автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:Разработка метода определения предпочтительных вариантов АСУ ГС для станций, выполняющих грузовую работу

РГБ О Л

_ МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

' 'К I :пПЬ РОССИЙСКОЙ ФЕЖЕРА1Ш

ВСЕРОССИЙСЮШ НАУ'На-ИССЛЕДОВАТЕ.ШЗда ИНСТИТУТ КЕЛЕЗНОДОРОЯНОГО ТРАНСПОРТА

На правах рукописи

Кш Галина А^ксандровна

РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ АСУ ГС ДЛЯ СТАНЦИЙ, ШП0ЛНЯП1Щ ГРУ35ЖЛ) РАБОТУ

Специальность 05.22.08 - Эксплуатация гэ-гезнолорогнсго

транспорта (вклвчая системы гагнвлазащш, централизации и блокировки)

АВТОРЕФЕРАТ диссертация ка оозскшше ученоЗ степеин канщдзта технических наук

йхжез 19£>4 г.

Работа вшголнена во Всероссийской ваучно-исслэдовательско институте хелэзнодорошого транспорта.

Научный руководитель - кандидат технических наук

Козлов Орий ТИХОНОВИЧ

Официальные оппонента- академик АТ РФ, доктор

технических наук, профессор Гишкин Евгений Михайлович ~ кандидат технических наук

Голубев Борис Леонидович

Ведущая организация - Управление грузовой и коммерческой

работы Ыиннстерства путей сообщения

Защита диссертации состоится -X" 1994 г

в_час. на заседании диссертационного совета Д 114.01.01. ггр:

Всероссийской! научно-исследовательской институте гзлззнодороаногс транспорта го адресу:

129351, Уосква, И - 164, 3-я Штщннская ул., д.Ю.

С диссертацией когно ознакошггься р технической библиотеке института.

""тагвн на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просау направлять в адрес совета ян статута.

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного

совета, кандидат технических науй Су/ К.В.Кондрахзша

• ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы, один из путей повышения эффективности работы железнодорожного транспорта - автоматизация технологических процессов на станциях, выполняющих грузовую и коммерческую работу. Отраслевой программой предусмотрено оснащение автоматизированными системами управления (АСУ ГС) всех станций, выполняющих основной объем грузовой работы.

На начальном этапе проектирования и внедрения АСУ ГС вопрос выбора ее типа и структуры не стоял из-за ограниченных возможностей использования средств вычислительной техники. Главным образом для АСУ ГС использовались мини-ЭВМ СМ-1420 с пассивным периферийным оборудованием на работах местах.

При проектировании разных типов систем организации - разработчики: НИИНА, ПКТБ АСУЯТ, ШИТ, НИЦ ВНЮТГа, ВДТТранс, "Инвариант", Тульское НПО "Ока" исходили из предпосылок, определяемых опытом работы, имеющимися техническими средствами,требованиями заказчиков.

Последующее развитие средств вычислительной техники привело к появлении более совершенных типов АСУ ГС - от отдельного автоматизированного рабочего места любого работника станция (АРМ) до мощных систем реального Времени, охвагыващих работу всей станции.

В результате создано несколько типов АСУ ГС, различавшихся техническими и технологическими решениями, топологической структурой, качеством исполнения, количеством и типом подключаемых абонентских пунктов, функциональным набором решаемых задач и т.д.

В настоящее время более 40 станций оснаценн различными типами автоматизированных систем. Осуществляется массовое Екедрение АРМов на станциях, выполштдих грузовую н конмэрческуо работу, что соз-

дает основу последущей автоматизации всех технологических процессов.

Многообразие имеющихся и разрабатываемых систем и необходимость широкого оснащения ими станций с различными условиями работы (специфика технологических процессов, виды выполняемых грузовых операций, объемы грузопереработки, топология расположения грузовых фронтов и технологических объектов, наличие подъездных путей и т.д.) делаег актуальным разработку метода принятия решения при определении предпочтительного варианта АСУ ГС для внедрения на станциях, выполняющих грузовую и коммерческую работу на сети железных дорог.

Целью исследования является разработка метода принятия решения по выбору предпочтительного варианта АСУ ГС для внедрения на станциях сети келезных дорог России.

Методика исследования. Для достижения поставленной цели в диссертации проведен:

- анализ п обобщение теории и практики внедрения АСУ ГС на станциях сети дорог;

- анализ существувщих методов исследования параметров АСУ и разработка комплексной методики оценки эффективности АСУ ГС;

- при создании методик использованы математические методы исследования операций, теории графэв, теории принятия решения, теории классификации и снижения размерности, теории выбора вариантов.

Научная новизна. В диссертации разработаны:

- комбинированны® метод оценки времени реакции АСУ ГС, позволяющий определить среднее время реакции система в условиях промышленной эксплуатации путем включения специально разработанного автором комплекса измориаелыю-гаштвтагаэских программ (КИСП) б реаль-

ный процесс функционирования систем и оценить системы до внедрения их на новых объектах с помощью модели обращения пользователей к системе, реализованной в КИСП.

• методика классификации станций по категориям для выбора типа и структуры АСУ ГС по значимым классификационным признакам. Определены правила отнесения .станций к одной из полученных категорий станций;

- метод принятия решения при определении предпочтительного варианта АСУ ГС для внедрения на станциях сети келезных дорог России, включая расчет потребного количества абонентских пунктов (АЛ).

Практическая ценность. Разработанный метод принятия решения позволяет быстро и эффективно определить тип и структуру АСУ ГС для внедрения на любой станции сети келэзных дорог России.

Выбор системы научно обоснован ц позволяет обеспечить эффективную работу станции при имеющемся объеме грузопереработки и свести к минимуму материальные затраты при внедрении АСУ ГС.

Разработанный метод адаптирован для практического использования и позволяет без сложных научных расчетов принимать решения инженерным работникам на уровне станции, отделешя, управления дро-рогн.

Метод позволяет при необходимости определить потребное количество технических средств для любого полигона гелэзной дорога, отделения или крупного шлезнодорожного узла.

Универсальность разработки заключается в том, что при появлении нового типа АСУ ГС без изменений и доработок метода могло определить сферу ее использования для определенных категорий станций.

Реализация результатов работы. На основа проведенных исследований автором разработаны официальные документы Министерства путей сообщения: "Рекомендации по внедрению различных типов и структур АСУ грузовыми станциями" (J6 ЦМТ 28/31 26.06.91г.) и " Унифицированные требования к проектированию АСУ ГС" (Ji ШТ-28/Ю 10.07. 92г.), которые представлены желееным дорогам для использования при определении объемов внедрения АСУ ГС, их типов и структур.

Разработанный метод принятия решения по выбору предпочтительного варианта АСУ ГС использовался при разработке проекта оснащения средствами гкчислительной техники станций Калининградской железной дороги.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на:

-•научно-технической конференции молодых ученых на секции "Управление процессами перевозок" (Хабаровск, 1989 г.);

- научно-техническом совете ЦМ МПС (Москва, 1991 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложений.

Работа содержит 150 страниц машинописного текста, 22 таблицы, 19 рисунков, 100 наименований использованных источников и 10 при-локвний на 76 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении определена актуальность выбранной темы исследования, ее теоретическое и практическое значение, сформулирована цель исследования.

В первой гдавэ выполнен обзор отечественного и зарубежного опыта работы автоматизированных систем на железнодорожном транспорте. Проведен анализ теоретических исследований и практических решений, связанных с работой автоматизированных систем управления грузовыми станциями. Дана оценка существующей практики автоматизации грузовых станций. Сформулированы задачи, которые необходимо решить для достижения поставленной цели.

Анализ работы АСУ ГС показал, что не на всех станциях они работают эффективно. Это связано с тем,что АСУ ГС, разработанные применительно к определенным станциям, используются для внедрения на других и в процессе эксплуатации проходят долгий путь адаптации к условиям данной конкретной станции. В связи с возникающим несоответствием мекду техническими средствами и спецификой работы станций, выполняющих грузовые и коммерческие операции, в процессе эксплуатации эти системы постояшо видоизменяются и совершенствуются. Улучшается сервис для пользователей, перерабатывается программное обеспечение, модернизируются технические структуры, перестраиваются топологии систем, а при необходимости происходит замена технических средств.

Значительный вклад в развитие АСУ на квлэзнодороаном транспорте внесли ученые доктора технических наук Е.М.Тшпшн, В.А.Буянов, Е.А. Сотников, А.А.Смехов> Л.П.Гулупов, В.А.ИзницкпЯ ; в исследование проблем автоматизации грузовых станций и контейнерных пунктов кандидаты технических наук Ю.Т.Козлов, Л.С.Крохин, В.А.Католи-ченко, А.А.Кучерскнй, Т.А.Николаева. П^блэме оснащения грузовых станций техническими средствами посвящены исследования Б.Л.Голубэ-ва, Я.А.Зудилина, А.А.Шрзмова, В.А.Смэхова.

Однако, эти исследования посвядеш главным образом выберу эко-

номико-матемагическизс методов автоматизации и оптимизации процессов управления на станциях, технологическому и информационному обеспечению систем.

Ошт эксплуатации и внедрения АСУ ГС показал, что выбор системы зависит от многих факторов: от характера основной работа станции (сортировочные, участковые, промекуточные.грузовые), топологии расположения грузовых фронтов и технологических объектов, видов выполняемых грузовых операций,'объемов грузопереработки.

Существующие системы классификаций станций для выбора типа и структуры АСУ ГО не могут быть использованы. Так, деление станций по их типу на сортировочные, промежуточные, участковые и грузовые не означает,что грузовая работа проводится только па грузовых станциях. Принятая классность станций не оценивает объемы грузовой работы, поскольку определяется суммой баллов, зависящей от показателей работы станции в целом.

При планировании внедрения АСУ ГС на станциях дороги, полигона или крупном иелезнодорохном узле нет возможности расчета потребного количества технических средств для каждого случая. Подбор проводится эмпирически, так как невозможно привести в соответствие ту или кесв систему АСУ с имеющимися классами станций.

В связи с массовым оснащением станций средствами АСУ необходимо разработать общую для всех станций методологию принятия решения по выбору типа и структуры АСУ ГС для использования ее на станциях сета дорог России.

Для этого необходимо:

- исследовать имевдаеся и разрабатываемые АСУ ГС с тем, чтобы определить сферу из применения, для чего разработзть метод исслздо-

а^гая;

-9- исследовать работу грузовых станций и сгруппировать их в категории для приведения в соответствие имеющихся систем и станций, для чего разработать методику группировки станций;

- разработать методику выбора предпочтительного варианта АСУ ГС для ее использования на станциях сети дорог, включая расчет потребного количества АЛ.

Во второй главе проведено исследование АСУ ГС для установления их количественных характеристик и определения а£ер внедрения на различит категориях станций. Обоснован выбор исследуемого параметра - времени реакции системы, как одного из основных показателей ее работы в реальном масштабе времени.

Под "временем реакции" системы понимается время, измеряемое от момента посылки в систему запроса, до момента появления на экране дисплея первого символа ответа, т.е.- окончания обработки запроса. Проведенные исследования позволили установить, что длительность времени реакции в системах АСУ ГС и АС» КП зависит от ряда факторов, любой из которых может оказаться "узким местом* в работе системы и ухудшить ее характеристики. Особое место отводится времени реакции система, которое зависит от количества одновременно работающих пользователей в системе.

Проведенный анализ существувдих методов оценки производительности систем показал, что ни один из них не вмвет достаточной методологической основы для количественной оценки пропводительности АСУ ГС и АСУ КП.

Поэтому, для оценки времени реакция системы рвзработвя комбинированный метод, позволявший оценить системы и определить среднее время реакции АСУ ГС а условиях промышленной эксплуатации путем включения специально разработанного комплекса измерительно-синтети-

ческих программ (КИСП) в реальный процесс функционирования систем и оценить их до внедрения ва новых объектах с помощью моделирования обращения пользователей к АСУ ГС, входящей в КИСП- Он совмещает в себе элементы известных методов исследования систем и сводит к минимуму их несоответствие применительно к работе грузовых станций.

Программный комплекс, реализующий этот метод, разработан на основе анализа функций операционной среда, структуры и условий функционирования реальных программ в действующих АСУ ГС и АСУ КП. В его состав входят измерительные программы автоматического сбора и обработки статистических данных, образцовая программа поиска ключевого реквизита по запросу в базе данных и программы обработки результатов экспериментов (рис.1).

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОМПЛЕКСА ПРОГРАММ (КИСП)

рис.1.

С помощью КИСП проведены исследования имеющихся систем и проанализированы их количественные оценка по времени реакции системы при определенном количестве одновременно работавдих пользователей.

На основе полученных данных с помощью регрессионного анализа установлена зависимость времени реакции системы ( Т ) от количества одновременно работающих пользователей ( п ). Аппроксимирующая функция имеет вид:

= а0 * а^ , ( I )

где а0 и аг определены для каздой исследуемой АСУ ГС. Так, для: АСУ ГС на ст.Москва - Тов.Курская а0= 0,89, а(= 0,303;

АСУ ГС на ст.Москва - Тов.Смоленская а0= 1,16, ап= 0,28;

АСУ ГС на ст.Москва - Тов.Ярославская'ас= 0,96, с,=0,27;

АСУ ГС на КП Харьков - Балашовский а0= 2,74, а,= 2,31;

АСУ ГС на-ст.Владивосток а0= 1,04, аА = 0,29 и т.д.

Проведенные практические наблюдения показали, что качество работы АСУ ГС удовлетворяет пользователей, если в. с наибольшей нагрузки время реакции (I ) не превышает 6 с.

С помощью полученных зависимостей я с учетом этого условия для каждого типа АСУ ГС можно определить количество одновременно работающих пользователей (АЛ), при котором время реакции системы не превышает требуемого и соответствующий объем грузотреработки в отправках. Результаты расчетов приведены в табл.1.

В третьей главе разработана система классификации станций, выполняющих грузовые и коммерческие операции, для янбора типа я структуры АСУ ГС. Проведенный анализ технологии работы стацций позволил выделить 10 основных классифвсационных признаков. Выбор

Таблица I

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ СТРУКТУР АСУ ГС

Тип Топология структуры количество отправок Количество (АЛ)

1.1 Одномашинная система -универсальное автоматизированное рабочее место до 50 I

II.I Одномашинная многотерминальная система 50-500 2-5

111.1 111.2 111.3 111.4 Локальная вычислительная сеть топологии "кольцо" с централизованным управлением 500-2000 5-7 7-9 9-11 11-15

IV.! ГУ.2 IV.3 IV.4 Многомашинная вычислительная сеть КСАРМ топологии "звезда" или "магистраль" с частично децентрализованным управлением 500-4000 7-10 10-15 15-20 20-25

ЧЛ Одномашинная многотерминальная система топологии "общая шина" с централизованным управлением до 2000 8-12

V. 2 Многомашинная многотерминальная система комбинации топологии "общая шина" и "звезда" с централизованным и частично автономным управлением до 4000 12-16

VI. I Одномашинная многотерминальная система топологии "магистраль" с централизованным управлением 100-2000 5-10

п.г Многомашинная многоточечная система топологии "звезда" с централизованным управлением 500-4000 8-15

VI .3 Многомашинная многоточечная вычислительная §еть с дегювом комбинированной топологии с централизованным и частично автономным управлением до 8000 16-30

VI.4 Многомашинная многоточечная вычислительная сеть с деревом комбинированной топологии с централизованным рассредоточенным и автономным управлением свыше 8000 30-40

-гз-

значимых классификационных признаков проводился методом парных сравнений. Для кввдоЯ пары признаков (А^) экспертно были установлены соотношения их значимости и построена матрица парных сравнений (Р1;)), значения элементов которой определены как

ри =

О, если (1,/ = I,п);

I, если Л^Ау ( 2 )

2, если Ах>Ау

По матрице парных сравнений для каждого признака рассчитывался коэффициент важности оц

I'

^ - ( 3 )

1 п п

2

13

Расчеты показали, что значимыми классификационными признаками для выбора типа и структуры АСУ ГС с коэфЗициентом важности а = 0,182 являются вид выполняемых грузовых операций и объем гру-зоперврабогки.

Для классификации ствыкй по видам выполняемых операций ш данным тарифного руководства № 4 построено распределение станций по возможным сочетаниям выполняемых на них грузовых операций. Количество таких сочетаний равно 132. Из-за высокой размерности такая классификация станций неудобна для практического использования.

I

Произведя снижение размерности встречающихся сочетаний с использованием теории графов, найдена иеко?<ая классификация станций по ви-

дам грузовых операций следувдим образом.

Станции группируются по видам грузовых операций и по месту их выполнения на местах общего пользования (МОП), подъездных путях (П/П) и на МОП + П/П.

Для каждой групш строится дерево возможных сочетаний грузовых операций. Узлам дерева ставится в соответствие вид грузовой операции, а каждой ветви - доля станций, выполняющих эти вида операций.

По алгоритму покрывающего дерева максимальной длины выделяется дерево грузовых операций, имеидее максимальную мощность.

Из рассматриваемого дерева выделяются 2 класса: множество вершин выделенного дерева и множество вершин прочих покрывающих деревьев.

Проведенные расчеты позволили выделить пять классов сочетаний грузовых операций (Ск):

С) - работа на подъездных путях-(§3);

- работа на ШП и подъездных путях (§1, §2, §4, §9, §3);

С3 - работа на МОП, подъездных путях и контейнерных площадках (§1. §2, §4, §9, §3, §5, §8, §6, §8н);

- работа с повагонными отправками на МОП (§1, §4);

СБ - работа с. повагонными, мелкими и контейнерными отправками на МОП ( §1, §4, §2, §9, §5, §8);

Для классификации станций по второму признаку найдена метрика классификации по объемам грузопереработкп в отправках, а не в вагонах и тоннах, как принято в действующих формах учета п отчетности.

Классификация станций проведана по штодаке, разработанной ка основе анализа работы станций сета дорог. ?гспредэлэш:э станций по гс типу (1 = 1,4) и по диапазонам грузопэреработа: в вагонах

- 1.12) созсолаз: найта распродзязлие отих стсвдя£ п; длгпаго-

нам в каждом подмножестве 0к по видам операций.

Согласно этому найдены объема грузопереработки по отдельным видам отправок и общее количество отправок 0 к в каадом подмножестве станций

гг утах _ . I 4 )

ЗпИ 1 ' р к

й

т^а

где

макскмальное значение объема грузопереработки в вагонах в диапазоне

- доля переработки грузов по отдельным видам отправок станциями подмножества ск;

Рк - доля грузопереработки станциями, включенными в подмножество О , от общего грузооборота;

(( - среднее количество отправок п-го типа в вагоне. Так как расчетная функция распределения количества станций от объемов грузопереработки, являясь не гладкой, однако, имеет тенденцию к уошаиию с увеличением количества отправок, метрика

I

классификации но объемам грузопереработки получена путем ее выравнивания ло кснотонно-уОывокщей (рис.2).

В результате получсш категоржх станций по видам грузовых • операция и объемам гругопорерасюткл в отправкам.

опислнч пряг.&па относглгля ста:«::-.! при г^тсмчтцагронагпом г» ".-:ьтсмаг.;с-"рсгэ:шсу г,е;г//,'нх к кголориг.:! в соотиот-

о ;сгс^якгч.г.ягя по ккХм грузе:;»:: спзрк::.! :: сЗгжп гру-^раос;:"! в отпраг.ка::.

В четвертой главе разработан метод принятия решения при опре-делонии предпочтительного варианта АСУ ГС для внедрения на станциях, выполняющих грузовые и коммерческие 'операции, включая расчет количества АД и собственно методику ЕЫбора типа и структуры АСУ ГС.

ЗАВИСИМОСТЬ ГРУППЫ СТАНЦИИ ОТ КОЛИЧЕСТВА ГРУ30ПЕРЕРАБ0ТКИ В ОТПРАВКАХ

группа "станции 0 таз

А, 10000

8000 10000

сз ■ 6000 8000

4000 6000

■ 2000 4000

Сб 1000 2000

С7 500 1000

С8 ' 300 500

100 300

. Ою 50 100

0 50 (

50 100 300 500

1000 2000 4000 6000 8000 Рис.2 .

отар.

Общее количество АН, необходимое для эффективной работы станции, выполняющей грузовые операции, может быть рассчитано как

ап

где .

Я , Ждв, А^ - количество рабочих мест работников, занятых и связанных по условиям технологического процесса соответственно с работой грузового хозяйства, организацией движения поездов, работой аппарата управления.

Минимальное и максимальное количество АП для работников цеха движения и аппарата управления для полученных категорий станций Ск определяется исходя из перечня выполняемых технологических операций, их возможного совмещения на одном рабочем месте по таблицам, разработанным в диссертации.

Количество АН для грузового хозяйства определяется расчетным путем как

*гр = "твк + Я^М(7Ч(а) + ^£4(1-7) + Я^Щ-а), ( 7 )

где

I

'^твк " количество, рабочих мест для работников товарной конторы;

С1, мЦ^г С' ~ количество рабочий мест для работников грузовых фронтов соответствешо на местах общего пользования (МОП), контейнерных пунктах (КП) и подъездных путях (П/П); 7 - доля груз?.! от общего объема, перерабатываемая на грузовом дворе станции; а - доля прочих грузов, кроме контейнеров, перерабатывай-

мых на МОП;

(1-7)- доля грузов, перерабатываемых на п/п;

(1-а)- доля контейнерных грузов, перерабатываемых на контейнерном пункте;

В отличии от цеха движения работа подразделений грузового хозяйства отличается более высокой неравномерностью. Поэтому, количество АЛ для работников товарной конторы предлагается определять исходя из перечня выполняемых операций на каадом рабочем месте и объемов грузопереработки в час наибольшей нагрузки ( Q4HH ) по формуле

О

N = f Q . tTBK / tTBK 1 , ( 8 )

ТВК I ЧЧНН Б чнн J ' 4 '

где

Q ' = О™** . й ; ( 9 )

[ ) - взятие целой части; ГБК - среднее время обработки одного документе в АРМ ТВК; т™ - период часа наибольшей нагрузки;

¡3 - коэффициент неравномерности поступления грузов и документов.

Количество АЛ для работников грузовых фронтов (АРЫ ПС) на мощ контейнерных пунктах (КЛ) и П/П определяется топологией станции (размещением грузовых фронтов), перечнем выполняемых операций и объемом грузопереработки на кавдом .грузовом фронте

к

т-а- а>. «»-ч/^т].

( 12 )

к

где

гмоп, гп/п гт - среднее время обработки одного документа в

АРМ ПС соответственно на МОП, П/П и КП; \ ^к ^х ~ доля грузов, перерабатываемых на й-ом грузовом Фронте (если по топологии станции на данном грузовом фронте будет установлен АРМ);

Функции наличия перерабатываемого груза соответственно на МОП, П/П, МОП и П/П для различных категорий станций определяются в соответствии с видами операций.

. Для принятия решения по выбору предпочтительного варианта АСУ ГС станция, на которой будет внедряться АСУ ТО, относится к одной из категорий согласно классификации по видам грузовых операций и объемам грузопереработки.

Из набора имеющихся систем АСУ ГС выделяются те, которые могут быть рекомендованы для внедрения на этой категории станций. Заведомо неподходящие системы для> данной категории станции не рассматриваются и в выборе не участвуют.

Выбор предпочтительных вариантов АСУ ГС предлагается проводить следующим образом.

Определяется набор экономических показателей, по которым будет оцениваться эффективная система, в т.ч. <р,- функциональный набор задач АСУ ГС; <р - стоимость АСУ ГС, включая эксплуатационные расходы; <р - количество подключаемых АЛ.

э

г

см

время работы приемосдатчика грузового фронта на АРМ в течение смены (без технологических перерывов).

Для оценки каждого варианта системы используется функция ценности в стоимостном внракении (ф.13), в которой стоимостной показатель критерия ф оценивается по общему экономическому эфЗ>екту от эксплуатации системы и зависит от набора выполняемых операций на станции в условиях автоматизации, а стоимостные показатели по критериям ф2 и <р3 определяются суммой расходов на приобретение комплекса технических средств, математического обеспечения и эксплуатационных расходов

-Л-к^^ч» ( и )

при ограничениях:

количество АЛ долхно Сыть больше или равно расчетному количеству АЛ, потребному для автоматизации технологических процессов на станции

- ан > - ап

N И. ; р 1

время реакции должно быть не Солее 6 с 6,

где

- коэф|ици8Нт полноты набора функционального состава задач в системе для конкретной станции (оценивается экспортно специалистами в соотввтствш с методами, используемыми в задачах теории игр);

С1 - оц&екэ общего результата от эксплуатации 1-ой система -в денежном выражении ( определяется расчетным путем );

Э1(Н^п)) - эксплуатационные затраты на 1- ую систему в за-

висшости от количества АН;

K1(N^n(tn)) - капитальные вложения на i - ую систему;

N™- количество АЛ в зависимости от времени реакции системы.

Наилучшей считается система, для которой значение функции ценности максимально

{* = max v .

1

Предлагаемый метод оценки применим ввиду ограниченного числа вариантов систем, из которых следует выбрать предпочтительный.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

I. Анализ теории и практики внедрения АСУ грузовой станции показал, что благодаря широкому выбору современной вычислительной техники, локальных сетей, сервисных возможностей, операционных систем, систем управления базами данных разработан и совершенствуется ряд принципиально разных типов АСУ ГС. Эти системы различаются между собой техническими и технологическими решениями, топологической структурой, качеством исполнения, количеством и типом подключаемых абонентских пунктов, функциональным,' набором решаемых задач и другими факторами.

В то ке время, станции, открытые для выполнения грузовых и коммерческих операций', отличаются друг от друга спецификой работы, видам! выполняемых грузовых операций, объемам! грузоперзработки, топологией расположения грузовых фронтов и технологически^ объектов, наличием подъездных путей и июпз.и друг .".ми факторс:ет.

В настоящее время вибор того шгл того типа системы опроделя-

ется возможностями пользователей, предпочтениями разработчиков и другими субъективными факторами, что приводит в одних случаях к неоправданному увеличению капиталовложений, а в других - несоответствию производительности системы условиям работы станции, что делает актуальным разработку метода обоснованного выбора предпочтительного варианта АСУ ГС для определенных категорий станций.

2. Для исследования действующих АСУ в диссертации разработан комбинированный метод оценки времени реакции АСУ ГС, основанный на определении среднего времени реакции. Оценка времени реакции производится путем включения специально¿разработанного комплекса измерительно-синтетических программ (КИСП) в исследуемую систему, работающую в реальных условиях или с помощью моделирования обращения пользователей к системе, реализованного в КИСП.

С помощью КИСП проведены исследования имеющихся систем и проанализированы их количественные оценки по времени реакции системы при, определенном количестве одновременно работапда. пользователей.

Получены аналитические и графические зависимости времени реакции от количества одновременно работающих пользователей.

Установлены возможные сферы применения различных типов АСУ ГС в зависимости от объемов грузопереработки. При этом, один и тот же тип системы может обеспечивать управление'технологическими процессами на станциях различны^, категорий.

3. Для определения категорий станций, соответствующих типам внедряемых АСУ ГО, разработана методика классификации станций по значимым классификационным признакам. Методом парных сравнений определены значимые признаки классификации - вид выполняемых грузовых операций и объем грузопереработки с коэффициентом важности а = 0,182.

Для группировки станций сети дорог в определенные категории построены графы, узлами которых являются виды грузовых операций, а ветвями - доли станций, выполняющих эти грузовые операции.

На основании разработанных классификаций по значимым признакам станции сети дорог сгруппированы в категории по видам грузовых операций к по объемам грузопереработки в отправках.

На основе использования разработанной системы классификации предложен алгоритм практических расчетов для отнесения станции с конкретными характеристиками к определенной категории.

4. Принятие решения по определению предпочтительного варианта АСУ ГС для внедрения на станции осуществляется по разработанному методу. Выбор предпочтительного варианта АСУ ГС проводится по набору показателей - критериев ср±({ =1,4), в т.ч. ф,- функциональному набору задач АСУ'ГС; ср2- стоимости АСУ ГС, включая эксплуатационные расходы; <р - количеству подключаемых АП.

Для оценки кавдого варианта системы используется функция ценности в стоимостном выражении , в которой стоимостной показатель критерия ■ <р оценивается по общему экономическому эффекту от эксплуатации системы и зависит от набора выполняемых операций на станции в условиях автоматизации, а стоимостные . показатели по

I

критериям ф2 и ф3 определяются суммой расходов на приобретение комплекса технических средств, математического, обеспечения и эксплуатационных расходов. !

При этом вазкное значение имеет определение потребного количества абонентских пунктов, зависящего от топологии станции, наличия удаленных грузовых Фронтов, характера и специфики работы станции, объема грузоперераооткл, в том числе в час наибольшей нагрузки.

Каилучшей считается система, для которой значение функции ценности максимально.

Предлагаемый метод оценки применим ввиду ограниченного числа вариантов систем, из которых следует выбрать предпочтительный.

5. По результатам теоретических исследований разработаны инженерные методы расчета, позволяющие определить предпочтительные варианты АСУ ГС как для конкретных станций, так и чля полигона сети дорог (дорога, отделение, железнодорожный узел). При этом обеспечивается эффективная работа АСУ ГС при-имеющемся объеме грузопере-раоотки на станции и сокращение мзтэриальных затрат при внедрении систем.-

Предложенный метод монет быть использован для определения сфер применения как уже существующих систем, так и вновь разрабатываемых.

6. На основе проведенных исследований с участием автора разработаны официальные документы Министерства путей сообщения: "Рекомендации по внедрению различных типов структур АСУ грузовыми стзнцияьж" (Л ПМТ-28/31 26.05.91г.) и "Унифицированные требования к проектировании АСУ ГС"(Л ЦМТ-28/10 10,07.92г.), которые используются железными дорогами при определении объемов внедрения АСУ ГС, их типов и структур.

Предложенный метод принятия решения по выбору предпочтительного варианта АСУ ГС использован при разработке проекта оснащения средствами вычислительной техники станций Калининградской железной дороги. :

Основные полокения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Ким Г.А. Оценка параметров АСУ грузовых станций. Вестник ВНШЖТа. -1991.- » I.- с.36-39.

2. Ким Г.А. Пути повышения эффективности АСУ грузовыми станциями и контейнерными пунктами. Тезисы докладов 36 научно-техической конференции. Том I. Хабаровск.1989. с.86-88.

3. Козлов Ю.Т., Андрюшин В.Д., Ким Г.А. Оптимальные сферы внедрения АСУ грузовых станций. Железнодорояный транспорт. ЯБ. 1992 г. - с. 13-17.

4. Козлов Ю.Т., Ким Г.А. Автоматизированные системы и АРМы в грузовом хозяйстве железных дорог. Я.-д. транспорт. Серия "Грузовая и коммерческая работа", ЭЦ/ЦЯИТЭИ МПС. 1994 г. вш.1 с.1-11.

5. Козлов Ю.Т., Ким Г.А. Рекомендации по внедрению различных типов структур АСУ грузовыми станциями. МПС. 1991г. с.17.

6. Козлов Л.Т., Кил Г.А. Унифицированные требования к проектированию АСУ грузовых станций и 'контейнерных пунктов. МПС., 1992 г. с.13.