автореферат диссертации по транспорту, 05.22.08, диссертация на тему:Развитие методов автоматизированного расчета плана формирования поездов с учетом параметров инфраструктуры железнодорожного транспорта

На правах рукописи

Раев

Павел Владимирович

РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАСЧЕТА ПЛАНА ФОРМИРОВАНИЯ ПОЕЗДОВ С УЧЕТОМ ПАРАМЕТРОВ ИНФРАСТРУКТУРЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Специальность 05.22.08 - Управление процессами перевозок

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2006

Диссертация выполнена на кафедре «Управление эксплуатационной работой» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Осьминин Александр Трофимович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Батурин Александр Павлович кандидат технических наук, доцент Рыбин Петр Кириллович

Ведущая организация: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Российский государственный открытый технический университет путей сообщения» (РГОТУПС).

Защита состоится 25 октября 2006 г. в ¿5, ч. 00 мин, на заседании диссертационного совета Д.218.008.02 при Петербургском государственном университете путей сообщения по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9, ауд. 7-320.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат диссертации разослан 25 сентября 2006г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, к.т.и., доцент гь^" Е.Ю.Мокейчев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Основой организации вагонопотоков на сети железных дорог Российской Федерации является план формирования поездов (ПФП), который определяет род и назначение поездов (групп вагонов), формируемых железнодорожными станциями, чем обеспечивается эффективность эксплуатационной работы железнодорожного транспорта.

Для расчета ПФП разработан целый ряд методов и программ на их основе для ЭВМ. В настоящее время на железных дорогах России эксплуатируется автоматизированная система расчета плана формирования поездов (АС РПФП), в рамках которой возможно получать множество вариантов ПФП с последующим выбором из них оптимального на основе многокритериальной оптимизации.

Разработка АС РПФП потребовала решения многих задач: автоматизированная подготовка исходных данных, повышение их достоверности, привязка данных к расчетному полигону и др. Но к расчету вариантов ПФП в автоматизированной системе пользователи постоянно повышают требования. Это прежде всего связано с отсутствием учета параметров инфраструктуры железнодорожного транспорта в рамках АС РПФП и необходимостью разработки специальной подсистемы учета.

Под параметрами инфраструктуры понимается путевое развитие и техническое оснащение железнодорожных направлений, характеризуемое количеством сортировочных путей на станциях для накопления вагонов по назначениям ПФП, а также такими интегральными показателями, как перерабатывающая способность станции и пропускная способность перегонов, в комплексе учитывающих технические средства и технологию работы станций и участков.

В связи с изложенным проблема учета параметров инфраструктуры железнодорожного транспорта при автоматизированном расчете ПФП, который может ограничивать возможность реализации ряда вариантов ПФП, актуальна как для теории, так и для практики управления процессами перевозок. Создание подсистемы учета уровня развития инфраструктуры в рамках

автоматизированной системы позволит получать варианты ПФП, адекватные возможностям железнодорожного транспорта и снизить число корректировок ПФП после его расчета, повысить эффективность перевозочного процесса и качества управления им, что в совокупности позволит снизить эксплуатационные расходы.

Целью работы является развитие методов учета параметров инфраструктуры железнодорожного транспорта при автоматизированном расчете ПФП. Для достижения этой цели потребовалось решить следующие основные задачи:

• провести анализ существующих методик и разработанных на их основе программ для ЭВМ по расчету ПФП;

• обосновать основные параметры, характеризующие уровень развития инфраструктуры, подлежащие учету при автоматизированном расчете ПФП;

• разработать модель учета ограничений, связанных с уровнем развития инфраструктуры, при расчете ПФП и на основе разработанной модели предложить новый метод расчета ПФП;

• на основе предложенного подхода разработать подсистему учета уровня развитая инфраструктуры в АС РПФП.

Перечисленные задачи объединены общей идеей, направленной на повышение качества расчета плана формирования поездов и эффективности перевозок.

Объектом исследования является план формирования поездов и методы его расчета с учетом ограничений инфраструктуры.

Исследование проводилось с использованием методов системного анализа, дискретной математики, объектно-ориентированного анализа.

Научная новизна. В диссертации впервые развиты методы автоматизированного расчета ПФП с учетом параметров инфраструктуры, включая:

1) обоснование принципов построения подсистемы учета уровня развития

инфраструктуры железнодорожного транспорта в рамках АС РПФП;

2

2) развитие метода абсолютного расчета ПФП на базе разработанной математической модели, позволяющий вычислить оптимальный вариант ПФП на ограниченном полигоне с учетом возможностей станций по формированию и переработке поездов.

Практическая ценность. Разработанный подход к учету параметров инфраструктуры при автоматизированном расчете ПФП применен к АС РПФП. В соответствии с подходом метод расчета плана формирования поездов может быть использован для определения оптимального варианта ПФП на отдельных железнодорожных направлениях с учетом параметров инфраструктуры. В рамках АС РПФП принципы построения подсистемы учета уровня развития элементов инфраструктуры, влияющих на составления вариантов ПФП, позволяют повысить качество расчета ПФП на всех железных дорогах России, где сейчас эксплуатируется эта автоматизированная система.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены, обсуждены и получили одобрение наг

• межведомственной научно-практической конференции «ТелеКомТранс - 2004» (Ростов-на-Дону, РГУПС, 2004 г.);

• международной научно-практической конференции «ИНФОТРАНС-2004» (СПб, ПГУПС, 2004 г.);

• научно-практических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых ПГУПСа «Шаг в будущее» (Неделя науки - 2003 -2006);

• Сетевой школе ОАО «Российские железные дороги» по организации вагонопотоков (г. Санкт-Петербург, 12-16 сентября 2005 г.);

• заседаниях кафедры «Управление эксплуатационной работой» ПГУПСа в 2004 - 2006 гг.

Публикации. Результаты выполненных исследований отражены в восьми печатных работах.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения,

четырёх глав, заключения, списка использованных источников (90

наименований) и приложения. Основное содержание работы изложено на 127

3

страницах машинописного текста, иллюстрированного 16 таблицами и 35 рисунками.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель, основные задачи и методы исследования.

Первая глава «Связь плана формирования поездов с инфраструктурой железнодорожного транспорта» содержит анализ взаимосвязи ПФП и инфраструктуры железнодорожного транспорта, существующих методик расчета ПФП с учетом уровня развития инфраструктуры.

Проблема организации вагонопотоков и расчета ПФП привлекает внимание ученых и специалистов на транспорте с начала XX века. Научная база теории организации вагонопотоков была заложена в первой половине XX века в трудах А.Н. Фролова, И.И. Васильева, ПЛ. Гордеенко, А.П. Петрова, К.А. Бернгарда и др. ученых. Дальнейшее развитие теории организации вагонопотоков вплоть до сегодняшних дней нашло отражение в работах В.М Акулиничева, А.П. Батурина,

A.Ф, Бородина, C.B. Дуваляна, С.Ю. Елисеева, В.А. Ивницкого, В.И. Ковалева,

B.А. Кудрявцева, H.H. Куценко, А.Т. Осьминина, И.И. Осьмининой, Е.А. Сотникова, Л.П. Тулупова, А.К. Угрюмова, В.А. Шарова и др. ученых и специалистов. Вопросами расчета и корректировки ПФП регулярно занимаются Департамент перевозок ОАО «РЖД», ГВЦ, ИВЦ железных дорог, а также ученые и специалисты ВНИИАС, МГУПС, ПГУПС, РГОТУПС и др..

Анализ существующих методик расчета ПФП и составленных на их основе программ для ЭВМ показал, что вопросы технической оснащенности станций и участков не достаточно учитывались. Проверка наличия возможностей для формирования назначений и переработки поступающего на станцию вагонопотока происходит после расчета. План необходимо подвергать корректировке, в результате чего конечный вариант утеряет свое преимущество перед другими возможными вариантами организации вагонопотоков и не будет оптимальным.

Типовая методика, утвержденная «Инструктивными указаниями по организации вагонопотоков», предусматривает учет ограничений путем введения условных (штрафных) значений нормативов и последующего перерасчета оптимального варианта плана формирования. Но как показал анализ, такой подход фактически не осуществляется. Вместо этого полученный вариант ПФП подвергается корректировке экспертами, что показано на рис. 1.

Рис. /. Фактический расчет варианта ПФП экспертным путем

В связи с изложенным важно найти пути реализации этого механизма, но только в рамках автоматизированного расчета ПФП.

В диссертации сделан выбор базовых параметров, отражающих уровень развития инфраструктуры и ограничивающих множество допустимых вариантов ПФП. К таким базовым параметрам, которые могут быть использованы для расчетов ПФП в рамках автоматизированной системы, отнесены:

1) Число сортировочных путей на станциях, определяющее допустимое количество формируемых назначений.

2) Перерабатывающая способность станции, являющаяся интегральным показателем уровня развития станции.

3) Пропускная способность участков.

Использование на сети железных дорог России АС РПФП создает условия для учета технического развития станций и участков при автоматизированном расчете ПФП путем расширения функциональных возможностей этой системы.

Исходя из изложенного, необходимо вести дальнейшее развитие методов расчета ПФП и разработки специальной подсистемы учета уровня развития инфраструктуры при автоматизации расчета.

Во второй главе «Разработка метода учета параметров инфраструктуры при автоматизированном расчете плана формирования поездов» обоснованы принципы построения подсистемы учета уровня развития инфраструктуры, а также разработки модели расчета ПФП с учетом ограничений по путевому развитию подгорочных парков и перерабатывающей способности станций, непосредственно используемых для накопления и переработки назначений ПФП.

В главе сформулированы основные требования к подсистеме учета уровня развития инфраструктуры при автоматизированном расчете ПФП. Эта подсистема учета должна быть адаптирована к действующей АС РПФП и универсальной, применимой как на дорожном, так и на сетевом уровне. Следует выделить следующие принципы, заложенные в АС РПФП, на которых базируется предлагаемая подсистема:

• открытость системы к ее развитию и наращиванию функциональных возможностей;

• возможность получения необходимой информации из действующих на сети дорог программных комплексов. Это значит, что если необходимая информация есть в других АС, то ее можно

импортировать в АС РПФП, при этом оперативную информацию следует получать по расписанию или по моменту ее прихода;

• возможность реализации различных экономико-математических моделей. Одни и тех же данные могут быть обработаны с использованием различных методов расчета, что позволяет сравнить полученные решения, а также развивать методику расчета;

• реализация интеллектуальной составляющей АС в процессе диалога пользователя с ЭВМ, выбора рационального плана формирования поездов путем решения многокритериальной задачи и поиска оптимальных по Парето вариантов. При этом выбор оптимального варианта ПФП основан на критериях, установленных пользователем системы, поэтому расширение набора критериев создает удобства для пользователей и повышает качество расчета;

• наглядное представление выполненных вагонопотоков на полигоне с топологией сети железных дорог. Подобное представление информации дает возможность пользователям системы оценивать обстановку на сети дорог и удобным для них способом анализировать выполненные вагонопотоки.

Таким образом выстраивается следующая структура подсистемы учета уровня развития инфраструктуры в рамках АС РПФП (рис. 2).

НСИ АС РПФП содержит определенную информацию по станциям и участкам железнодорожной сети, в том числе и об уровне их технического развития.

При наличии таких готовых исходных данных, как агрегированные вагонокорреспонденции по станциям полигона сети железных дорог с маршрутами их следования, следует использовать их для расчета ПФП любыми известными методами. С помощью специально разработанного программного интерфейса для интеграции другими приложениями, выполняющими расчет ПФП, эта возможность в АС РПФП реализована.

Данные о вагонокорреспонденциях и их маршрутах, формируемые регулярной обработкой исходных данных

I Нормативно-справочная информация ^

»асчет вариантов

Расчет

1

| показателей по | ' вариантам ПФП ^

Г Отображение на

Оценка загрузки

элементов инфраструктуры

— - элемент требует доработки — - элемент требует разработки

Рис. 2. Предложенное построение подсистемы учета уровня развития

инфраструктуры при автоматизированном расчете ПФП в АС РПФП

Для расчета ПФП с учетом ограничений по перерабатывающей способности и количеству формируемых по станции назначений предложено развить метод абсолютного расчета ПФП на ограниченных полигонах, позволяющий получать вариант ПФП с минимальными «приведенными» затратами вагоно-часов. Ранее абсолютным расчетом ПФП возможно было получать оптимальный вариант ПФП для направлений с 5-6 станциями, без учета указанных ограничений при расчете. Большее количество станций на расчетном направлении в методе абсолютного расчета не рассматривалось.

При расчете принимаются следующие ограничения:

1) Максимально допустимое количество формируемых на станции назначений поездов.

2) Максимально допустимое количество вагонов, поступающих на станцию в переработку.

Задача ставится следующим образом.

Пусть К — множество всех вариантов выделения сквозных назначений на заданном расчетном полигоне. Будем считать, что участковые назначения присутствуют во всех вариантах, т.е. в исходных данных есть все участковые вагонокорреспондеиции (иначе при их отсутствии количество вариантов ПФП только уменьшается). Количество вариантов выделения сквозных назначений ПФП к = которое для неразветвленного направления с п-станциями подсчитывается по формуле:

п-2 МХя-*)

¿ = П 2 уп>2 (1)

1=1

Пусть Р(ЗМ) — граф, вершинами которого являются множество станций 5, участвующих в расчете, а ребрами множество участков А/, соединяющих станции из множества Б. Перебирая все варианты выделения сквозных назначений, в каждом случае имеем дело с множеством выделенных сквозных назначений N очередного /-варианта (1еК) выделения сквозных назначений, т.е. имеем IV— К(1).

Для каждой станции известны затраты приведенных вагоно-часов на накопление назначения, сеС, и экономия от проследования вагонами этой станции без переработки, ¿(з), *<=Г, Также известно множество

вагонокорреспонденций V от станции I до станции л у^е V, |Уу. Каждой

вагонокорреспондеиции у,у можно из множества назначений N сопоставить множество таких простых цепей МУу)={"(т)> теМ, пеТ/} на графе Р, которые соединяют si и Каждая такая цепь ЛГ(у,у) представляет собой элемент множества вариантов включения вагонокорреспондеиции в назначения N.

Затраты на накопление по варианту выделения сквозных назначений N однозначно определяются как

(2)

Поскольку существует множество цепей Л^Уу), то следует вычислить множество 2 затрат на переработку вагонокорреспондеиции у^, поскольку

Уу • Е«л(т))), теад, пеЛ/(у,у) (3)

9

Нахождение включения всех вагонокорреспонденций в выбранное множество назначений с минимальными затратами на переработку представляется в виде оптимизационной задачи

г(У)->хтп (4)

После решения задачи получаем затраты по варианту ПФП, определяемые

как

Х(ф)-М») + 7ХУ) (5)

На рис. 3 приведен пример возникновения множественности решения. Для примера использовано расчетное направление из четырех последовательно расположенных станций. Рассмотрим вагонокорреспонденцию для которой нужно решить вопрос о включении в очередное множество назначений N некоторого /-варианта выделения сквозных назначений. Для выбранного примера существует 3 варианта включения, поэтому возникает множество затрат v¡j

* {/(2)+г(3), ¿(3), /(2)}, для которого применяется условие (4).

Р{ЗМ) (?)-(2)-(3)-(4)

с

" с

т

с(1)

( ^

V

т

С(2)

№ с(3)

т

с(4)

X----*

2^4(3) ><---

Затраты ^по

накоплению N

Затраты •на

переработку Vjj

\

.У

Рис. 3. Множество вариантов пропуска вагонокорреспонденции при заданном

множестве назначений 10

После перебора всех /-вариантов выбирается вариант с наименьшими затратами.

Учет приведенных ограничений для описанной выше математической модели записываются следующим образом.

Пусть МЫ — множество ограничений по количеству формируемых на станциях назначений, значение тп(з) известно для всех станций $> Поскольку N(5) -— выделенные назначения по станции то возникает условие

|М»| < т«0), 565 (6)

Пусть МР — множество ограничений по количеству перерабатываемых на станциях вагонов, значение тр($) известно для всех станций, зеЯ. Количество перерабатываемых вагонов по станции равно количеству вагонов, для которых эта станция не является станцией назначения. Принимая за //(Уу) поездные назначения, в которые включается вагонокорреспонденция у,у, и исключая назначение (поездное) на станцию назначения вагонокорреспонденции МЧ>у)\л(,уД выбираем множество назначений, в составе которых вагонокорреспонденция у,у перерабатывается на станциях назначения этих поездных назначений. Тогда зная вагонокорреспонденции, проходящие через станцию 5 далее в поездных назначениях, Уу-еМх), количество вагонов с переработкой по станции 5 можно получить из выражения

X Ы [ S(N(y¡J)\n(sJ)) ], у^еВД, (7)

Подводя итог, получаем оптимизационную задачу вида: г(У)->тт

№)| < тф),

X Ы [ ¿ХМчЫф ] < тр(з), у^еМ»,

Решение этой задачи дает вариант ПФП, который учитывает заданные ограничения по количеству формируемых по каждой станции назначений и объему переработки по каждой станции. Для решения задачи использованы алгоритмы, разработанные в главе Ъ.

В третьей главе диссертации «Алгоритм и программа расчета плана формирования поездов модифицированным методом абсолютного расчета» приведены алгоритм, программа для ПЭВМ, результаты и анализ расчетов ПФП с помощью разработанного метода.

Для расчета ПФП модифицированным методом исходными данными являются корреспонденции вагонопотоков и маршруты их следования, нормативы по станциям, ограничения по формированию назначений и переработке вагонов на станциях. Поскольку расчет ведется для направления, то маршруты удобно используются для построения графа расчетного полигона, исключая необходимость его явного определения.

Автором разработана программа (с использованием языков программирования Delphi и Assembler) для ПЭВМ, в которой реализован метод расчета ПФП на основе приведенной выше математической модели. Программа позволяет рассчитывать оптимальный ПФП не только для линейных, но и для разветвленных направлений. Для этого предусмотрена возможность указания маршрутов, в соответствии с табл. 1, в минимальном количестве, достаточном для определения пути следования каждой вагонокорреспонденции. При неразветвленном направлении маршрут указывать не следует, он принимается по умолчанию.

Таблица 1

Примеры описания расчетного полигона

Расчетный полигон Вариант описания посредством маршрутов

А Б В Г Д Ж • ■ "■ •-•-• ■■■ • ■■■ • А-Б-В-Г-Д-Ж

А Б В Г Ж » — ♦ ф -----—---—9 —> А-Б-В-Г-Ж А-Б-В-Г-Д

А В Г Ж А-В-Г-Ж Б-В-Г-Ж Б-В-Г-Д А-В-Г-Д

Блок-схема алгоритма выбора оптимального варианта ПФП путем перебора всех возможных вариантов приведена на рис. 4.

(началсЛ

' Построение по каждой станции всех возможных назначений на основ* маршрутов с занесением в К • множество всех сквозных назначений; 3[К{/)] -допустимое количество назначений по станции формирования К (^-назначения _.....

*ЮЕ100 - затраты по лучшему варианту л фи; N»11 — множество сквозных назначений; ВМ»[ 1 - множество сквозных назначений лучшего варианта ПФП; £|Ы(К<1»] - количество назначений по станции

_формирования К(Л -назначения

4 Т

ВариангПФП (1) 1

Рвкуре>1»наи Процедура

Добавление в вариант ПФЛ назначения К</)

«1 1

Оценка затрат по варианту С-2(М)

( Конец ^

Рис. 4. Блок-схема алгоритма выбора оптимального варианта ПФП путем перебора всех возможных вариантов с учетом ограничения по количеству формируемых станциями назначений

Приведенный алгоритм использует рекурсивную процедуру, которая реализует ограничение по количеству формируемых назначений на станциях и позволяет относительно эффективно перебирать варианты. Переход от одного варианта плана формирования к другому осуществляется всего одной операцией — добавлением или удалением какого-либо одного сквозного назначения.

Результатом работы этого алгоритма является перебор множества вариантов выделения сквозных назначений, порядок перебора которых выстраивает их в виде бинарного дерева. На рис. 5 представлен пример построения такого дерева для направления с 4 станциями.

Из рис. 5 видно, что обход этого бинарного дерева ведется упорядочений, сначала идет обход одной ветви (числа на стрелках обозначают порядок перехода от варианта к варианту, числа в кружках показывают порядок рассмотрения вариантов), затем другой. Это позволяет дробить задачу в любом узле на две

практически равные части и решать их независимо от других частей. Применение параллельных вычислений с выпуском многоядерных процессоров позволило задействовать все возможности современной вычислительной техники и получить от этого значительное ускорение расчетов.

Г Выделенные варианты имеют 1 | Солее 1 назначения по станции №2

Возможные сквозные назначения |

для направления с 4 станциями

1

1 2 о—О

3

-О-

4

-О

I 1

I

I

I

I

12 3 4

ггп

Исходный (8) вариант

Числя на стрелках - порядок перехода от варианта к варианту

Числа к кругах - порядок рассмотрения вариантов (оценки затрат по приведенным вагоно-часам)

^_______©___

12 3 4

4 ЩЗ

тш^®

------- 12 3 4

Рис. 5, Построение множества решений задачи в виде бинарного дерева

Второй особенностью построенного таким образом бинарного дерева является удобство в реализации проверки ограничений по допустимому количеству формируемых станцией назначений. Как только в каком-то узле это ограничение нарушается, рассматривать дочерние узлы не имеет смысла, все они будут нарушать установленное ограничение. Такая особенность дает возможность полностью исключать целые подмножества вариантов ПФП из рассмотрения, сокращая объем вычислений, необходимый для обхода всех вариантов ПФП.

Для иллюстрации этой особенности на рис. 5 штриховой линией выделена область подмножества вариантов, которые исключаются из рассмотрения, если по второй станции в варианте ПФП запрещено формирование сквозных назначений (т.е. имеется только участковое назначение, но они для упрощения не показаны). При попытке перехода по стрелке I данное ограничение нарушается, поэтому далее осуществляется возврат в исходный вариант и следует переход по стрелке 5.

Для каждого варианта выделения сквозных назначений, рассматриваемого приведенным алгоритмом в блоке 12 (оценка затрат), решается задача нахождения оптимального включения струй вагонокорреспонденций. Для этого разработан рекурсивный алгоритм, близкий к приведенному, учитывающий ограничения по переработке вагонов на станциях.

Для проверки эффективности предложенного метода выполнены расчеты для некоторых известных примеров из литературы. Условие одной из таких задач приведено в «Инструктивных указаниях по организации вагонопотоков» в приложении 8 на стр. 183.

В «Инструктивных указаниях» для этого примера приводят вариант ПФП, рассчитанный методом последовательного приближения к оптимальному, с затратами 9385 приведенных вагоно-часов.

Оптимальный вариант ПФП, полученный с помощью разработанной в диссертации математической модели и составленной на ее основе программы, приведен на рис. б, затраты по варианту составили 9010 приведенных вагоно-часов, что на 375 вагоно-часов лучше.

В соответствии с разработанным методом для нахождения оптимального варианта ПФП программой были рассмотрены 8388608 вариантов выделения сквозных назначений, расчет занял полминуты машинного времени (использован процессор AMD Athlon64 4200+ Х2).

1 2 3 4 5 7 8 9

» • \ ! 75 » < 60 » < 85 t 150 ; > ( 90 > • зо [

| 48 ! 240 105 i 1

! 165 ! i i 90 t i • 1 i 1 ) 1 t • 1

' [ 100 i i

1 120 i i

^ ! 1

Рис. 6. Оптимальный вариант ПФП для рассмотренного примера

Применение разработанной программы выявило возможность расчета ПФП по критерию «приведенные вагоно-часы» с учетом перерабатывающей способности станций и количества формируемых назначений на станциях для неразветвленных направлений, включающих до 10 станций, а дня разветвленных направлений и более.

В табл. 2 показано, что появилась возможность рассчитывать ПФП на направлении с количеством станций не более 10 (учитывая возможность использовать более мощный персональный компьютер, чем применявшийся в настоящей работе), получая при этом приемлемое время расчета. В конце 2006г, компания Intel планирует выпустить процессор, который позволит одновременно вести четыре потока вычислений, что позволит сократить приведенное время еще в 2 раза. Современная вычислительная техника сдвигает границы размеров расчетного направления до 10 станций включительно. Однако полностью устранить такой недостаток методов абсолютного расчета не представляется реальным.

Таблица 2

Количество вариантов и время расчета при различном числе станций на неразветвленном направлении

Количество станций на участке, п Показатели

Количество вариантов, к Время расчета

3 2 <1 с

4 8 <1 с

5 64 <1 с

6 1 024 < 1 с

7 32 768 < 1 с

8 2 097 152 4с

9 268 435 456 17 мин 43с

10 68 719 476 736 ~ 6, 5 дней

11 35 184 372 088 832 ~20 лет

12 36 028 797 018 963 968 - 70000 лет

Оценка времени для числа станций более 12 лишена смысла по очевидной причине — время, затрачиваемое на расчет абсолютно не приемлемо. Дальнейшее увеличение количества станций на направлении приводит к такому росту количества вариантов, которое необходимо перебрать, что не может быть компенсировано в ближайшее время даже ростом производительности вычислительной техники.

Применение разработанного метода для расчета ПФП позволяет теперь рассматривать предел в 10 станций для абсолютного метода при условии использования современных ПЭВМ, а не 5, как прежде.

В четвертой главе «Учет параметров инфраструктуры при многокритериальной оценке плана формирования поездов» изложены вопросы реализации разработанной подсистемы учета уровня развития инфраструктуры железнодорожного транспорта в составе действующей на сети железных дорог России АС РПФП в соответствии с подходом, предложенным автором во второй главе.

Для применения предложенных принципов, использованы следующие решения в АС РПФП:

1) дополнены следующие показатели по станциям и участкам для учета уровня их технического развития;

• количество сортировочных путей для накопления вагонов по назначениям ПФП;

• перерабатывающая способность станций;

• допустимая дойна состава поезда;

2) добавлен расчет показателя «Уровень загрузки участков» по получаемым вариантам ПФП;

3) алгоритм и программа выбора оптимального по Парето варианта ПФП приспособлены для работы с любым количеством показателей, выбранных в качестве критериев;

4) графическая схема полигона сети железных дорог адаптирована к наглядному отображению уровня загрузки пропускной способности участков.

Для реализации указанных решений в АС РПФП потребовалось:

• дополнить каталог базы данных;

• расширить набор показателей для отражения уровня загрузки инфраструктуры получаемыми вариантами ПФП;

• доработать применяемый алгоритм выбора оптимального варианта;

• внести соответствующие корректировки в программное обеспечение АС РПФП.

Для решения задачи по построению варианта ПФП в АС РПФП использована разработанная автором объектная модель, описывающая конечный вариант ПФП с его исходными данными.

Вариант ПФП представляет собой составной объект, имеющий собственную структуру и операторы управления, а также включает в себя следующие вспомогательные объекты:

1) набор базовых корреспонденции. Содержит список корреспонденции, которые взяты как исходные данные для составления варианта ПФП;

2) набор маршрутов. Содержит список маршрутов всех корреспонденций;

3) набор станций ПФП. Список станций, выбранных для составления варианта ПФП, вместе с их атрибутами: перерабатывающая способность, количество сортировочных путей и др.;

4) набор вагонов в назначениях. Список корреспонденций, для которых построена цепочка назначений ПФП от станции отправления до станции назначения. Используется для проверки правильности составления варианта ПФП;

5) набор составленных назначений ПФП. Содержит список назначений, полученных в результате работы алгоритма.

Вспомогательные объекты обеспечивают целостность данных, которые с ними связаны. Каждому из этих объектов в каталоге БД АС РПФП соответствует одна или более таблиц.

Выбор объектной модели определен современным подходом в проектировании программных систем и предоставляемыми этим подходом преимуществами. Объектная модель алгоритма легко реализуется современными объектно-ориентированными языками программирования и является оптимальным решением по таким критериям как сложность реализации, надежность и скорость выполнения программы. Объектная модель дает возможность максимально задействовать возможности современной компьютерной техники по параллельным вычислениям. На одном компьютере может одновременно идти составление нескольких вариантов ПФП. Если в компьютере установлено несколько процессоров, или в каждом процессоре есть несколько вычислительных ядер, то это сокращает время, необходимое для составления заданного множества вариантов, во столько раз, сколько процессоров (или ядер) имеется в компьютерной системе.

Рис, 7, Предложенная модификация известного алгоритма расчета ПФП в АС РПФП для учета ограничений

Для дальнейшей реализации учета ограничений, накладываемых инфраструктурой, в диссертации предложена модификация используемого в

настоящее время в АС РПФП алгоритма расчета ПФП, которая обозначена на рис. 7.

Разработчиками АС РПФП ведутся работы по внесению изменений в программное обеспечение. В настоящее время в алгоритме реализован учет количества сортировочных путей, отведенных на станциях для накопления вагонов по назначениям ПФП.

АС РПФП располагает графическим редактором, отображающим полигон сети железных дорог. Принципы, положенные в основу разработки АС РПФП, в значительной степени находят свою реализацию благодаря наличию такого редактора. В соответствии с предложенным в второй главе подходом к учету уровня развития инфраструктуры редактор использован для отображения информации об уровне загрузки отдельных элементов инфраструктуры.

Получив в наличие методы расчета уровня развития инфраструктуры по отдельным ее элементам и реализовав их в системе, в частности, по участкам, стало возможным наглядное отображение уровня загрузки пропускной способности участков в графическом редакторе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выполненное исследование позволяет сделать следующие основные выводы и рекомендации.

К Анализ существующих методов расчета ПФП показал, что в них не предусматривается учет уровня развития инфраструктуры железнодорожного транспорта, пригодный для автоматизированного расчета ПФП. При этом потребность в проверке полученного в результате расчета плана формирования поездов по соответствию технической оснащенности станций и участков (перерабатывающая способность станции, количество сортировочных путей для накопления назначений, пропускная способность участков) возникла с первыми же расчетами.

2. Развитие информационных технологий на железнодорожном транспорте усложняет задачу автоматизированного расчета плана формирования поездов

выдвигая новые требования по учету уровня развития инфраструктуры железных дорог.

3. Системный анализ архитектуры АС РПФП, применяемой для автоматизированного расчета ПФП, показал необходимость создания специальной подсистемы для учета уровня развития инфраструктуры. Принципы, положенные в основу разработки АС РПФП, позволяют это сделать.

4. Анализ в диссертации существующей НСИ АС РПФП выявил недостающие показатели, необходимые для учета уровня развития инфраструктуры железнодорожного транспорта при автоматизированном расчете ПФП. Дополнение НСИ и результатов расчета ПФП необходимыми показателями позволяет проводить расчет с учетом уровня развития инфраструктуры.

5. Для расчета ПФП на ограниченных разветвленных полигонах (не более 10 станций) целесообразно использовать разработанные в диссертации алгоритм и программу расчетов для ПЭВМ, базирующихся на методах дискретной математики, которые позволяют учесть ограничения по количеству формируемых назначений и перерабатываемому вагонопотоку на станциях и получить кроме оптимального варианта ПФП заданное количество его приближений.

6. Применение разработанного метода модифицированного абсолютного расчета ПФП позволяет расширить предел до 10 станций для абсолютного метода, вместо 5 станций.

7. Современное состояние железных дорог требует оценки вариантов ПФП не только по затратам вагоно-часов, как это было возможным в программных разработках прошлого века. Реализованный автором на основе принципа многокритериальной оптимизации в составе автоматизированной системы гибкий инструмент выбора оптимального варианта ПФП по любому набору показателей существенно расширяет поле деятельности для эксперта, выполняющего анализ вариантов ПФП.

8. Реализация предложенной в диссертации модификации существующего алгоритма расчета ПФП в АС РПФП позволит учитывать параметры инфраструктуры в каждом получаемом варианте ПФП, освободив пользователей системы от решения этой комплексной задачи.

9. Наличие в АС РПФП графического представления (схемы) расчетного полигона сети железных дорог позволяет использовать его для проверки пропускных способностей участков, визуально отображая на схеме участки, загрузка которых близка к предельной или превышает их пропускную способность.

10. Автоматизированный расчет ПФП с учетом параметров инфраструктуры не требует проверки специалистом возможности реализации варианта ПФП, позволяя сосредоточится на технологических и других аспектах проблемы ПФП. В конечном итоге предложенные способы решения рассматриваемой проблемы повышают качество разрабатываемых вариантов ПФП, их адекватность существующей инфраструктуре железнодорожного транспорта.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. П.В. Раев. Совершенствование плана формирования поездов Октябрьской железной дороги на основе автоматизированной системы по составлению плана формирования поездов (АС РПФП) / Межвузовский сборник научных трудов «ШАГ В БУДУЩЕЕ (НЕДЕЛЯ НАУКИ-2003)» СПб.: ПГУПС, 2003. — с. 144145.

2. В.П. Мохонько, И.И. Осьминина, П.В. Раев. Составление вариантов плана формирования поездов в автоматизированной системе АС РПФП / СПб.: ПГУПС, 2003. Сборник научных трудов «Актуальные проблемы управления перевозочным процессом», выпуск 2. — с. 46-53.

3. А.Т. Осьминин, И.И. Осьминина, A.C. Рящиков, А.Ю. Кравченко, П.В.Раев, Автоматизированный расчет плана формирования поездов с использованием нормативных массивов программного комплекса АСОУП / СПб., 2004. Информационные технологии на железнодорожном транспорте: Доклады девятой международной научно-практической конференции «ИНФОТРАНС-2004». — с. 185-190.

4. В.И. Ковалев, А.Т. Осьминин, И.И. Осьминина, П.В. Раев. Автоматизированный расчет плана формирования поездов. // Телекоммуникационные технологии на транспорте России. Сборник докладов

Второй Межведомственной научно-практической конференции «ТелеКомТранс-2004», —Ростов н/Д: Рост. Гос. ун-т путей сообщения, 2004г. — с.415-420.

5. И.И. Осьминина, П.В. Раев. Алгоритм автоматизированного формирования межстанционной «шахматки» вагонокорреспонденций для расчета плана технической маршрутизации в рамках АС РПФП / СПб.: ПГУПС, 2004. Международный сборник трудов молодых ученых, аспирантов и докторантов «Железнодорожный транспорт: проблемы и решения», выпуск 7. — с.22-25.

6. А.Т. Осьминин, П.В. Раев. Оптимальное управление порожним изотермическим подвижным составом / СПб.: ПГУПС, 2005. Межвузовский сборник научных трудов «ШАГ В БУДУЩЕЕ (НЕДЕЛЯ НАУКИ-2005)». — с. 134-136.

7. А.Т. Осьминин, И.И. Осьминина, П.В, Раев. Проблемы автоматизированного расчета критериев оценки плана формирования поездов / СПб.: ПГУПС, 2005. Сборник научных трудов «Актуальные проблемы управления перевозочным процессом», выпуск 5. — с.3-10.

8. П.В. Раев. Модифицированный метод абсолютного расчета плана формирования поездов для разветвленных направлений: Актуальные проблемы управления перевозочным процессом, выпуск 6. — СПб.: ПГУПС 2006 — с. 129141.

Подписано к печати Печать - ризография. Тираж 100 экз._

21.09.06г.

Бумага для множит, апп. Заказ

Печ.л, - 1,5 Формат 60x84 1\16

СР ПГУПС 190031, С-Петербург, Московский пр. 9

Введение.

ГЛАВА I. СВЯЗЬ ПЛАНА ФОРМИРОВАНИЯ ПОЕЗДОВ С ИНФРАСТРУКТУРОЙ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА.

1.1. Существующие методики учета уровня развития инфраструктуры при расчете плана формирования поездов.

1.2. Современные требования к автоматизированному расчету

ПФП приводят к учету уровня развития инфраструктуры.

1.3. Элементы инфраструктуры железнодорожного транспорта, оказывающие влияние на ПФП.

1.3.1. Станции сети оюелезных дорог.

1.3.2. Железнодорожные линии.

1.4. Показатели работы элементов инфраструктуры в плане формирования поездов.

1.5. Выводы по главе.

ГЛАВА II. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ УЧЕТА УРОВНЯ РАЗВИТИЯ ИНФРАСТРУКТУРЫ ПРИ АВТОМАТИЗИРОВАННОМ РАСЧЕТЕ ПЛАНА ФОРМИРОВАНИЯ ПОЕЗДОВ.

2.1. Основные принципы построения автоматизированной системы по расчету плана формирования поездов.

2.2. Расчет плана формирования поездов в АС РПФП.

2.3. Предлагаемый подход к разработке подсистемы учета уровня развития инфраструктуры.

2.3.1. НСИ А С РПФП, содержащая параметры инфраструктуры.

2.3.2. Учет параметров инфраструктуры при расчете показателей вариантов ПФП.

2.3.3. Выбор оптимального варианта ПФП с учетом ограничений инфраструктуры.

2.3.4. Уровень загрузки элементов инфраструктуры и отображение на полигоне сети.

2.4. Реализации расчета ПФП в автоматизированной системе.

2.5. Метод модифицированного абсолютного расчета плана формирования поездов для разветвленных направлений.

2.6. Учета уровня развития инфраструктуры в предлагаемой математической модели расчета ПФП.

2.7. выводы по главе.

ГЛАВА III. АЛГОРИТМ И ПРОГРАММА РАСЧЕТА ПЛАНА ФОРМИРОВАНИЯ ПОЕЗДОВ МОДИФИЦИРОВАННЫМ МЕТОДОМ АБСОЛЮТНОГО РАСЧЕТА.

3.1. Основные положения.

3.2. Алгоритм расчета плана формирования поездов с использованием предложенного модифицированного метода.

3.2.1. Построение возможных вариантов выделения сквозных назначений.

3.2.2. Получение оптимального варианта ПФП для заданных назначении с учетом ограничения по переработке вагонов.

3.3. Программа расчета плана формирования поездов на основе разработанного алгоритма.

3.4. Интеграция программы по расчету ПФП модифицированным абсолютным методом с АС РПФП.

3.5. Апробация разработанного метода расчета ПФП и анализ полученных результатов.

3.5.1. Метод абсолютного расчета ПФП с 5 станциями.

3.5.2. Метод абсолютного расчета ПФП с б станциями.

3.5.3. Модифицированный метод совмещенных аналитических сопоставлений и метод последовательного приближения.

3.6. Расчет оптимального варианта ПФП разработанным методом при наличии ограничения на переработку вагонопотока на станциях.

3.7. Выводы по главе.

ГЛАВА IV. УЧЕТ УРОВНЯ РАЗВИТИЯ ИНФРАСТРУКТУРЫ ПРИ МНОГОКРИТЕРИАЛЬНОЙ ОЦЕНКЕ ПЛАНА ФОРМИРОВАНИЯ ПОЕЗДОВ.

4.1. Теоретические основы, положенные в основу расчета ПФП в

АС РПФП.

4.2. Основные положения.

4.3. Объектная модель варианта ПФП.

4.4. Порядок составления варианта ПФП.

4.4.1. Задание параметров составления вариантов ПФП.

4.4.2. Начало составления варианта ПФП.

4.4.3. Проверка целостности входных данных.

4.4.4. Привязка базовых корреспонденции к опорным станциям отправления.

4.4.5. Создание обязательных назначений.

4.4. б. Поэтапное составление назначений ПФП.

4.4.7. Сохранение полученного варианта ПФП.

4.5. Обоснование выбора объектной реализации алгоритма.

4.6. Создание подсистемы учета уровня развития инфраструктуры в АС РПФП на основе предложенных принципов.

4.6.1. Уровень развития инфраструктуры железнодорожного транспорта в АС РПФП.

4.6.2. Расчет показателей полученного варианта ПФП.

4.6.3. Выбор оптимального по Парето варианта ПФП.

4.6.4. Отображению уровня загрузки участков на полигоне сети.

4.7. Выводы по главе.

Российские железные дороги являются самым надежным и эффективным видом транспорта, они занимают особое место в экономике нашего государства. Устойчивая и надежная работа железнодорожного транспорта имеет существенное значение для обеспечения хозяйственных и межрегиональных связей, целостности российской государственности, обороны и безопасности страны. На долю железных дорог, если не считать трубопроводный транспорт, приходится более восьмидесяти процентов отечественного грузооборота.

Возникшая в 20-30-х годах маршрутизация перевозок постепенно переросла в современную теорию организации вагонопотоков. Развитие теории сопровождалось появлением методов расчета плана формирования поездов.

Организация вагонопотоков была одной из первых сфер, с которых начиналось внедрение ЭВМ на железнодорожном транспорте [19]. Сегодня Автоматизированная система организации вагонопотоков (АСОВ) объединила в себе программные комплексы, без которых уже не мыслится решение широкого круга практических задач.

В освоении перевозок на железнодорожном транспорте решающую роль играют сортировочные станции, обеспечивающие реализацию наиболее сложной части системы организации вагонопотоков — их переработку и формирование технических маршрутов. От надежной и согласованной работы сортировочных станций зависит устойчивость перевозочного процесса на целых направлениях и полигонах сети железных дорог.

Одной из проблем при расчете плана формирования поездов был учет уровня развития инфраструктуры железнодорожного транспорта — пропускной способности участков и перерабатывающей способности станций.

Основы теории и практики расчета ПФП положили профессора А.Н. Фролов, И.И. Васильев, П.Я. Гордеенко, А.П. Петров, К.А. Бернгард, А.К. Угрюмов, В.М. Акулиничев. На основе их методов были разработаны первые методики расчета плана формирования поездов с использованием ЭВМ. Это послужило значительным толчком к совершенствованию, как самих методов, так и теории организации вагонопотоков. Потребовало математической формализации, перехода от методик расчета к построению математических моделей, пригодных для программной реализации на ЭВМ.

Современное развитие теории организации вагонопотоков обязано ученым С.В. Дуваляну, Е.А. Сотникову, В.А. Шарову, А.Т. Осьминину, В.А. Ивницкому, А.Ф. Бородину, А.П. Батурину, В.И. Ковалеву, С.Ю. Елисееву, И.И. Осьмининой, П.К. Рыбину, Н.Н. Куценко и др. ученых и специалистов. Их трудами создана современная теория расчета сетевого плана формирования поездов в условиях разделения собственников подвижного состава, многокритериальной оценки различных вариантов плана формирования, автоматизации расчета плана формирования поездов на основе других действующих на железнодорожном транспорте автоматизированных систем.

В расчете плана формирования поездов длительное время преобладал единственный критерий оценки вариантов плана формирования поездов. Выполненные А.Т. Осьмининым исследования показали эффективность многокритериального подхода к задаче организации вагонопотоков.

Разработки методик расчета плана формирования поездов прошлых лет базировались на предположении устойчивой тенденции роста объемов работы, что не требовало учета уровня развития инфраструктуры железнодорожного транспорта.

Переход к рыночной экономике в России привел к значительному спаду объемов перевозочной работы, что требовало пересмотра сложившейся системы хозяйствования. Для сокращения эксплуатационных расходов начали закрываться отдельные станции, парки путей. На ряде двусторонних сортировочных станций (Горький-сортировочный, Пермь-сортировочная, Хабаровск-П) одна сортировочная система была временно законсервирована [57]. Существенное влияние на изменение объемов переработки вагонов на сортировочных станциях оказывает и специализация железнодорожных направлений для пропуска пассажирских и грузовых потоков.

Сейчас в ОАО «РЖД» идет рассмотрение «Генеральной схемы», в соответствии с которой до 2010 года в развитие и реконструкцию объектов железнодорожного транспорта необходимо вложить 1,31 триллиона рублей. Общий срок окупаемости "Генеральной схемы" составляет 13 лет [90].

В «Генеральной схеме» определены перспективные объемы перевозок грузов и пассажиров по сети российских железных дорог, параметры развития материально-технической базы, перспективные инвестиционные потребности железнодорожного транспорта. По мнению разработчиков «Генеральной схемы», осуществление планируемых инвестиций позволит достичь к 2010 году роста производительности труда в 1,3 раза.

Исходя из изложенного, целью диссертационной работы явилось развитие методов учета параметров инфраструктуры железнодорожного транспорта при автоматизированном расчете ПФП.

Для достижения этой цели потребовалось решить следующие основные задачи:

• провести анализ существующих методик и разработанных на их основе программ для ЭВМ по расчету ПФП;

• обосновать основные параметры, характеризующие уровень развития инфраструктуры, подлежащие учету при автоматизированном расчете ПФП;

• разработать модель учета ограничений, связанных с уровнем развития инфраструктуры, при расчете ПФП и на основе разработанной модели предложить новый метод расчета ПФП;

• на основе предложенного подхода разработать подсистему учета уровня развития инфраструктуры в АС РПФП.

Перечисленные задачи объединены общей идеей, направленной на повышение качества расчета плана формирования поездов и эффективности перевозок.

Для решения указанных задач в диссертации использованы методы системного анализа, дискретной математики, объектно-ориентированного анализа.

Материалами для исследования послужили труды отечественных ученых и инженеров по расчету плана формирования поездов, нормативные документы по организации вагонопотоков, базовые и действующие планы формирования грузовых поездов, опыт эксплуатации АС РПФП на сети железных дорог России и требования пользователей этой системы.

Основные выводы по диссертации

Выполненное исследование позволяет сделать следующие основные выводы и рекомендации.

1. Анализ существующих методов расчета ПФП показал, что в них не предусматривается учет уровня развития инфраструктуры железнодорожного транспорта, пригодный для автоматизированного расчета ПФП. При этом потребность в проверке полученного в результате расчета плана формирования поездов по соответствию технической оснащенности станций и участков (перерабатывающая способность станции, количество сортировочных путей для накопления назначений, пропускная способность участков) возникла с первыми же расчетами.

2. Развитие информационных технологий на железнодорожном транспорте усложняет задачу автоматизированного расчета плана формирования поездов выдвигая новые требования по учету уровня развития инфраструктуры железных дорог.

3. Системный анализ архитектуры АС РПФП, применяемой для автоматизированного расчета ПФП, показал необходимость создания специальной подсистемы для учета уровня развития инфраструктуры. Принципы, положенные в основу разработки АС РПФП, позволяют это сделать.

4. Анализ в диссертации существующей НСИ АС РПФП выявил недостающие показатели, необходимые для учета уровня развития инфраструктуры железнодорожного транспорта при автоматизированном расчете ПФП. Дополнение НСИ и результатов расчета ПФП необходимыми показателями позволяет проводить расчет с учетом уровня развития инфраструктуры.

5. Для расчета ПФП на ограниченных разветвленных полигонах (не более 10 станций) целесообразно использовать разработанные в диссертации алгоритм и программу расчетов для ПЭВМ, базирующихся на методах дискретной математики, которые позволяют учесть ограничения по количеству формируемых назначений и перерабатываемому вагонопотоку на станциях и получить кроме оптимального варианта ПФП заданное количество его приближений.

6. Применение разработанного метода модифицированного абсолютного расчета ПФП позволяет расширить предел до 10 станций для абсолютного метода, вместо 5 станций.

7. Современное состояние железных дорог требует оценки вариантов ПФП не только по затратам вагоно-часов, как это было возможным в программных разработках прошлого века. Реализованный автором на основе принципа многокритериальной оптимизации в составе автоматизированной системы гибкий инструмент выбора оптимального варианта ПФП по любому набору показателей существенно расширяет поле деятельности для эксперта, выполняющего анализ вариантов ПФП.

8. Реализация предложенной в диссертации модификации существующего алгоритма расчета ПФП в АС РПФП позволит учитывать параметры инфраструктуры в каждом получаемом варианте ПФП, освободив пользователей системы от решения этой комплексной задачи.

9. Наличие в АС РПФП графического представления (схемы) расчетного полигона сети железных дорог позволяет использовать его для проверки пропускных способностей участков, визуально отображая на схеме участки, загрузка которых близка к предельной или превышает их пропускную способность.

10. Автоматизированный расчет ПФП с учетом параметров инфраструктуры не требует проверки специалистом возможности реализации варианта ПФП, позволяя сосредоточится на технологических и других аспектах проблемы ПФП. В конечном итоге предложенные способы решения рассматриваемой проблемы повышают качество разрабатываемых вариантов ПФП, их адекватность существующей инфраструктуре железнодорожного транспорта.

Раев/

1. Федеральный закон от 10 января 2003г. № 17-ФЗ «О железнодорожном транспорте в Российской Федерации».

2. Федеральный закон от 10 января 2003г. № 18-ФЗ «Устав железнодорожного транспорта Российской Федерации».

3. Петров А. П. Организация движения на железнодорожном транспорте.— М.: Трансжелдориздат, 1952.— 783 с.

4. Ковалев В.И. Организация вагонопотоков на сети железных дорог России в условиях реформирования отрасли (развитие теории расчета плана формирования поездов, экономико-математические модели). — СПб.: Информационный центр «Выбор», 2002.— 144с.

5. Инструктивные указания по организации вагонопотоков на железных дорогах СССР/ МПС ССР.— М.: «Транспорт», 1984,— 256с.

6. Буянова В.К., Сметанин А.И., Архангельский Е.В. Система организации вагонопотоков.— М.: Транспорт, 1988.— с.223.

7. Осьминин А. Т. Рациональная организация вагонопотоков на основе многокритериальной оптимизации: Дисс. на соиск. степ. докт. техн. наук.— Самара, 2000.

8. Боровикова М.С. Организация движения на железнодорожном транспорте: Учебник для техникумов и колледжей ж.-д. транспорта.— М.: Маршрут, 2003. — 368с.

9. Кудрявцев В.А. Расчет плана формирования одногруппных технических маршрутов методом последовательного укрупнения струй вагонопотоков. Учебное пособие. — СПб:. Петербургский государственный университет путей сообщения, 2003. — 36с.

10. Составление плана формирования поездов на электронных цифровых вычислительных машинах.//Труды всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. Выпуск 247. Под ред. члена-корр. Академии наук СССР, проф. А.П.Петрова. М, 1962.

11. Левин Д.Ю. Оптимизация потоков поездов.— М.: Транспорт, 1988.— 175с.

12. Батурин А.П., Панин В.В. Развитие системы расчета сетевого плана формирования одногруппных поездов. Труды РГОТУПС, Москва, 2004, с. 116-123.

13. Ковалев В.И. Организация вагонопотоков в условиях новых форм хозяйствования на железнодорожном транспорте. Дисс. на соиск. степ, докт. техн. наук. — Санкт-Петербург, 2003.

14. Методика (алгоритм и программа) последовательного (пошагового) нахождения оптимального варианта плана формирования одногруппных поездов на электронных цифровых вычислительных машинах (методика ХАБИИЖТа).— М., 1967.

15. Методика (алгоритм и программа) направленного перебора вариантов плана формирования одногруппных поездов на электронных цифровых вычислительных машинах (методика МИИТа).— М., 1967.

16. Методика (алгоритм и программа) совмещенных аналитических сопоставлений вариантов плана формирования одногруппных поездов на электронных цифровых вычислительных машинах (методика ЦНИИ).—М., 1967.

17. Попов А.И. Расчет на ЭЦВМ плана формирования поездов по способу направленного перебора вариантов. «Железнодорожный транспорт», 1967, №2.

18. Елисеев С.Ю. Оптимальное регулирование порожних вагонопотоков на железных дорогах России (с учетом вагонов других государств) // В сб. научн. тр. «Актуальные проблемы управления перевозочным процессом». — СПб.: ПГУПС. — 2002. — с. 21-28.

19. Петров А.П., Буянов В.А., Угрюмов Г.А. Вычислительная техника в эксплуатационной работе железных дорог: Учебник для техникумов ж.-д. транспорта.— М.: Транспорт, 1979.— 248 с.

20. Бессолицын А.С. Автоматизированная подсистема контроля выполнения плана формирования поездов: Дисс. на соиск. степ. канд. техн. наук.— Санкт-Петербург, 2004.

21. Автоматизированная система расчета плана формирования поездов. Руководство администратора. СПб., 2005.

22. Данциг Д. Линейное программирование, его обобщения и применения. М.: Прогресс, 1966. — 600с.

23. Юдин Д.Б., Гольштейн Е.Г. Линейное программирование. Теория и конечные методы. М., 1963. — 775с.

24. Махонько В.П., Осьминина И.И., Раев П.В. Составление вариантов плана формирования поездов в автоматизированной системе АС РПФП. ПГУПС, 2003. Сборник научных трудов «Актуальные проблемы управления перевозочным процессом», выпуск 2.

25. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации. Утвержденные МПС РФ Н.Е. Аксененко 29 мая 2000г. ЦРБ 756 // Москва — 2000 г. 190с.

26. Расчетные нормативы по сортировочным станциям для разработки плана формирования грузовых поездов на 2003/2004гг. ВНИИАС МПС, Москва, 2002г.

27. Абрамов А.А. Управление эксплуатационной работой. 4.1. Организация вагонопотоков: Учеб. пособие. — М.: РГОТУПС, 2001. — 144с.

28. Технический справочник железнодорожника. — М.: Трансжелдориздат, 1956, 13 том. — 740 с.

29. Осьминина И. И. Расчет плана формирования поездов на основе автоматизированных систем по управлению перевозочным процессом: Дисс. на соиск. степ. канд. техн. наук.— Санкт-Петербург, 2005.

30. Новиков Ф.А. Дискретная математика для программистов. Учебник для вузов. 2-е изд. — СПб.: Питер, 2005. — 364 е.: ил. — (Серия «Учебник для вузов»).

31. Кудрявцев В.А. и др. Основы эксплуатационной работы железных дорог. — М., ПрофОбрИздат, 2002. — 352с.

32. Общая методология мышления — 3-е изд. М.: Московский философский фонд. 2006. — 72с.

33. Угрюмов А.К. Составление плана формирования одногруппных технических маршрутов методом аналитических сопоставлений (анализ, предложения): Дисс. на соиск. степ. канд. техн. наук.— Ленинград, 1953. — 180с.

34. Заглядимов Д.П., Петров А.П., Сергеев Е.С. Организация движения на железнодорожном транспорте. — М.: Траснпорт, 1964. — 544с.

35. Повороженко В.В., Бернгард К.А. и др. Эксплутационные требования к размещению сортировочных станций. Труды ЦНИИ, вып 25. Трансжелдориздат, 1948.

36. Инструкция по расчету наличной пропускной способности железных дорог. Утв. МПС СССР 24.04.89. — М.: Транспорт. 1991. — 304 с.

37. Акулиничев В.М. Организация вагонопотоков.— М.: Транспорт, 1979.— 224 с.

38. Повороженко В.В., Акулиничев В.М. и др. Эксплуатация железных дорог. — М.: Транспорт, 1974. — 472 с.

39. Бернгард К.А. Техническая маршрутизация железнодорожных перевозок. — М., Трансжелдориздат, 1956. — 237 с.

40. Ху Т. Целочисленное программирование и потоки в сетях. М.: Мир, 1974. —519с.

41. План формирования грузовых поездов на 2000 2001 г.г.:М., Куна, 2000.

42. Буянов В.А., Тишкин Е.М., Шаров В.А. На пути к информационным технологиям перевозочного процесса //Вестник ВНИИЖТ. — 1998. — № 3. — с.10-15.

43. Шубко В.Г., Папахов А.Ю. Информационное обеспечение и методика расчета внутридорожного плана формирования одногруппных сквозных поездов. //Вестник ВНИИЖТ, 1992. №2.

44. Буянова В.К., Кондрахина Н.В., Пояркова М.А. Внутридорожный план формирования поездов. Автоматизация и оперативное управление вагонопотоками / ВНИИЖТ.— М.: Транспорт, 1995. — 93 с.

45. Акулиничев В.М. Организация перевозок на промышленном транспорте: Учебник. — М.: Высш. шк., 1983. — 247с.

46. Шаров В.А. Комплексная программа оптимизации эксплуатационной работы сети железных дорог России до 2010 года. В сб. тр. ВНИИУП МПС России. — М.: Изд-во «Грааль». — 2002. — С. 10-22.

47. Сотников Е.А., Левин Д.Ю., Архангельский Е.В. Вопросы совершенствования системы нормативов расчета плана формирования поездов. — Труды ВНИИЖТ 1982. -Вып.651. — с.31-55.

48. Ряшко Б.В., Трегубов Г.Г., Харланович И.В. Совершенствование эксплуатационной работы. — М.: Изд-во «Транспорт», 1971. — 96 с.

49. Угрюмов А.К. Совершенствование методов расчета плана формирования. // Ж.-д. трансп. — 1953. — № 6.

50. Покавкин В.А. Расчет плана формирования поездов методом последовательного отбора оптимальных назначений. Методические указания. — Ростов н/Д, РИИЖТ, 1984. — 40 с.

51. Ковалев В.И. Оптимальное динамическое регулирование вагонопотоков // В сб. тр. международной научно-методической конф. «Математика в вузе». — Великие Луки, 2002.

52. Хачиян Л.Г. Сложность задач линейного программирования. — М., 1987. —32 с.

53. Черенин В.П. Составление оптимального плана формирования одногруппных поездов на электронных вычислительных машинах.//Вестник ВНИИЖТ. 1961 № 1. — С.21-24.

54. Применение ЭЦВМ в решении задач оптимизации перевозок на железнодорожном транспорте (Сборник 2). //Труды РИИЖТа, вып.98. Р-на-Дону, 1973. с.72.

55. Олейникова Л.А. Сферы применения односторонних и двусторонних сортировочных станций при росте и спаде объемов переработки вагонов. Спец. 05.22.08. Управление процессами перевозок: Автореферат на соиск. уч. степени к.т.н. // ПГУПС —СПб., 2006.— 26с.

56. Фридман А.Л. Основы объектно-ориентированной разработки программных систем. — М.: Финансы и статистика, 2000. — 192с.

57. Осьминин А.Т., Осьминина И.И., Раев П.В. Проблемы автоматизированного расчета критериев оценки плана формирования поездов / СПб.: ПГУПС, 2005. Сборник научных трудов «Актуальные проблемы управления перевозочным процессом», выпуск 5. — с.3-10.

58. Ракитин В.И., Первушин В.Е. Практическое руководство по методам вычислений с приложением программ для персональных компьютеров: Учебное пособие. — М.: Высшая школа, 1998. — 383с.

59. Ахо, Альфред, В., Хопкрофт, Джон, Ульман, Джеффри, Д. Структуры данных и алгоритмы.: Пер. с англ.: М.: Издательский дом «Вильяме», 2001 — 384с.

60. Виссер, Сьюзен, Вонг, Билл. Освой самостоятельно DB2 Universal Database за 21 день, 2-е изд.: Пер. с англ. — М.: Издательский дом «Вильяме», 2004. — 528с.

61. Delphi. Готовые алгоритмы / Род Стивене; Пер. с англ. Мерещука П.А. — 2-е изд., стер. — М.: ДМК Пресс; СПб.: Питер, 2004. — 384с.

62. Кудрявцев В.А. Техническое нормирование эксплуатационной работы в новых условиях// Железнодорожный транспорт.— 2004 N 2.— с.59-64.

63. Информационным ресурсам отрасли надежную базу// Железнодорожный транспорт.— 2004- N 12.— с.94-95

64. Бессолицын А.С. Организация и управление вагонопотоками с использованием автоматизированных систем // Неделя науки-2002: Программа и тезисы докладов. — СПб.: ПГУПС, 2002. — с. 237-238.

65. Гафт М.Г. Принятие решения при многих критериях. М.: Знание, 1979.

66. Козлов П.А. От информационных систем к управляющим // Мир связи. -1993-№9. —с. 26-29.

67. Буянов В.А., Ратин Г.С. Автоматизированные информационные системы на железнодорожном транспорте. — М.: Транспорт, 1984. — 239 с.

68. Пехтерев Ф.С. Перспективы развития отрасли: О Генеральной схеме развития железнодорожного транспорта на период до 2010г.// Железнодорожный транспорт.— 2004.— N 4.— с.2-6.

69. Пономарев В.А. СОМ и ActiveX в Delphi. — СПб.: БХВ-Петербург, 2001. —320с.

70. Прогрессивная технология эксплуатационной работы железных дорог. / Сост. инж. Перминов А.С.: Транспорт, 1970. — 288с.

71. Раев П.В. Модифицированный метод абсолютного расчета плана формирования поездов для разветвленных направлений: Актуальные проблемы управления перевозочным процессом, выпуск 6. — СПб.: ПГУПС 2006 —с. 129-141.

72. Саенко В. и Б.Дель Рио. Выбор оптимального варианта плана формирования одногруппных поездов. «Железнодорожный транспорт», 1953, № 9.

73. Кудрявцев В.А. Техническое нормирование эксплуатационной работы в новых экономических условиях. Учебное пособие. — Спб.: Петербургский государственный университет путей сообщения. 2003.34 с.

74. Дувалян С.В. Методы и алгоритмы решения задач планирования и учета на железнодорожном транспорте. // Труды ЦНИИ, выпуск 401.

75. М.: Транспорт, 1969г. — 256с.

76. Батурин А.П. Оптимальное развитие линейных транспортных систем. М.: Транспорт, 1991г. — 176с.

77. Ряшко Б.В., Трегубов Г.Г., Харланович И.В. Совершенствование эксплуатационной работы. М.: Транспорт, 1971 — 94с.

78. Бородин А.Ф. Принципы нормирования технически рационального числа назначений формируемых поездов. // Вестник ВНИИЖТ, 1987, №1. — с.7-11.

79. Покавкин В.А. Теоретически возможное количество вариантов одногруппной и групповой маршрутизации. // Тр. РИИЖТ. — 1986. — Вып. 55. с. 33-54.

80. Бородин А.Ф. Эффективно использовать станционные мощности. // «Железнодорожный транспорт», 2006, №6. с. 37-43.

81. Ульяницкий Е. М., Скляров В. Н. Моделирование процессов управления вагонопотоками на железнодорожном транспорте // Вестник ВНИИЖТ, 2003, №6. — с.7-11.

82. Яковлев В.В., Корниенко А.А. Информационная безопасность и защита информации в корпоративных сетях железнодорожного транспорта. /Под ред. В.В.Яковлева. М.: УМК МПС России, 2002. - 328 с.

83. Шаров В. А. Комплексная программа оптимизации эксплуатационной работы сети железных дорог России до 2010 г. / Труды ВНИИУП МПС России, вып. 1. 2002.

84. Шенфильд К.П., Розенберг И.Н., Духин С.В., Замышляев A.M. Новая технология ведения технико-распорядительных актов станций // Железнодорожный транспорт. — 2003.— N 8.— с.39-44.

85. Липский В. Комбинаторика для программистов. — М.: Мир, 1988. — 213с.

86. Апатцев В.И., Волков B.C. Совершенствуем технологию повышаем прибыль // Железнодорожный транспорт.— 2004.— N 10.— с.78-80.

87. См. также сайты Internet: www.rzd.ru;www.pro-mps.ru