в рыночных условиях уделено мало внимания. Недостаточно разработана теоретическая база по многим вопросам [11, 83]. Особенно недостаточное внимание уделено вопросам оптимального управления заявками на грузоперевозки (далее заявками) с помощью современных информационных технологий как одному из средств повышения эффективности функционирования АТП.

Актуальность задачи управления заявками обусловлена высокой востребованностью услуг АТП в самых разных областях деятельности и характеризуется большим количеством поступающих заявок на грузоперевозки. Актуальность данной задачи особенно проявляется в момент, когда количество поступающих на предприятие заявок входит в противоречие с возможностью их выполнения из-за отсутствия требуемых ресурсов. Решение задачи связано с большим объёмом данных, подлежащих обработке в реальном масштабе времени и не может быть эффективно решено без использования современных подходов, основанных на применении ИТ, в частности АСУ. Основным фактором, влияющим на эффективность управления транспортным предприятием, становятся скорость обработки данных и получение необходимых информационных сведений в условиях интенсивной обработки заявок клиентов.

С точки зрения развития применения информационных технологий в автотранспортном комплексе, можно выделить три этапа внедрения ИТ [11,71]. На начальном этапе происходит автоматизация операций учёта и финансовых расчётов. Автоматизируются задачи материально-технического снабжения, бухгалтерского учёта и др. Главная цель на этом этапе — сокращение численности персонала.

Для следующего этапа - контрольного — характерны стабилизация парка ЭВМ, определение сфер их применения, информационный поиск в глобальных сетях передачи данных, организация локальных сетей на предприятии.

На этих двух этапах преобладает использование информационно-справочных систем.

Третий этап внедрения информационных технологий - интеграционный. Он характеризуется новой организационной основой предприятий, базирующейся на широком применении информационных технологий, использовании сложных корпоративных систем, интегрированных в Интернет. На этом этапе на транспортных предприятиях возникают собственные информационные службы с децентрализованной системой подготовки и обработки данных, широко используются многофункциональные интегрированные информационно-вычислительные системы, специализированные экспертные системы и системы интеллектуального анализа данных для поиска и принятия оптимальных решений. Для этого этапа характерно создание корпоративных сетей, подключение транспортных предприятий к единой глобальной информационной системе, использование технологий электронного документооборота, организация региональных логистических центров.

Выявленные проблемы и трудности, связанные с особенностями функционирования АТП, определили необходимость разработки метода и создания средств поддержки оптимального управления заявками на грузоперевозки на АТП. Это позволило сформулировать цель работы и поставить научную задачу.

Целью настоящей работы является повышение эффективности управления и функционирования малых и средних АТП на основе разработки метода и средств оптимального управления заявками потребителей на грузоперевозки путём динамической настройки ресурсов АТП на экономически выгодные заявки.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решена научная задача, включающая:

• исследование функционирования АТП и существующих производственных связей;

• формальное описание заявки на грузоперевозки;

• разработку метода оптимального управления заявками, включающего в себя математическую модель оптимального управления заявками и алгоритм автоматизированного поиска рационального варианта их удовлетворения;

• разработку методики сбора и обработки данных на АТП, основанную на моделях функционирования АТП;

• разработку инструментальных средств поддержки процедур сбора и обработки данных на АТП и оптимального управления заявками.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• выявлены и описаны связи и ограничения процесса выполнения заявки, основанного на учёте имеющихся материальных и трудовых ресурсов АТП;

• выполнено формальное описание заявки на грузоперевозки;

• разработан метод оптимального управления заявками путём динамической настройки ресурсов АТП;

• разработан алгоритм автоматизированного поиска рационального варианта удовлетворения заявок;

• разработана математическая и информационная модель задачи оптимального управления заявками.

Методы исследования. При разработке теоретических положений диссертационной работы использованы аппарат теории множеств, математической логики, методы системного анализа, функционального и информационного моделирования, объектно-ориентированного программирования, теория баз данных.

Практическая ценность:

• разработана методика и средства поддержки сбора и обработки данных в АСУ АТП;

• разработан программный комплекс оптимального управления заявками в рамках АСУ АТП.

Разработанная методика и созданное программное обеспечение внедрены в промышленную эксплуатацию транспортного цеха крупного машиностроительного предприятия ОАО «Завод им. В.А. Дегтярёва» и на автотранспортном предприятии ЗАО «Камион».

Апробация работы. Результаты работы докладывались на III Всероссийской научно-практической конференции 11-12 декабря 2004г. в Филиале Кемеровского государственного университета в г.Анжеро-Судженске, на I научно-технической конференции молодых учёных и аспирантов 4—7 апреля 2006г. в ГОУ ВПО «Ковровская государственная технологическая академия имени В.А. Дегтярёва», на заседаниях кафедры.

Публикации. По теме исследования опубликовано 16 работ, среди них 1 монография и 1 статья в научном журнале из перечня ВАК РФ. Разработанные в диссертации методика и алгоритмы использовались при выполнении 2-х хоздоговорных научно-исследовательских работ. Зарегистрировано 3 разработки в общероссийском информрегистре (отраслевой фонд алгоритмов и программ).

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения и списка библиографических источников (106 наименований). Работа содержит 142 страницы сквозной нумерации, включая 53 рисунка и 2 таблицы.

Выводы к главе 4

1. Разработана АСУ АТП, позволяющая вести учёт эксплуатации и ремонта агрегатов, кадровый учёт, справочник клиентов АТП, ввод и обработку путевых листов, складской учёт, учёт ТС и эксплуатации шин, управление заявками.

2. Проведена апробация разработанного метода и инструментальных I средств оптимального управления заявками АТП и показана их эффективность при решении практических задач. Функционирование разработанной АСУ АТП позволило наглядно проследить взаимосвязь имеющихся на предприятии ресурсов и обязательств перед клиентами, а также продемонстрировать эффективность предложенного метода решения задачи оптимального управления заявками в зависимости от имеющихся ресурсов.

3. Внедрение АСУ в промышленную эксплуатацию позволило сократить время обслуживания клиентов и увеличить объёмы оказываемых услуг по грузовым автоперевозкам на АТП.

127

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Главным результатом работы являются разработанные метод и средства повышения эффективности функционирования автотранспортного предприятия на основе оптимального управления заявками на грузоперевозки путем динамической настройки ресурсов предприятия. Внедрение результатов работы позволяет значительно повысить эффективность процессов управления и функционирования АТП, увеличить производительность предприятия и, в конечном итоге, достичь экономический эффект.

Выполненные исследования и практическая работа позволили получить следующие выводы и результаты:

1. Решена актуальная задача повышения эффективности управления п функционирования АТП на основе разработки метода и средств оптимизации управления заявками потребителей на грузовые автоперевозки, имеющей существенное значение для автоматизации управления в автотранспортном комплексе.

2. Выявлены и описаны связи и ограничения процесса выполнения заявки, основанного на учёте имеющихся материальных и трудовых ресурсов и возможностей принятия адекватных решений.

3. Разработана математическая модель задачи оптималыюго управления заявками, особенностью которой является формализованное описание и представление объектов задачи в виде последовательно формируемых сущностей: заявка, модель заявки, производственная модель заявок.

4. Разработан метод оптимального управления заявками, особенностью которого является динамическая настройка ресурсов АТП на экономически выгодные заявки потребителей.

5. Разработан алгоритм автоматизированного поиска рационального варианта удовлетворения заявок, позволяющий в соответствии с заданными ограничениями найти требуемую производственную модель удовлетворения заявок, а также информационная модель оптимального управления заявками.

6. Разработан программный комплекс повышения эффективности управления АТП. Произведена апробация разработанного метода и построенного на его основе программного обеспечения. Показана их эффективность при решении практических задач на автотранспортных подразделениях ряда машиностроительных предприятий.

129

1. ГОСТ 7.1-2003. Библиографическая запись. Библиографическое описание Текст.. - М.: Изд-во стандартов, 2004. - 52 с.

2. Сох, Earl. Fuzzy Modeling and Genetic Algorithms for Data Mining and Exploration Текст. / E. Cox. Amsterdam : Elsevier, 2005. - 530 p.: ill. - ISBN 012-194275-9.

3. CNews Издание о высоких технологиях Электронный ресурс. / Холдинг РБК Электрон, дан. — М.: Холдинг РБК, 1995-2008 - Режим доступа: http://www.cnews.ru, свободный. - Загл. с экрана. — Яз. рус., англ.

4. Акулич, И.Л. Математическое программирование в примерах и задачах Текст.: учеб. пособие для студентов эконом, спец. вузов / И.Л. Акулич. -М.: Высш. шк., 1986.-319 с.

5. Алексейчук, А.Е. Автоматизация бизнес-процессов на предприятиях Текст. / А.Е. Алексейчук, Е.А. Гребенюк, Э.Л. Ицкович // Автоматизация в промышленности. М.: Издательский дом «ИнфоАвтоматизация», ООО, 2003. - №6.

6. Аносов, А. Критерии выбора СУБД при создании информационных систем Электронный ресурс. / А. Аносов Электрон, дан. — М., 2001. - Режим доступа: http://www.citforum.ru/database/articles/criteria, свободный. - Загл. с экрана.

7. Ахтырченко, К.В. Моделирование программной архитектуры Текст. / К.В. Ахтырченко, В.В. Леонтьев // Вычислительные методы и программирование. Т.2. М.: Изд-во МГУ, 2001. - С. 33-48.

8. Баркалов, С.А. Задачи ресурсного планирования комплексов работ Текст. / С.А. Баркалов, В.Н. Колпачев, A.M. Котенко, A.M. Потапенко // Системы управления и информационные технологии. 2004. - №3(15). - С. 3946.

9. Белов, A.A. Мониторинг ресурсов организации Текст. / A.A. Белов, М.Ю. Михайлов // Системы управления и информационные технологии:

10. Международный сборник научных трудов. Вып. 10. Воронеж: Научная книга, 2003.-С. 58-63.

11. Ю.Беспалов, P.C. Транспортная логистика: новейшие технологии построения эффективной системы доставки Текст. / P.C. Беспалов. М.: Вершина, 2007.-382 с.

12. Биленко, Г.М. Информационные технологии на транспорте Текст. / Г.М. Биленко, А.Ф. Бородин, H.A. Епрынцева, A.B. Хомов. М.: РГОТУПС, 2006.-220 с.

13. Бодров, В.А. Повышение эффективности использования автомобилей путем регламентирования текущих ремонтов Текст.: автореферат дис. . д-ра техн. наук: 05.22.10. Владимир, 2001. - 32 с.

14. Буч, Г. Объектно-ориентированное проектирование (с примерами применения) Текст. / Г. Буч. Киев; Москва: Диалектика, 1992. — 519 с.

15. Васкевич, Д. Стратегии клиент-сервер Текст. / Д. Васкевич. — Киев: Диалектика, 1996. 396 с.

16. Вермишев, Ю.Х. Основы автоматизации проектирования Текст. / Ю.Х. Вермишев. -М.: Радио и связь, 1988.-278 с.

17. Верников, Г. Основные методологии обследования организаций. Стандарт IDEF0 Электронный ресурс. / Геннадий Верников Электрон, дан. -М., 2002. - Режим доступа: http://www.cfm.ru/vernikov/idef/idei0.slitml, свободный. — Загл. с экрана.

18. Волкова, Г.Д. Концептуальное моделирование предметных задач Текст.: в 2 ч. Ч. 1. Методология автоматизации интеллектуального труда: учеб. пособие / Г.Д. Волкова. М.: МГТУ «СТАНКИН», 2000. - 76 с.

19. Гаджинский, A.M. Логистика Текст.: учебник / A.M. Гаджинский. -16-е изд., перераб. и доп. М.: Дашков и К, 2008. - 483 с. - Библиогр.: с. 482483. - ISBN 978-5-91131-755-3.

20. Герами, В.Д. Методология формирования системы городского пассажирского общественного транспорта Текст.: автореферат дис. . д-ра техн. наук: 05.22.01. М., 2001.-32 с.

21. Глинских, А. Мировой рынок систем электронного документооборота Текст. / Александр Глинских // Jet Info Информационный бюллетень. М.: Джет Инфо Паблишер, 2002. - №8 (111). - 40 с.

22. Горнев, В.Ф. Информационная автоматизация производств на основе инструментальных метасистем Текст. / В.Ф. Горнев // Труды Третьего Международного конгресса «Конструкторско-технологичес-кая информатика» КТИ-96. М.: МГТУ «СТАНКИН», 1996. - С. 54.

23. Горохов, Д. Методы организации хранения данных в СУБД Текст. / Дмитрий Горохов, Владимир Чернов // Открытые системы. М.: Открытые системы, 2003. - №3.

24. Давыдов, Ю.А. Моделирование и анализ информационных потоков при автоматизированном управлении технологическими процессами влокомотивном депо Текст.: автореферат дис. . д-ра техн. наук: 05.13.06, 05.22.07.-М., 2002.-48 с.

25. Данилин, Н.С. Основы построения единой автоматизированной информационной системы ГТК РФ Текст. / Н.С. Данилин. М.: Новейшая Российская таможенная академия, 1997. - 80 с.

26. Дейт, Крис Дж. Введение в системы баз данных Текст. = An Introduction to Database Systems / К.Дж. Дейт; пер. с англ. и ред. К.А. Птицына. 8-е изд. - М.: Вильяме, 2006. - 1327 е.: ил. - Предм. указ.: с. 1315-1327. -ISBN 5-8459-0788-8 (рус.).

27. Калинов, Г.Н. CASE структурный системный анализ: Автоматизация и применение Текст. / Г.Н. Калянов М.: Лори, 1996. - 242 с.

28. Калянов, Г.Н. CASE-технологии: консалтинг в автоматизации бизнес-процессов Текст. / Г.Н. Калянов. М.: Горячая линия - Телеком, 2002. - 320 с.

29. Каменнова, М.С. Системный подход к проектированию сложных систем Текст. / М.С. Каменнова // Журнал д-ра Добба. 1993. - №1. - С. 9-14.

30. Капустин, Н.М. Автоматизация производственных процессов в машиностроении Текст. / Н.М. Капустин, П.М. Кузнецов. М.: Высшая школа, 2007.-415 с.

31. Карманов, В.Г. Математическое программирование Текст. / В.Г. Карманов. М.: Физматлит, 2001. - 263 с.

32. Карпачев, И.И. Классификация компьютерных систем управления предприятием Электронный ресурс. / И.И. Карпачев. Электрон, дан. - М., 2000. — Режим доступа: http://www.interface.ru, свободный. - Загл. с экрана.

33. Кисин, И.Л. Автоматизация учета кадров на предприятии Текст. / И.Л. Кисин. М.: ВНТИЦ, 2005. - №50200500090.

34. Кисин, И.Л. Автоматизация учета кадров на предприятии Текст. / И.Л. Кисин // Компьютерные учебные программы и инновации. 2005. - №12. -С. 13.

35. Кисин, И.Л. Автотранспортный парк предприятия Текст. / И.Л. Кисин. М.: ВНТИЦ, 2005. - №50200500092.

36. Кисин, И.Л. Автотранспортный парк предприятия Текст. / И.Л. Кисин // Компьютерные учебные программы и инновации. 2005. - №12. - С. 14.

37. Кисин, И.Л. Какой должна быть система автоматизации автотранспортного предприятия (АТП) Текст. / И.Л. Кисин // Материалы III Всероссийской научно-практической конференции, 11-12 декабря 2004г. 4.1. — Томск: Изд-во Томского университета, 2004. С. 68-70.

38. Кисин, И.Л. Оптимальное управление заявками на грузоперевозки на автотранспортном предприятии: Монография Текст. / Д.Ю. Полянский, И.Л. Кисин. Ковров: КГТА, 2007. - 128 с.

39. Кисин, И.Л. Склад транспортного предприятия Текст. М.: ВНТИЦ, 2005.-№50200500091.

40. Кисин, И.Л. Склад транспортного предприятия Текст. / И.Л. Кисин // Компьютерные учебные программы и инновации. 2005. - №12. - С. 13.

41. Козлов, В.Н. Системный анализ и принятие решений Текст. / В.Н. Козлов. СПб.: Изд-во СПбГТУ, 2000. - 190 с.

42. Коноплянко, В.И. Имитационное моделирование и принятие решений в задачах автомобильно-дорожного комплекса Текст. / В.И. Коноплянко. -М.:ИНФА, 2001.-345 с.

43. Кочерга, В.Г. Основы функционирования интеллектуальных транспортных систем в организации движения и перевозок Текст.: автореферат дис. . д-ра техн. наук: 05.22.01. М., 2001. - 36 с.

44. Лазарев, Ю.Н. Алгоритм решения многокритериальных задач управления Текст. / Ю.Н. Лазарев, М.И. Гераськин // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. Т.З, №1. — Самара: Самарский науч. центр РАН, 2001. С. 80-85.

45. Лукинский, B.C. Логистика автомобильного транспорта: концепция, методы модели Текст. / B.C. Лукинский, В.И. Бережной, Е.В. Бережная, И.А. Цвиринько. — М.: Финансы и статистика, 2000. 280 с.

46. Марка, Д.А. Методология структурного анализа и проектирования Текст. / Д.А. Марка, К.Л. МакГоуэн. М.: Метатехнология, 1993. - 240 с.

47. Мартин, Дж. Планирование развития автоматизированных систем Текст. / Дж. Мартин. М.: Финансы и статистика, 1984. - 196 с.

48. Материалы с сайта НИЦ CALS-Технологий «Прикладная логистика» Электронный ресурс. Электрон, дан. - М.: «НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», 2003-2008. - Режим доступа: http://www.cals.ru, свободный. — Загл. с экрана.

49. Мауэргауз, Ю.Е. Автоматизация оперативного планирования в машиностроительном производстве Текст. / Ю.Е. Мауэргауз. -М.: Экономика, 2007.-287 с.

50. Машупин, Ю.К. Методы и модели векторной оптимизации Текст. / Ю.К. Машунин. М.: Наука, 1986. - 145 с.

51. Назаров, C.B. Компьютерные технологии обработки информации Текст.: учеб. пособие / C.B. Назаров, В.И. Першиков, В.А. Тафинцев и др.; под ред. C.B. Назарова. -М.: Финансы и статистика, 1995. —248 с.

52. Немировский, A.C. Сложность задач и эффективность методов оптимизации Текст. / A.C. Немировский, Д.Б. Юдин. М.: Наука, 1979. - 384 с.

53. Николаев, А.Б. Автоматизированные системы обработки информации и управления на автомобильном транспорте Текст. / А.Б. Николаев, C.B. Алексахин, И.А. Кузнецов, В.Ю. Строганов; под ред. А.Б. Николаева. М.: Издательский центр «Академия», 2003. - 224 с.

54. Никульчев, Е.В. Многокритериальные системы принятия решений для задач управления Текст. / Е.В. Никульчев // Автоматизация в промышленности. — М.: Издательский дом «Инф о Автоматизация», ООО, 2005. №7.

55. Норенков, И.П. Автоматизированное проектирование Текст. / И.П. Норенков. М., 2000. - 188 с.

56. Норенков, И.П. Введение в автоматизированное проектирование технических устройств и систем Текст.: учеб. пособие для втузов / И.П. Норенков. М.: Высш. шк., 1980. - 311 с.

57. Норенков, И.П. Разработка систем . автоматизированного проектирования Текст.: учебник для вузов / И.П. Норенков. М.: Изд-во МГТУ им.Н.Э.Баумана, 1994. - 207 с.

58. Норенков, И.П. Системы автоматизированного проектирования Текст. В 9 кн. Кн. 1. Принципы построения и структура / И.П. Норенков. — М.: Высш. шк., 1987.- 127 с.

59. Нурминский, Е.А. Численные методы решения детерминированных и стохастических минимаксных задач Текст. / Е.А. Нурминский. Киев: Наук, думка, 1979.- 161 с.

60. Пахчанян, А. Технологии электронного документооборота. Текст. / Арам Пахчанян // Открытые системы. СУБД: журн. для профессионалов в области информационных технологий / ЗАО «Издательство «Открытые системы» (АО «Открытые системы»). 2002. - №10.

61. Петров, Ю.А. Комплексная автоматизация управления предприятием. Информационные технологии теория и практика Текст.: монография / Ю.А. Петров, Е.Л. Шлимович, Ю.В. Ирюпин. - М.: Финансы и статистика, 2001. -159 с.

62. Подиновский, В.В. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач Текст. / В.В. Подиновский, В.Д. Ногин. М.: Наука, 1982. - 256 с.

63. Поляк, Б.Т. Введение в оптимизацию Текст. / Б.Т. Поляк. М.: Наука, 1983.-384 с.

64. Прангишвили, И.В. Актуальные проблемы развития систем управления в промышленности Текст. / И.В. Прангишвили // Автоматизация в промышленности. -М.: Издательский дом «ИнфоАвтоматизация», ООО, 2003. №1.

65. Соломенцев, Ю.М. Автоматизированное проектирование и производство в машиностроении Текст. / Под ред. Соломепцева Ю.М., Митрофанова В.Г. М.: Машиностроение, 1986. - 256 с.

66. Соломенцев, Ю.М. Конструкторско-технологическая информатика и автоматизация производства Текст. / Ю.М. Соломенцев. — М.: Изд-во «Станкин», 1992. 127 с.

67. Соломенцев, Ю.М. Моделирование технологической среды машиностроения Текст. / Ю.М. Соломенцев, В.В. Павлов. М.: МГТУ «СТАНКИН», 1994. - 104 с.

68. Сольницев, Р.И. Автоматизация проектирования систем автоматического управления Текст.: учеб. для вузов по спец. «Автоматика и управление в технических системах» / Р.И. Сольницев. М.: Высш. шк., 1991.о

69. Судов, Е.В. Концепция развития САТ^-технологий в промышленности России Текст. / Е.В. Судов, А.И. Левин, А.Н. Давыдов, В.В. Барабанов. М., 2002.- 129 с.

70. Трахтенгерц, Э.А. Компьютерные системы поддержки принятия управленческих решений Текст. / Э.А. Трахтенгерц // Проблемы управления: ежемес. науч.-технический журн. / Ин-т проблем управления им. В.А. Трапезникова РАН. М.: «СенСиДат», ООО, 2003. - №1.

71. Туревский, И .С. Экономика и управление автотранспортным предприятием Текст. / И.С. Туревский. М.: Высшая школа, 2006. - 222 с.

72. Ульман, Дж. Основы системы баз данных Текст. / Дж. Ульман. -М.: Финансы и статистика, 1983. 334 с.

73. Фаулер, М. ЦМЬ. Основы Текст.: [пер. с англ.] / М. Фаулер, К. Скотт. СПб: Символ-Плюс, 2002. - 192 с.

74. Хоменюк, В.В. Элементы теории многоцелевой оптимизации Текст. / В.В. Хоменюк. -М.: Наука, 1983.- 128 с.

75. Чен, П.П.Ш. Модель «Сущность-связь» шаг к единому представлению данных Текст. / Петер Пин-Шен Чен // СУБД. М.: Изд-во «Открытые системы», 1995. - №3. - С. 137-158.

76. Черняков, А.Г. Современные подходы к решению задач производственного планирования Текст. / А.Г. Черняков // Автоматизация в промышленности. — М.: Издательский дом «ИнфоАвтоматизация», ООО, 2004. -№9.

77. Черпаков, Б.И. Компьютерно-интегрированные производства и САЬ8-технологии в машиностроении Текст. / Под ред. д-ра техн. наук, проф. Б.И. Черпакова. М.: ГУП «ВИМИ», 1999. - 512 с.

78. Внедрена в работу методика оптимального управления заявками, особенностью которой является динамическая настройка ресурсов АТП на экономически выгодные заявки потребителей.

79. Разработанная АСУ АТП внедрена в эксплуатацию.

80. Внедрение указанных результатов позволило сократить время обслуживания клиентов и увеличить объёмы оказываемых услуг по грузовым автоперевозкам.

81. Председатель комиссии Члены комиссии:1. Д.Л. Липсман

82. Внедрена в работу методика оптимального управления заявками, особенностью которой является динамическая настройка ресурсов АТП на экономически выгодные заявки потребителей.

83. Разработанная АСУ АТП внедрена в эксплуатацию.

84. Внедрение указанных результатов позволило сократить время обслуживания клиентов и увеличить объёмы оказываемых услуг по грузовым автоперевозкам.1. Председатель комиссии1. Члены комиссии:1. И.А. Кондрашин£6. и