автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Совершенствование методов и алгоритмов автоматизированного управления вагонопотоками в корпоративной информационной системе железнодорожного транспорта

кандидата технических наук
Скляров, Вадим Николаевич
город
Ростов-на-Дону
год
2004
специальность ВАК РФ
05.13.06
цена
450 рублей
Диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению на тему «Совершенствование методов и алгоритмов автоматизированного управления вагонопотоками в корпоративной информационной системе железнодорожного транспорта»

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование методов и алгоритмов автоматизированного управления вагонопотоками в корпоративной информационной системе железнодорожного транспорта"

На правах рукописи

СКЛЯРОВ Вадим Николаевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ВАГОНОПОТОКАМИ В КОРПОРАТИВНОЙ ИНФОРМАОДОННОЙ СИСТЕМЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Специальности:

05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими

процессами и производствами (на транспорте), 05.22.08 - Управление процессами перевозок

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ростов-на-Дону - 2004

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ростовский государственный университет путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации» (РГУПС).

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Е.М. Ульяницкий

доктор технических наук, профессор Е.М. Тишкин кандидат технических наук, профессор В.Н. Зубков

Ведущее предприятие: Российский государственный открытый технический университет путей сообщения (РГОТУПС).

Защита состоится в конференц-зале

РГУПСа на заседании диссертационного совета К.218.010.01 при Ростовском государственном университете путей сообщения (344038, г. Ростов-на-Дону, пл. Народного ополчения, 2).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан 2004 г.

М.А. Бутакова

^ Актуальность темы исследования. Переход от жесткой моноцентрической

системы директивного планирования работы транспорта к рыночному регулированию резко усложнил проблему управляемости железнодорожного транспорта, его способность адекватно реагировать на выбор альтернативных решений. Стало очевидным, что без мощного информационного сопровождения перевозок на всех этапах управления транспортными потоками, без создания единого информационно-коммуникационного пространства транспортного комплекса России на базе отраслевой, корпоративной, информационно-коммуникационной системы невозможна эффективная работа железных дорог на рынке транспортных услуг. Опыт показал, что за счет автоматизации процесса управления вагонопотоками сокращается оперативный диспетчерский персонал на 30%, а административный аппарат — на 25%.

Главной задачей автоматизированной организационно-технологической подсистемы управления вагонопотоками (АСУВ), интегрированной в автоматизированную систему управления грузовыми перевозками (АСУ ГП), является сокращение приведенных затрат на грузовые перевозки за счет рационального распределения технических ресурсов инфраструктуры сети, тягового подвижного состава и рабочего парка вагонов.

Рыночное регулирование работы транспорта обусловило переход к «трехслойной» модели управления вагонопотоками и дифференцированному подходу к анализу транспортных потоков. В этих условиях актуальна проблема разработки новых методов и алгоритмов оптимального управления вагонопотоками и их интеграция в АСУВ, решение которых позволит автоматизировать процесс формирования управляющих решений в соответствии с новыми принципами управления.

Работа выполнена в соответствии с Федеральной целевой программой «Модернизация транспортной системы России 2002-2010 гг.» (подпрограмма «Информатизация») и Комплексной отраслевой программой оптимизации эксплуатационной работы сети железных дорог России.

К основным направлениям этих программ относятся создание единой информационной среды отрасли, совершенствование технологии управления работой транспорта на базе информационных технологий и средств автоматизации, интеграция разработок в Корпоративную информационную систему железнодорожного транспорта.

Степень разработанности проблемы. Многогранность исследуемой проблемы предполагает ее исследование с позиций системного подхода (Е.М. Ульяницкий, В.Н. Лившиц, А.В. Кутыркин, А.П. Кузнецов), экономико-математического моделирования (А.Ф. Бородин), организации технологических процессов (И.И. Васильев, В.А. Покавкин, К.А. Бернгард, АХ Угрюмов, Н.Д. Иловайский), современных компьютерных технологий (Е.М. Тишкин, А.Т. Осьминин,).

Большой вклад в исследование проблем автоматизации управления перевозками на железнодорожном транспорте внесли труды СВ. Дуваляна, А.С. Гершвальда, В.Н. Иванченко, В.И. Ковалева, П.А. Козлова, Э.К. Лецкого, Э.С. Поддавашкина, В.В. Яковлева, и многих других.

Однако при всей ценности проведенных исследований в условиях складывающихся рыночных отношений в рамках указанной проблемы нерешенными остаются задачи:

- оптимального управления вагонопотоками в условиях неравномерности грузовых перевозок и дифференцированного подхода к анализу транспортных потоков;

- оценки функциональной эффективности автоматизированной организационно-технологической системы управления вагонопотоками;

- интеграции управляющих и аналитических автоматизированных подсистем в единую автоматизированную систему управления вагонопотоками (АСУВ).

Сформулированные задачи автоматизации управления вагонопотоками позволили определить объект исследования — подсистему управления вагонопотоками корпоративной информационно-управляющей системе железнодорожного транспорта, и предмет исследования - методы, алгоритмы и средства автоматизации оптимального управления вагонопотоками.

Целью исследований является разработка методического, алгоритмического, программного обеспечения и практических рекомендаций, направленных на автоматизацию управления технологическим процессом поездообразования на основе системного подхода и процедур имитационного моделирования.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие научные задачи:

- идентификация процессов управления вагонопотоками с целью определения основных направлений совершенствования исследуемого объекта;

- выявление недостатков существующих моделей и алгоритмов автоматизированного управления грузовыми перевозками, разработка рекомендаций по их устранению;

- разработка методического обеспечения для оценки функциональной эффективности исследуемой системы;

- разработка альтернативных структурных решений и средств автоматизации управления процессом поездообразования и их интеграции в АСУ ГП.

Основные положения ирезультаты, выносимые на защиту:

1. Формальная модель процесса оптимального управления вагонопотоками, представленная в терминах конечномерной динамической системы, позволяющая определить и обосновать направления оптимизации исследуемой системы.

2. Методическое, алгоритмическое и программное обеспечение автоматизации процесса обработки и анализа информации о выполненных вагонопотоках.

3. Алгоритм формирования нормативной модели управления вагонопотоками, позволяющий повысить точность управляющих решений.

4. Методика и алгоритм автоматизации ситуационного управления, учитывающие дифференцированный подход к грузовым перевозкам.

5. Методика оценки эффективности автоматизированной организационно-технологической системы управления поездообразованием на основе разработанных интегральных аналитических показателей качества управления вагонопотока-ми.

6. Программные средства автоматизированного построения нормативной модели од-ногругашой технической маршрутизации.

Теоретико-методологической основой исследования являются труды российских и зарубежных ученых по рассматриваемой проблеме, материалы конференций, статьи в сборниках научных трудов и периодической печати по вопросам автоматизации управления грузовыми перевозками.

Методы исследований основываются на теоретико-множественном подходе к решению поставленных задач, математическом аппарате дискретной математики, целочисленного программирования, теории вероятностей и статистики, имитационного моделирования, системного анализа, исследования операций и теории принятия решений.

В качестве инструментарно-методического аппарата были использованы прикладные программные средства хранения, обработки и анализа информации: Microsoft Excel XP, Statistica 9.0, а также среда визуального программирования CBuilder 5.O.

Информационно-эмпирическую базу исследования составили отчетные данные информационно-аналитических и управляющих автоматизированных систем, функционирующих на полигоне СКЖД («ОСКАР», АСОУП), материалы докладов технических советов дороги, годовые отчеты о проделанной работе за 2000-2003 гг., информационные Intranet и Internet ресурсы РАО «РЖД», Минтранса России.

Работа выполнена в рамках паспорта специальности 05.13.06. - «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (на транспорте)» и специальности 05.22.08. - «Управление процессами перевозок» по следующим областям исследования:

- теоретические основы и методы математического моделирования организационно-технологических систем и комплексов, функциональных задач и объектов управления и их алгоритмизация;

- планирование, организация и управление транспортными потоками;

- теоретические основы, методы и алгоритмы интеллектуализации решения прикладных задач и построении АСУ широкого назначения.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- разработана и исследована формальная модель автоматизированной системы управления вагонопотоками, позволяющая определить и обосновать направления и задачи ее развития;

- на базе процедур имитационного моделирования разработан алгоритм анализа устойчивости директивных моделей управления вагопопотоками в условиях суточной неравномерности перевозок, интеллектуализирующий выбор нормативной модели организации вагонопотоков на множестве допустимых решений;

- разработана методика сбора информации о выполненных перевозках в условиях функционирования КИС железнодорожного транспорта, автоматизирующая расчет статистических характеристик планируемых корреспонденции;

- предложен алгоритм автоматизации процессов обработки и анализа отчетных данных АС ОСКАР о выполненных вагонопотоках, повышающий точность и досто-

верность результатов имитационного моделирования при расчете нормативной модели управления вагонопотоками;

- усовершенствован алгоритм автоматизации расчета директивной модели управления одногруппной технической маршрутизацией методом направленного перебора, повышающий вычислительную эффективность процесса имитационного моделирования при расчете нормативной модели управления вагонопотоками;

- предложен алгоритм ситуационного управления, учитывающий дифференцированный подход к грузовым перевозкам и автоматизирующий процесс принятия управляющих решений в условиях развития АСУВ;

- разработаны интегральные аналитические показатели качества функционирования организационно-технологической системы управления вагонопотоками, оценивающие эффективность автоматизации управления технологическим процессом поездообразования;

Теоретическая значимость диссертационного исследования заключается в уточнении принципов системного подхода к описанию и исследованию процессов управления вагонопотоками на железнодорожном транспорте.

Дальнейшее развитие теоретических положений в данном направлении позволит адаптировать административно-организационную структуру управления к современным требованиям, предъявляемым к грузовым перевозкам; усовершенствовать систему показателей качества управляющих решений; разработать эффективный алгоритмический аппарат для создания единой автоматизированной системы управления, контроля и анализа грузовых перевозок, интегрированной в корпоративную информационную систему железнодорожного транспорта.

Практическая значимость исследования определяется потребностью в развитии средств автоматизации оптимального управления вагонопотоками на транспортной сети дороги в условиях неполноты информации. В работе достигнуты следующие практические результаты:

- на базе существующих информационно-управляющих систем железнодорожного транспорта разработаны программные средства для автоматизированной обработки и анализа информации о выполненных размерах суточных вагонопотоков. Полученные экспериментальные результаты подтвердили технологическую и эко-

номическую эффективность применения созданных программных средств по отношению к реализуемой ручной методике сбора и обработки информации; разработан комплекс программных средств автоматизации расчета и анализа нормативной модели управления одногруппной технической маршрутизацией. В рамках разработанного программного комплекса решены следующие прикладные задачи:

- выбор оптимальных путей следования вагонопотоков на различных транспортных сетях;

- расчет множества альтернативных моделей управления одногруппной маршрутизацией на различных полигонах дороги;

- анализ устойчивости полученных альтернативных моделей к суточным колебаниям вагонопотоков, выбор нормативной модели по критерию дополнительных затрат;

- формирования множества директивных вариантов ситуационного управления с учетом колебаний размеров перевозок.

Апробация работы. Основные положения представленной диссертации были предложены и одобрены на:

- заседаниях кафедры «Вычислительная техника и автоматизированные процессы управления» РГУПС в 1999-2002 годах;

- 7-й международной научно-практической конференции «Информационные технологии на железнодорожном транспорте» (9—12 октября 2002 г., С.-Петербург);

- Первой межведомственной научно-практической конференции «ТелеКомТранс -2003» (23-25 апреля 2003 года, г. Сочи);

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 8 печатных работ, в том числе одна - в центральной печати.

Внедрениерезультатов работ. Материалы диссертационного исследования были использованы при разработке методов и показателей оценки качества управления грузовыми перевозками, проектирования и реализации автоматизированной системы расчета нормативной модели управления одногруппной технической маршрутизацией с учетом динамики зарождения вагонопотоков на транспортном полигоне, а также в учебном процессе при создании методических и учебных пособий. Результаты внедрения подтверждены соответствующими актами.

Личный вклад автора. Данная диссертационная работа выполнена на кафедре «Вычислительная техника и автоматизированные системы управления» (заведующий кафедрой - д.т.н., профессор Е.М. Ульяниций) в период с 1998 по 2003 гг.

Идея данной диссертационной работы, ее тема и цели предложены и сформулированы лично автором работы. Методы и алгоритмы оптимального управления вагоно-потоками усовершенствованы, адаптированы и реализованы в виде программных средств автоматизации автором работы. Все экспериментальные результаты обработки и анализа выполненных вагонопотков получены автором лично. Анализ и обобщение полученных данных, формулировка выводов по результатам исследований, а также оформление графического материала проведены автором диссертации.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность за внимание, поддержку и неоценимую помощь, оказанные при выполнении работы к.т.н., доценту В.А. Покавкину. Автор благодарит за оказание консультативной похмощи сотрудников кафедры «ВТ и АСУ» РГУПС.

Автор выражает благодарность за предоставление практического материала сотрудникам СКЖД: заместителю начальника - начальнику службы перевозок Ш.И. Токаеву, первому заместителю начальника службы перевозок С.Д. Числову, главному технологу по плану формирования поездов Н.Н. Путинцевой, а также начальнику отдела спецперевозок МВД России на СКЖД полковнику внутренней службы ГШ. Василенко.

Логическая структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, содержащих 15 пунктов, заключения, списка литературы и 3 приложений. Основное содержание диссертации изложено на 112 страницах, содержит 18 рисунков и 4 таблицы. Список использованной литературы включает 96 наименований отечественных и зарубежных источников.

Во введении обоснована актуальность темы диссертационного исследования, сформулированы цели и задачи, показана новизна работы и представлены основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе, посвященной анализу особенностей оптимального управления вагонопотоками в условиях рыночных отношений, рассматриваются проблемы интеллектуализации решения поставленной задачи на базе АСУ ГП. Выбор данного на-

правления совершенствования системы управления обусловлен чрезвычайно большой мощностью множества допустимых решений.

Например, на рисунке 1.1 показана схема участка с зарождающимися на его станциях вагонопотоками. Ниже приведены три модели управления поездообразова-нием, каждая из которых характеризуется суточными приведенными затратами. Полное множество допустимых решений для данной схемы включает 10 вариантов

управления, для десяти расчетных станций линейного направления - вари-

антов. Среднее количество расчетных станций транспортного полигона дороги составляет 30-40.

Схема участка В С

Б

?- Ига N1 р- одные вагононс >-? ТОКИ 1

N2

N3 > N4

№+N2

N5 , N6 Л

Вариант №1

N3 „ №+N5 ,

N1 Вариант №2

Ш+Ш д N4

1 N6 ]

Вариант№3 Nl+N2+N4+N5 1 1 Nl+N4+N6 1

Приведенные затраты поездообразования

2Г,=2 С4+Св+Сс+Рст+Рст

г2=2сА+2св+сс+р;

Рис. 1.1. Варианты поездообразования на транспортном полигоне: Щк) -суточный размер к-Т0 вагонопотока (ваг.); - значение приведенных затрат поездообразования по 1-му варианту (вагоно-часов); Су- затраты накопления состава на станций } ; Р^ — приведенные затраты переработки вагонопотока / на станции q.

Недетерминированный характер исходных вагонопотоков формулирует основную цель оптимального управления процессом поездообразованием как формирова-

ние управляющих решений в условиях неопределенности.

Выработка управляющих решений, направленных на оптимизацию процесса поездообразования в автоматизированной организационно-технологической системе управления грузовыми перевозками выполняется в три этапа:

1) расчет плановых среднесуточных размеров грузовых перевозок по направлениям по итогам работы за предшествующий период;

2) годовое нормативное моделирование процесса поездообразования с сезонной корректировкой модели на летний и зимний периоды;

3) ситуационная корректировка нормативной модели с учетом возникших ситуаций. Анализ количественных и качественных показателей работы железнодорожного

транспорта за 2000-2002 гг. позволил сформулировать ряд недостатков данной функциональной структуры:

- реализованные алгоритмы принятия управляющих решений на этапе ситуационного управления в качестве объекта исследования выделяют однородный транспортный поток, что недостаточно эффективно в условиях дифференцированной стоимости грузов и существования приоритетных видов грузовых перевозок;

- увеличение амплитуды сезонных и суточных колебаний зарождающихся вагоно-потоков, с одной стороны, и отсутствие методического, алгоритмического и программного обеспечения, учитывающего эти колебания при формировании нормативной модели управления, - с другой, снижают точность нормативных управляющих решений, увеличивают погрешность расчетов потребных резервов технических ресурсов инфраструктуры сети. Данный недостаток обусловливает возникновение ситуаций с дефицитом мощности технических средств, что не позволяет реализовать модель оптимального управления и, как следствие, увеличивает эксплуатационные расходы на выполнение перевозок;

- применяемая на железнодорожном транспорте система интегральных показателей (таких, как оборот вагона, средний простой грузового вагона на технических станциях) не позволяет выделить и оценить уровень эффективности управляющих решений.

Еще одной проблемой автоматизации управления грузовыми перевозками является проблема создания единого информационного пространства системы на базе функционирующих управляющих и информационных автоматизированных комплек-

сов. Сегодня низкий уровень интеграции АСУ в области управления перевозками характеризуется локальностью решаемых задач оптимального управления, несогласованностью информационных моделей.

В выводах к первой главе обосновывается необходимость решения сформулированных задач с целью совершенствования средств автоматизированного управления грузовыми перевозками.

Во второй главе для идентификации исследуемых процессов разработана математическая модель оптимального управления вагонопотоками, предложены структурные решения ее совершенствования и методика оценки эффективности функционирования.

Объектом управления является транспортная сеть дороги с заданными эксплуатационными и техническими параметрами элементов и зарождающиеся вагонопотоки на станциях сети, определенные на заданном временном интервале. Математическая модель объекта управления в терминах конечномерной динамической системы имеет вид:

<р:ТхТ*ХхП->Х ( )

где - пространство состояний системы (поездное положение на полигоне дороги); - множество моментов времени на заданном временном интервале;

- множество значений входных воздействий (зарождающиеся вагонопотоки);

- пространство входных воздействий. Отрезок входного воздействия определяет историю входных сигналов на интервале (динамика зарождения вагонопотоков);

- множество значений выходных величин (количественная оценка затрат поез-дообразования);

- пространство выходных величин (временная динамика роста затрат);

- переходная функция состояния (изменение поездного положения во времени);

- выходное отображение, определяющее потоки выходных величин (динамика изменения затрат без учета управляющих воздействий).

Согласно классификации Калмана, исследуемая система управления принадлежит к классу нестационарных динамических моделей, которые характеризуются множеством траекторий состояний в пространстве

(2.2)

и множеством траекторий управления в пространстве

(2.3)

где - множество комплектов управляющих решений, определяющих варианты по-ездообразования;

- фазовые пространства состояний системы и управляющих воздействий. Качество управления определяется эффектом от совокупности управляющих воздействий относительно начального состояния системы Управляющие

воздействия переводят состояние системы в фазовое пространство

х{п) = В\т)х{ОУ, у{п) = г}(1{п),х{п)),

(2.4)

где - эволюционный управляемый оператор, определяемый набором управ-

ляющих решений на интервале планирования

Тогда качество управления определяется функцией выбора управляющих решений и вычисляется по формуле:

(2.5)

Уравнения (2.1)-(2.5) позволяют в терминах системного подхода сформулировать задачу оптимального управления вагонопотоками на заданном временном интервале: для каждого начального состояния (¿(0),х(0)) динамической системы % определить некоторое оптимальное управление т, которое максимизирует функционал С(т) на заданном интервале управления Т.

Структурная схема процесса оптимального управления приведена на рис. 2.1.

Формальная модель достижения поставленной цели определяется системой уравнений:

(2.6)

Объект управления (X)

I Процесс поездо-I образования на

_транспортной сети

Вагонопотоки I ( X, Ц> )

Затраты на организацию! перевозок

> управления перевозками (М)

Блок анализа качества модели

Скорректированные затраты на организацию перевозок (С(т))

к перевозке

(У,г\т))

Комплект управляющих воздействий ( т )

Рис. 2.1. Структура системы оптимального управления поездообразованием Эффективность функционирования модели (2.6) определяется множеством М, включающим допустимые варианты ситуационного управления. В исследуемой задаче оптимального управления грузовыми перевозками М ограничивается нормативной мощностью технических ресурсов инфраструктуры сети (количеством путей сортировочного парка, поездных локомотивов, пропускной способностью участков, перерабатывающей способностью сортировочных устройств).

Значительные колебания вагонопотоков, как правило, приводят к дефициту мощности ресурсов, что не позволяет реализовать оптимальное управление на заданном временном интервале

Одним из вариантов решения поставленной задачи является совершенствование функциональной модели автоматизированной системы управления вагонопото-ками, позволяющее обеспечить необходимый запас мощности технических ресурсов.

Предложенное в работе добавление блока анализа устойчивости базовой модели управления к суточным колебаниям вагонопотоков направлено на формирование множества альтернативных вариантов, с последующим выбором оптимального. Фактически это позволяет:

- определить потребную мощность технических ресурсов с учетом суточной неравномерности перевозок;

- сформировать множество резервных моделей управления вагонопотоками при возникновении сезонных колебаний.

Для оценки эффективности функционирования предложенной автоматизированной системы в диссертационной работе были разработаны аналитические инте-

гральные показатели качества управления, в основу которых заложены различные виды затрат, характеризующие экономический эффект управляющих воздействий:

- затраты на перевозки по нормативной модели управления (без учета ситуационного управления);

2ф - фактические затраты на перевозки с учетом реализованных управляющих воздействий;

Яцх - оптимально-возможные затраты на перевозки.

Затраты управления грузовыми перевозками на железнодорожном транспорте оцениваются приведенными вагоно-часами.

Качество выбора комплекта управляющих решений:

Анализ множества значений данного показателя К^, = {К^^^,,...,!?^,}, рассчитанных по итогам нескольких исследуемых временных интервалов, позволит оценить уровень подготовки лица, принимающего решение (ЛПР):

В выводах ко второй главе резюмируются результаты выполненных исследований и формулируются алгоритмические задачи для реализации разработанной модели.

Третья глава посвящена описанию разработанных автором моделей и алгоритмов автоматизации оптимального управления технологическим процессом поез-дообразования на железнодорожном транспорте.

I. Алгоритм обработки и анализа информации о выполненных вагонопотоках ориентирован на формирование статистической модели грузовых перевозок на иссле-

дуемом транспортном полигоне дороги:

(3.1)

где - математическое ожидание случайной величины суточных размеров вагоно-. потоков, назначением (ц)', — дисперсия случайной величины. Основным функциональным назначением модели является автоматизация процесса прогнозирования изменения размеров вагонопотоков.

В рамках разработки алгоритма анализа исходной информации были сформулированы и решены следующие задачи:

- разработка алгоритма привязки исходных вагонопотоков к расчетным станциям Уг;

- определение порядка оценки точности статистической модели.

Для определения области входных данных были введены обозначения: й(У,Е,/) - транспортная сеть (У - множество станций рассматриваемого транспортного полигона дороги, - множество участков полигона, — бинарное отношение, определяющее топологию транспортной сети);

- данные о выполненных отправках станция назначения, V — вид отправки, к — количество вагонов в отправке); Ур - множество пограничных станций; Уь - множество опорных станций Уг~. Уг = Ур^~>У„', У0 - множество остальных станций. У — Уг ^>Уа',Уг =0.

- множество дорог России и зарубежья;

- множество станций на дорогах России и зарубежья

- отображение, определяющее принадлежность каждой станции множества и к элементу множества £) (У«е[/)(3^е!))(</ = о(«)),. Применительно к условиям описываемой модели это отображение задается диапазоном кодов станций по ЕСР для каждой дороги;

- соответствие каждой дороге одного или нескольких пограничных пунктов перехода транспортного полигона Данное

соответствие определяется порядком организации междорожных и междгосудар-ственных вагонопотоков.

Общий порядок работы алгоритма следующий:

1. Отправки, определенные на множестве назначения которых выходят за пределы транспортной сети (ввоз, вывоз, транзит),

привязываются к пограничным станциям

1.1. Правила привязки междорожных корреспонденции к пограничным станциям рассматриваемого транспортного полигона определяются композицией:

(3.2)

Множество X, определенное в (3.2), ставит в соответствие каждой станции назначения других дорог один или несколько пограничных пунктов перехода транспортной сети

1.2. Определение возможных пунктов перехода для некоторой фиксированной станции и' определяется сечением множества X по данному элементу:

(3.3)

Критерием выбора оптимального пограничного пункта на множестве является расстояние от известной станции рассматриваемого назначения до каждого пограничного пункта множества 2. Выполняется агрегирование транспортной сети с сохранением ее топологии -С(У,Е,/)->С(Уг,Е',/') и привязка вагонопотоков, удовлетворяющих условию (3.4), к расчетным станциям:

(3.4)

В основу решения данной задачи заложена методика поиска кратчайшего пути на графе по алгоритму Дейкстры. Результатом его работы является кратчайший маршрут следования между станциями рассматриваемого назначения, представленный упорядоченным множеством М^ }>'»-' гДе К —

множество транзитных станций.

Условия привязки заданного назначения , к расчетным станциям отражены в формуле:

(3.5)

где Дл,,«^) — длина маршрута (.у,,лД

Применяя изложенные выше правила привязки исходных отправок, приходим к трансформированному множеству

Р-^Р'^&.з^ку^е.Г,. (3.6)

3. Сечение множества Р' по элементу кортежа V позволяет выполнить анализ грузовых перевозок по виду отправок (повагонная, мелкая, маршрут и т. д.).

Приведенный алгоритм позволяет на множестве сформировать случайную статистическую выборку

4. Оценка параметров Л^,^статистической модели Т7 по методу максимального правдоподобия ставит в соответствие математическому ожиданию выборочное среднее, а дисперсии - выборочную дисперсию что позволяет оценить динамику величин исследуемых вагонопотоков.

Для оценки качества полученных значений необходимо проверить случайную выборку на структурную устойчивость.

5. Оценка точности параметров статистической модели выполняется по критерию согласия Пирсона. Поскольку, при закон распределения размеров вагоно-потоков сводится к нормальному, то невыполнение неравенства Пирсона говорит либо о недостаточном размере обрабатываемой статистики, либо о структурной неустойчивости случайной выборки, что может привести к увеличению погрешности при расчете величин

II. Алгоритм формирования нормативной модели управления вагонопотоками с учетом суточной неравномерности грузовых перевозок разработан на основе процедур имитационного моделирования деятельности объекта управления. Общий порядок работы алгоритма приведен ниже.

1. Моделирование исходных вагонопотоков выполняется методом повторений, в котором все прогоны модели начинаются при одном и том же начальном состоянии системы.

N•„=N,+1^,, (3.7)

где - величина моделируемого вагонопотока;

- случайная величина, распределенная по нормальному закону с математическим ожиданием

- среднеквадратическое отклонение;

2. Методом последовательного приближения для каждого прогона определяются параметры альтернативной модели управления поездообразованием. В качестве критерия оптимизации модели управления принимаются приведенные суточные затраты поездообразования.

3. В результате X прогонов модели формируется множество альтернативных моделей Ж = {и'|};» = 1..Л, частота реализации каждой из которых определяется формулой

- число появлений альтернативной модели в процессе модели-

2

рования.

4. В качестве критерия полезности каждого элемента множества принимаются ожидаемые дополнительные затраты на организацию поездов, вызванные неравномерностью зарождения вагонопотоков:

*Г=а-лХЗГ-зГ), (3.8)

где (1 — р,) - доля временного интервала, в течении которого планне будет являться оптимальным для зарождающихся вагонопотоков; - затраты на организацию поездов для средних значений вагонопотоков при

реализации плана

31"° — минимально возможные затраты приведенных вагоночасов для плана ».

(3.9)

(3.10)

где - приведенные затраты накопления по станции

ТЦ4" - затраты времени на переработку одного вагона назначением (р,<?) на транзитной станции

5. Выбор нормативной модели управления осуществляется по целевой функции

Р = -> 0.

(3.11)

Результатом работы алгоритма является нормативная модель управления поездообразованием = - маршрут следования назначения (/,./), б" -группы вагонов, назначением включаемых в состав поезда назначения ЫЦ9" — нормативная длина состава, назначением ({,/) ).

Ш. Алгоритм ситуационного управления, разработанный в диссертационной работе, позволяет интеллектуализировать формирование управляющих решений с учетом оперативной обстановки и установленных приоритетов к грузовым перевозкам.

Входными данными алгоритма являются:

- нормативная модель управления поездообразованием;

П = {^(0};/бГ - прогнозная модель вагонопотоков на заданном временном интервале. Элементы множества описывают ожидаемое время поступления группы вагонов назначением под накопление назначения

- состояние системы, характеризующее оперативное положение процесса накопления назначений на момент времени Принятый к реализации комплект управляющих решений на временном интервале определен на множестве вариантов корректировки нормативной модели М ,N^£11. Данное множество ограничивается совокупностью корректируемых назначений формирует множество вариантов поездообразования Р = {р(т)};т еМ',НеР, каждый элемент которого характеризуется значением приведенных затрат на конец временного интервала управления.

ут-^И^ю, (312)

где — суммарные затраты назначения на организацию перевозок на конец

временного интервала. Очевидно, что для процесса поездообразования на временном интервале Т в соответствии с установленной нормативной моделью комплект управляющих решений описывается пустым множеством: При выполнении неравенства

(3.13)

принимается комплект управляющих решений, определенный

Область определения корректируемых назначений ограничивается установленной системой ограничений. К числу обязательных ограничений следует отнести:

анализ и оперативная корректировка могут выполняться только с множеством фактически накапливаемых назначений:

(3.14)

- оперативная корректировка может быть выполнена только с назначениями, не включенными в множество обязательных назначений нормативной модели:

(315)

- оперативная корректировка выполняется только с назначениями, переработка которых на транзитных станциях не приведет к перегрузке сортировочных устройств:

фа„ еАУге+2>-('«)5^""Х* (3лб)

К дополнительным ограничениям могут быть отнесены результаты экспертного выбора ЛПР, устанавливающие приоритет на формирование поездов по отдельным назначениями (например, ускорение продвижения воинских грузов, максимальное сокращение простоя вагонов в адрес конкретного получателя)

у:А^-А;АсА. (3.17)

Общий порядок работы алгоритма ситуационного управления следующий:

1. На полигоне транспортной сети (? с учетом прогнозной информации определяется множество «невыгодных» назначений 2, затраты на накопление которых превышают нормативную величину:

(Уги ег)(з/г„ сЯ)(с„(о>с;л. (3.18)

2. По системе ограничений (3.14)-{3.17) формируется множество допустимых к корректировке назначений 2 (3.19) и множество корректируемых назначений А (3.20):

{ги>=Фи}п (319>

Функция у характеризует экспертный выбор приоритетных назначений в соответствии с оперативной ситуацией на транспортном полигоне.

3. В соответствии с прогнозной моделью формируется множество вариантов поездо-образования Р, а по уравнению (3.21) — фазовое пространство комплектов управляющих решений:

„) Н,х(1„) е Х)(3т е М\т с.а,аеЛ). (3.21)

4. Выбор оптимального комплекта управляющих решений выполняется по значению затрат поездообразования >"(»1) корректируемых назначений с применением алгоритма последовательного поиска:

т°р' = а^ттМ™)} • (3 22)

5. При выполнении условия (3.13) принимается комплект управляющих решений т"1*.

Включение во входные данные алгоритма различных ограничений, указанных выше, формирующих область корректируемых назначений, позволяет автоматизировать оперативное управление процессом поездообразования с учетом различных особенностей объекта управления.

В выводах к третьей главе определяется область применения разработанных алгоритмов в корпоративной информационно-управляющей системе железнодорожного транспорта и формулируются задачи для их практической реализации.

Четвертая глава посвящена применению предлагаемых теоретических положений и алгоритмов с целью совершенствования автоматизированной системы управления вагонопотоками на железнодорожном транспорте.

Анализ функционирующих на железнодорожном транспорте автоматизированных систем управления и контроля, информационных потоков и отраслевых рекомендаций по разработке программного обеспечения позволил разработать структурную схему АСУВ.

В рамках создания комплекса программных средств для серверной части автоматизированной системы управления, по результатам выполненных в диссертационной работе исследований, был разработан ряд программных модулей, позволяющих решать следующие задачи:

- автоматизированной обработки и анализа информации о выполненных вагонопо-токах (программный модуль stat.exe). Для тестирования алгоритмического и программного обеспечения была сформирована статистическая совокупность на основании отчетных данных о суточной погрузке на полигоне СКЖД (глубина статистики 76 суток). Результаты статистических исследований позволили выявить характер суточной и сезонной динамики вагонопотоков по отдельным назначениям, сформировать множества наиболее мощных и устойчивых назначений;

- автоматизированного построения нормативной модели одногруппной технической маршрутизации (программный модульplan.exe). Для повышения вычислительной эффективности алгоритма был выполнен анализ времени работы алгоритмов расчета альтернативных моделей управления при детерминированных значениях исходных вагонопотоков (методом последовательного приближения и методом ветвей и границ). Сравнение верхних оценок времени работы алгоритмов позволило установить, что метод последовательного приближения в общем случае обеспечивает более быстрый расчет альтернативной модели управления. Тестирование разработанного программного обеспечения было выполнено на схеме полигона Северо-Кавказской железной дороги. Результаты расчетов по исходным данным технического задания службы движения на разработку оптимального варианта плана формирования поездов на 1984 год с учетом оперативных условий пропуска вагонопотоков позволили рассчитать общий экономический эффект при укрупненной стоимости 1 вагоно-часа простоя в 6,8 рубУч., который составил 29 621 руб/сут. (10815315 руб./год.).

В выводах к четвертой главе приведены практические рекомендации, направленные на совершенствование автоматизированной системы управления грузовыми перевозками.

Основные результаты и выводы. В рамках решения сформулированных задач в диссертационной работе были достигнуты следующие основные результаты:

1. Выполнен анализ проблем развития АСУ вагонопотоками как элемента корпоративной информационной системы железнодорожного транспорта, дана их классификация по технологическому, алгоритмическому и техническому признакам.

2. Проведен анализ алгоритмического обеспечения АСУВ по критериям точности и вычислительной эффективности, результаты которого позволили:

- выделить метод последовательного приближения для автоматизированного расчета нормативной модели управления вагонопотоками и сформулировать направления его развития в условиях неравномерности исходных вагонопотоков;

- обосновать необходимость разработки нового алгоритма ситуационного управления, ориентированного на дифференцированный подход к оперативному управлению вагонопотоками.

3. Разработана формальная модель управления вагонопотоками, интеллекту ализи-рующая методику построения и анализа процессов автоматизированного управления вагонопотоками на железнодорожном транспорте. В ходе исследования модели были достигнуты следующие результаты:

- разработаны интегральные показатели качества функционирования АСУВ и ее элементов, оценивающие точность управляющих решений в процедурах нормативного моделирования организацией вагонопотоков и ситуационного управления поездообразованием;

- упорядочены структурные свойства автоматизированных подсистем планирования и ситуационного управления, улучшение которых позволит повысить качество управления;

- структурированы цели функционирования железнодорожного транспорта, определяющие направление совершенствования автоматизированной системы управления вагонопотоками в условиях развития корпоративной информационной системы;

- разработана структура целей-задач, решение которых направлено на повышение качества автоматизации процессов управления;

- усовершенствована функциональная модель АСУ вагонопотоками, о позволяющая, за счет включения дополнительного блока анализа нормативной модели, повысить эффективность принимаемых решений в условиях неравномерности зарождающихся вагонопотоков.

4. Разработана методика статистического моделирования вагонопотоков, учитывающая структурные особенности аналитической информации о вагонопотоках, предоставляемой функционирующими на транспорте автоматизированными системами (АСОУП, ОСКАР, КИХ). Предложен алгоритм автоматизации расчета параметров статистической модели, интеллектуализирующий задачи:

- привязки выполненных вагонопотоков к расчетным и пограничным станциям транспортного полигона;

- преобразования расчетной схемы транспортного полигона с сохранением ее топологии.

5. Разработаны модель и алгоритм автоматизации выработки управляющих решений по выбору нормативного варианта поездообразования в условиях недетерминиро-

ванного характера зарождающихся вагонопотоков, позволяющие сократить эксплуатационные затраты на этапе ситуационного управления перевозками за счет рационального распределения мощности технических ресурсов сети. В рамках разработанной модели принятия решений уточнена система понятий, описывающих оптимизационные процессы перспективного планирования и ситуационного управления вагонопотоками.

6. Создана модель и разработан алгоритм ситуационного управления вагонопотока-ми, автоматизирующие процедуру анализа поездного положения на транспортной сети с учетом дифференцированного подхода к зарождающимся вагонопотокам. Результатом работы алгоритма является набор управляющих решений, оптимизирующий функционирование системы на заданном временном интервале.

7. Усовершенствован алгоритм автоматизации расчета альтернативной модели поез-дообразования методом последовательного приближения. Исключение избыточного блока проверки на общее достаточное условие позволило повысить вычислительную эффективность алгоритма.

8. Разработан и предложен вариант интеграции программного комплекса автоматизации процессов планирования и ситуационного управления в АСУ вагонопотоками.

9. Разработано и протестировано программное обеспечение, автоматизирующее процедуру статистического анализа случайной выборки выполненных вагонопотоков на полигоне СКЖД. Результаты анализа позволили сформулировать ряд эвристических правил статистической обработки вагонопотоков различной мощности.

10. Для оценки экономической эффективности научных исследований диссертационной работы разработан комплекс прикладных программных средств расчета и анализа устойчивости нормативной модели организации вагонопотоков одногруппной технической маршрутизации. Тестирование программного обеспечения было выполнено по исходным данным технического задания службы движения СевероКавказской железной дороги на разработку оптимального варианта плана формирования поездов на 1984 год с учетом оперативных условий пропуска вагонопотоков. Анализ показателя приведенных затрат на организацию вагонопотоков в рассчитанной нормативной модели по отношению к базовой модели позволил определить общий экономический эффект в размере 29 621 рубУсут. (10815315 рубУгод) при укрупненной стоимости 1 вагоно-часа простоя в 6,8 рубУч.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Панков, СВ. Моделирование организации железнодорожного движения на основе сетей Петри / СВ. Панков, В.Н. Скляров // Вестник РГУПС - 2002. - № 1. - С. 108-113.

2. Покавкин, В.А. Модифицированный алгоритм расчета плана формирования методом последовательного приближения /ВА. Покавкин, В.Н. Скляров // Межвуз. сб. науч. тр. «Совершенствование организации и управления перевозками в условиях реформирования». - Ростов н/Д, 2002. - С 126-133.

3. Скляров, В.Н. Влияние методики расчета оптимального варианта плана формирования поездов на эксплуатационные показатели дороги / В.Н. Скляров // Технологии и системы управления на транспорте в современных условиях: Сб. науч. тр. РГУПС. - Ростов н/Д. - 2002. - С. 79-83.

4. Скляров, В.Н. Методика расчета оптимальных путей на рассматриваемом полигоне дороги / В.Н. Скляров // Технологии и системы управления на транспорте в современных условиях: Сб. науч. тр. РГУПС. - Ростов н/Д. - 2002. - С 83-85.

5. Скляров, В.Н. Методика формирования статистической модели грузовых перевозок на железнодорожном транспорте / В.Н. Скляров // Вестник РГУПС. - 2003. -№2.-С. 89-93.

6. Скляров, В.Н. Модель ситуационного управления поездообразованием на железнодорожном транспорте / В.Н. Скляров // Сб. докл. по итогам конф. «ТелеКом-Транс-2003». - Сочи, 2003. - С 337-342.

7. Ульяницкий, Е.М. Модель поиска оптимальной организации вагонопотоков на железнодорожном транспорте / Е.М. Ульяницкий, В.Н. Скляров // Информационные технологии на железнодорожном транспортеЖ Сб. докл. 7-й междунар. науч.-практ. конф. - СПб., 2002. - С 258-263.

8. Ульяницкий, Е.М. Моделирование процессов управления вагонопотоками на железнодорожном транспорте / Е.М. Ульяницкий, В.Н. Скляров // Вестник ВНИИЖ-Та. - 2003. -№ 6. - С. 39-42.

Скляров Вадим Николаевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ ВАГОНОПОТОКАМИ В КОРПОРАТИВНОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписали к печати 21.11.2004. Формат 60x84/16 Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,0 Уч.-изд. л. 1. Тираж 100. Заказ № 1005,

Ростовский государственный университет путей сообщения. Ризография РГУПС.

Адрес университета: 344038, г. Ростов н/Д, пл. им. Народного ополчения, 2.

Р22 2 97

РНБ Русский фонд

2005-4 18880

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Скляров, Вадим Николаевич

Введение.

1. Анализ проблем автоматизации управления вагонопотоками в условиях реформирования железнодорожной отрасли.

1.1. Этапы развития средств интеллектуализации управления вагонопотоками.

1.2. Корпоративная информационная система: анализ автоматизации процессов управления вагонопотоками.

1.3. Исследование проблем структурного развития АСУ вагонопотоками.

1.4. Анализ методов и алгоритмов автоматизированного управления процессом поездообразования.

1.4.1. Методы перспективного планирования организации вагонопотоков на железнодорожном транспорте.

1.4.2. Методы ситуационного управления вагонопотоками.

Выводы.

2. Системный анализ процессов автоматизированного управления вагонопотоками.

2.1. Разработка формальной модели управления вагонопотоками на полигоне транспортной сети.

2.2. Развитие методики оценки качества автоматизированных процессов управления в рыночных условиях.

2.3. Анализ структуры целей развития автоматизированной системы управления вагонопотоками.

2.4. Совершенствование функциональной модели управления вагонопотоками в АСУВ.

Выводы.

3. Моделирование технологических процессов управления вагонопотоками в АСУВ.

3.1. Разработка методики статистического моделирования вагонопотоков на железнодорожном транспорте в условиях АСУ В.

3.2. Модель принятия управляющих решений по оптимальной организации вагонопотоков.

3.2.1. Модель расчета альтернативного варианта плана формирования одногруппных поездов.

3.2.2. Имитационная модель расчета нормативного плана формирования поездов.

3.3. Совершенствование модели и алгоритма ситуационного управления вагонопотоками на транспорте.

Выводы.

4. Разработка алгоритмов н программных средств автоматизированного управления вагонопотоками.

4.1. Совершенствование алгоритма расчета альтернативного варианта плана формирования одногруппных поездов.

4.2. Анализ показателей качества и инструментальных средств разработки программных приложений АСУВ.

4.3. Разработка варианта интеграции программного обеспечения в автоматизированную систему управления вагонопотоками.

4.4. Автоматизация процедуры исследования статистической модели вагонопотоков на базе разработанных алгоритмов.

Выводы.

Введение 2004 год, диссертация по информатике, вычислительной технике и управлению, Скляров, Вадим Николаевич

Актуальность темы исследования. Стратегическая роль железнодорожного транспорта в экономике России придает процессу информатизации отрасли общероссийскую значимость. Для повышения эффективности функционирования экономики и государственного управления на базе информационных технологий Правительством страны утверждена целевая программа «Модернизация транспортной системы России», имеющая подпрограмму «Информатизация», в которой сформулированы основные направления развития корпоративной информационно-управляющей системы транспорта. Это - создание единого информационного пространства и совершенствование технологии управления перевозками на базе автоматизированных комплексов.

Переход от жесткой моноцентрической системы директивного планирования работы транспорта к рыночному регулированию резко усложнил проблему управляемости железнодорожного транспорта, его способность адекватно реагировать на выбор альтернативных решений [93]. Информационные технологии стали бизнес-образующим фактором отрасли и во многом определяют эффективность ее работы [51]. Стало очевидным, что без мощного информационного сопровождения перевозок на всех этапах управления транспортными потоками, без создания единого информационно-коммуникационного пространства транспортного комплекса России на базе отраслевой, корпоративной информационно-коммуникационной системы невозможна эффективная работа железных дорог на рынке транспортных услуг.

В настоящее время, в рамках программы информатизации отрасли, направленной на совершенствование производственных процессов, выполняется интеграционный системный проект по созданию корпоративной информационной системы управления железнодорожным транспортом. Его отличительной особенностью является переход от информационных моделей к информационно-управляющим, имеющим вертикально-интегрированные механизмы управления. В рыночных условиях главным критерием оценки управленческих решений, направленных на рациональное использование материальных, трудовых и финансовых ресурсов системы, является экономическая эффективность деятельности железнодорожного транспорта, один из путей оптимизации которой заключается в сокращении затрат на грузовые перевозки.

Опыт показал, что за счет автоматизации процесса управления сокращается оперативный диспетчерский персонал на 30%, а административный аппарат — на 25%. Автоматизированная система управления грузовыми перевозками (АСУ ГП), как результат объединения всех ранее созданных сегментов прикладных программ, призвана обеспечить интеллектуальную поддержку управления перевозочными процессами и необходимую для этого обработку данных на железнодорожном транспорте. Включенные в ее состав программные комплексы по целевому назначение ориентированы на решение задач:

- взаимодействия с грузоотправителями в условиях электронного документооборота - АКС ФТО, ЭТРАН, ЕК ИОДВ;

- управления и контроля за выполнением грузовых перевозок — АСОУП, ДИСПАРК, ДИСКОН, ДИСЛОК, ЕМПП;

- хранения и анализа информации о выполненных перевозках - КИХ, EMI 111;

- моделирование оптимального управления вагонопотоками на различных уровнях иерархии (ЦУП МПС, РЦУП, ЕДЦУ) - АСУ вагонопотоками.

Главной задачей автоматизированной организационно-технологической подсистемы управления вагонопотоками (АСУВ), интегрированной в АСУ ГП, является сокращение приведенных затрат на грузовые перевозки за счет рационального распределения технических ресурсов инфраструктуры сети, тягового подвижного состава и рабочего парка вагонов.

Рыночное регулирование работы транспорта обусловило переход к «трехслойной» модели управления вагонопотоками и дифференцированному подходу к анализу транспортных потоков. В этих условиях актуальна проблема разработки новых методов и алгоритмов оптимального управления вагонопотоками и их интеграция в АСУВ, решение которых позволит автоматизировать процесс формирования управляющих решений в соответствии с новыми принципами управления.

Работа выполнена в соответствии с Федеральной целевой программой «Модернизация транспортной системы России 2002-2010 гг.» (подпрограмма «Информатизация») и Комплексной отраслевой программой оптимизации эксплуатационной работы сети железных дорог России.

К основным направлениям этих программ относятся создание единой информационной среды отрасли, совершенствование технологии управления работой транспорта на базе информационных технологий и средств автоматизации, интеграция разработок в Корпоративную информационную систему железнодорожного транспорта.

Степень разработанности проблемы. Многогранность исследуемой проблемы предполагает ее исследование с позиций системного подхода (Е.М. Ульяницкий, В.Н. Лившиц, A.B. Кутыркин, А.П. Кузнецов), экономико-математического моделирования (А.Ф. Бородин), организации технологических процессов (И.И. Васильев, В.А. Покавкин, К.А. Бернгард, А.К. Угрюмов), современных компьютерных технологий (Е.М. Тишкин, А.Т. Осьминин).

Большой вклад в исследование проблем автоматизации управления перевозками на железнодорожном транспорте внесли труды А.Л. Быкадорова,

A.C. Гершвальда, А.Н. Гуды, C.B. Дуваляна, Ю.И. Жаркова, В.Н. Иванченко,

B.И. Ковалева, С.М. Ковалева, П.А. Козлова, Э.К. Лецкого, H.H. Лябаха, Э.С. Поддавашкина, А.Н. Шабельникова, В.В. Яковлева и многих других.

Однако при всей ценности проведенных исследований в условиях складывающихся рыночных отношений, в рамках указанной проблемы нерешенными остаются задачи:

- оптимального управления вагонопотоками в условиях неравномерности грузовых перевозок и дифференцированного подхода к анализу транспортных потоков;

- оценки функциональной эффективности автоматизированной организационно-технологической системы управления вагонопотоками;

- интеграции управляющих и аналитических автоматизированных подсистем в единую автоматизированную систему управления вагонопотоками.

Сформулированные задачи автоматизации управления вагонопотоками позволили определить объект исследования - подсистему управления вагонопотоками корпоративной информационно-управляющей системы железнодорожного транспорта, и предмет исследования - методы, алгоритмы и средства автоматизации оптимального управления вагонопотоками.

Целыо исследований является разработка методического, алгоритмического, программного обеспечения и практических рекомендаций, направленных на автоматизацию управления технологическим процессом поездообразования на основе системного подхода и процедур имитационного моделирования.

Поставленная цель и сформулированные проблемы потребовали решения следующих задач:

- идентификация процессов управления вагонопотоками с целыо определения основных направлений совершенствования исследуемого объекта;

- выявление недостатков существующих моделей и алгоритмов автоматизированного управления грузовыми перевозками, разработка рекомендаций по их устранению;

- разработка методического обеспечения для оценки функциональной эффективности исследуемой системы;

- разработка альтернативных структурных решений и средств автоматизации управления процессом поездообразования и их интеграции в АСУ ГП.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту: 1. Математическая модель процесса оптимального управления вагонопотоками, представленная в терминах конечномерной динамической системы, позволяющая определить и обосновать направления оптимизации исследуемой системы.

2. Методическое и алгоритмическое обеспечение автоматизации процесса обработки и анализа информации о выполненных вагонопотоках.

3. Алгоритм формирования нормативной модели управления вагонопотоками, позволяющий повысить точность управляющих решений.

4. Методика и алгоритм ситуационного управления, учитывающие дифференцированный подход к грузовым перевозкам и позволяющие автоматизировать процесс ситуационного управления.

5. Методика оценки эффективности автоматизированной организационно-технологической системы управления поездообразованием на основе разработанных интегральных аналитических показателей качества управления вагонопотоками.

6. Программные средства автоматизированного построения нормативной модели одногруппной технической маршрутизации.

Теоретико-методологической основой исследования являются труды российских и зарубежных ученых по рассматриваемой проблеме, материалы конференций, статьи в сборниках научных трудов и периодической печати по вопросам автоматизации управления грузовыми перевозками.

Методы исследований основываются на теоретико-множественном подходе к решению поставленных задач, математическом аппарате дискретной математики, целочисленного программирования, теории вероятностей и статистики, имитационного моделирования, системного анализа, исследования операций и теории принятия решений.

В качестве инструментарно-методического аппарата были использованы прикладные программные средства хранения, обработки и анализа информации: Microsoft Excel ХР, Statistica 6.0, а также среда визуального программирования CBuilder 5.0.

Информационно-эмпирическую базу исследования составили отчетные данные информационно-аналитических и управляющих автоматизированных систем, функционирующих на полигоне СКЖД (ОСКАР, АСОУП), материалы докладов технических советов дороги, годовые отчеты о проделанной работе за 2000-2003 гг., информационные Intranet и Internet ресурсы МПС, Минтранса России.

Работа выполнена в рамках паспорта специальности 05.13.06. — «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (на транспорте)» и специальности 05.22.08 — «Управление процессами перевозок» по следующим областям исследования:

- теоретические основы и методы математического моделирования организационно-технологических систем и комплексов, функциональных задач и объектов управления и их алгоритмизация;

- планирование, организация и управление транспортными потоками;

- теоретические основы, методы и алгоритмы интеллектуализации решения прикладных задач и построении АСУ широкого назначения.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- разработана и исследована формальная модель автоматизированной системы управления вагонопотоками, позволяющая определить и обосновать направления и задачи ее развития;

- на базе процедур имитационного моделирования разработан алгоритм анализа устойчивости директивных моделей управления вагонопотоками в условиях суточной неравномерности перевозок, интеллектуализирующий выбор нормативной модели организации вагонопотоков на множестве допустимых решений;

- разработана методика сбора информации о выполненных перевозках в условиях функционирования КИС железнодорожного транспорта, автоматизирующая расчет статистических характеристик планируемых корреспонден-ций;

- предложен алгоритм автоматизации процессов обработки и анализа отчетных данных АС ОСКАР о выполненных вагонопотоках, повышающий точность и достоверность результатов имитационного моделирования при расчете нормативной модели управления вагонопотоками;

- усовершенствован алгоритм автоматизации расчета директивной модели управления одногруппной технической маршрутизацией методом направленного перебора, повышающий вычислительную эффективность процесса имитационного моделирования при расчете нормативной модели управления вагонопотоками;

- предложен алгоритм ситуационного управления, учитывающий дифференцированный подход к грузовым перевозкам и автоматизирующий процесс принятия управляющих решений в условиях развития АСУ вагонопотоками;

- разработаны интегральные аналитические показатели качества, оценивающие эффективность автоматизации управления технологическим процессом поездообразования в организационно-технологической системе управления вагонопотоками.

Теоретическая значимость диссертационного исследования заключается в уточнении принципов системного подхода к описанию и исследованию процессов управления вагонопотоками на железнодорожном транспортном полигоне.

Дальнейшее развитие теоретических положений в данном направлении позволит адаптировать административно-организационную структуру управления к современным требованиям, предъявляемым к грузовым перевозкам; усовершенствовать систему показателей качества управляющих решений; разработать эффективный алгоритмический аппарат для создания единой автоматизированной системы управления, контроля и анализа грузовых перевозок, интегрированной в Корпоративную информационную систему железнодорожного транспорта.

Практическая значимость исследования определяется потребностью в развитии средств автоматизации оптимального управления вагонопотоками на транспортной сети дороги в условиях неполноты информации. В работе достигнуты следующие практические результаты:

- на базе существующих информационно-управляющих систем железнодорожного транспорта разработаны программные средства для автоматизированной обработки и анализа информации о выполненных размерах суточных вагонопотоков. Полученные экспериментальные результаты подтвердили технологическую и экономическую эффективность применения созданных программных средств по отношению к реализуемой ручной методике сбора и обработки информации;

- разработан комплекс программных средств автоматизации расчета и анализа нормативной модели управления одногруппной технической маршрутизацией. В рамках разработанного программного комплекса решены следующие прикладные задачи:

- выбор оптимальных путей следования вагонопотоков на различных транспортных сетях;

- расчет множества альтернативных моделей управления одногруппной маршрутизацией на различных полигонах дороги;

- анализ устойчивости полученных альтернативных моделей к суточным колебаниям вагонопотоков, выбор нормативной модели по критерию дополнительных затрат;

- формирования множества директивных вариантов ситуационного управления с учетом колебаний размеров перевозок.

Апробация работы. Основные положения представленной диссертации были предложены и одобрены на:

- заседаниях кафедры «Вычислительная техника и автоматизированные системы управления» РГУПС в 1999-2002 годах;

- 7-й международной научно-практической конференции «Информационные технологии на железнодорожном транспорте» (9-12 октября 2002 г., Санкт-Петербург);

- Первой межведомственной научно-практической конференции «ТелеКом-Транс - 2003» (23-25 апреля 2003 г., Сочи).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 8 печатных работ, в том числе одна - в центральной печати.

Внедрение результатов работ. Материалы диссертационного исследования были использованы при разработке методов и показателей оценки качества управления грузовыми перевозками, проектирования и реализации автоматизированной системы расчета нормативной модели управления одногруппной технической маршрутизацией с учетом динамики зарождения вагонопотоков на транспортном полигоне, а также в учебном процессе при создании методических и учебных пособий. Результаты внедрения подтверждены соответствующими актами.

Личный вклад автора. Данная диссертационная работа выполнена на кафедре «Вычислительная техника и автоматизированные системы управления» (заведующий кафедрой - доктор технических наук, профессор Е.М. Улья-ниций) в период с 1998 по 2003 гг.

Идея данной диссертационной работы, ее тема и цели предложены и сформулированы лично автором работы. Методы и алгоритмы оптимального управления вагонопотоками усовершенствованы, адаптированы и реализованы в виде программных средств автоматизации автором работы. Все экспериментальные результаты обработки и анализ выполненных вагонопотков получены автором лично. Анализ и обобщение полученных данных, формулировка выводов по результатам исследований, а также оформление графического материала проведены автором диссертации.

Благодарности. Автор выражает искреннюю благодарность за внимание, поддержку и неоценимую помощь, оказанные при выполнении работы, сотрудникам кафедр «ВТ и АСУ», «Информатика», «Управление эксплуатационной работой» РГУПС.

Автор благодарит за предоставление практического материала сотрудников СКЖД: заместителю начальника - начальнику службы перевозок Ш.И. То-каеву, первому заместителю начальника службы перевозок С.Д. Числову, главному технологу по плану формирования поездов Н.Н. Путинцевой, а также выражает благодарность начальнику отдела спецперевозок МВД России на СКЖД полковнику внутренней службы П.И Василенко.

Логическая структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемой литературы и трех приложений. Основное содержание диссертации изложено на 111 страницах, содержит 18 рисунков и 4 таблицы. Список использованной литературы включает 96 наименований отечественных и зарубежных источников.

Заключение диссертация на тему "Совершенствование методов и алгоритмов автоматизированного управления вагонопотоками в корпоративной информационной системе железнодорожного транспорта"

Выводы

1. Усовершенствован алгоритм автоматизации расчета альтернативной модели поездообразования методом последовательного приближения. Исключение избыточного блока проверки на общее достаточное условие позволило повысить вычислительную эффективность алгоритма.

2. Разработана дескриптивная модель качества программных средств автоматизированной системы планирования и ситуационного управления вагонопото-ками, определяющая основные характеристики разрабатываемого программного обеспечения. По результатам анализа модели сформулирован комплекс требований к инструментальным средствам разработки.

3. Разработан и предложен вариант интеграции программного комплекса автоматизации процессов планирования и ситуационного управления в автоматизированную систему управления вагонопотоками.

4. Разработано и протестировано программное обеспечение, автоматизирующее процедуру статистического анализа случайной выборки выполненных ваго-нопотоков на полигоне СКЖД. Результаты анализа позволили сформулировать ряд эвристических правил статистической обработки вагонопотоков различной мощности.

Новая жизнь - Тихорецкая

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67

Червленная - Тихорецкая

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67

Рис 4.4. Диаграммы суточной динамики вагоногготоков

Заключение

Актуальность проблемы совершенствования методов и алгоритмов оптимального управления вагонопотоками и их интеграция в АСУВ, обусловленная необходимостью перехода к «трехслойной» модели управления перевозками и дифференцированному подходу к анализу транспортных потоков в условиях рыночного реулирования работы железных дорог, определила круг основных задач, требующих научно-обоснованного решения:

- идентификация объекта управления и механизма выработки управляющих решений с учетом современных требований к организации вагоно-потоков на железнодорожном транспорте;

- разработка методов, оптимизационных моделей и алгоритмов автоматизированного управления вагонопотоками, позволяющих достичь требуемого уровня качества грузовых перевозок;

- создание программных средств автоматизации планирования и ситуационного управления организацией вагонопотоков и их интеграция в корпоративную информационную систему железнодорожного транспорта.

В рамках решения сформулированных задач в диссертационной работе были достигнуты следующие основные результаты:

1. Выполнен анализ проблем развития АСУ вагонопотоками как элемента корпоративной информационной системы железнодорожнопГтранспорта, дана их классификация по технологическому, алгоритмическому и техническому признакам.

2. Проведен анализ алгоритмического обеспечения АСУВ по критериям точности и вычислительной эффективности, результаты которого позволили:

- выделить метод последовательного приближения для автоматизированного расчета нормативной модели управления вагонопотоками и сформулировать направления его развития в условиях неравномерности исходных вагонопотоков;

- обосновать необходимость разработки нового алгоритма ситуационного управления, ориентированного на дифференцированный подход к оперативному управлению вагонопотоками.

3. Разработана формальная модель управления вагонопотоками, интеллектуа-' лизирующая методику построения и анализа процессов автоматизированного управления вагонопотоками на железнодорожном транспорте. В ходе исследования модели были достигнуты следующие результаты:

- разработаны интегральные показатели качества функционирования АСУВ и ее элементов, оценивающие точность управляющих решений в процедурах нормативного моделирования организацией вагонопотоков и ситуационного управления поездообразованием;

- упорядочены структурные свойства автоматизированных подсистем планирования и ситуационного управления, улучшение которых позволит повысить качество управления;

- структурированы цели функционирования железнодорожного транспорта, определяющие направление совершенствования автоматизированной системы управления вагонопотоками в условиях развития корпоративной информационной системы;

- разработана структура целей-задач, решение которых направлено на повышение качества автоматизации процессов управления;

- усовершенствована функциональная модель АСУ вагонопотоками, позволяющая, за счет включения дополнительного блока анализа нормативной модели, повысить эффективность принимаемых решений в условиях неравномерности зарождающихся вагонопотоков.

4. Разработана методика статистического моделирования вагонопотоков, учитывающая структурные особенности аналитической информации о вагоно-потоках, предоставляемой функционирующими на транспорте автоматизированными системами (АСОУП, ОСКАР, КИХ). Предложен алгоритм автоматизации расчета параметров статистической модели, интеллектуализи-рующий задачи:

- привязки выполненных вагонопотоков к расчетным и пограничным станциям транспортного полигона;

- преобразования расчетной схемы транспортного полигона с сохранением ее топологии.

5. Разработаны модель и алгоритм автоматизации выработки управляющих решений по выбору нормативного варианта поездообразования в условиях недетерминированного характера зарождающихся вагонопотоков, позволяющие сократить эксплуатационные затраты на этапе ситуационного управления перевозками за счет рационального распределения мощности технических ресурсов сети. В рамках разработанной модели принятия решений уточнена система понятий, описывающих оптимизационные процессы перспективного планирования и ситуационного управления вагонопотоками.

6. Создана модель и разработан алгоритм ситуационного управления вагонопотоками, автоматизирующие процедуру анализа поездного положения на транспортной сети с учетом дифференцированного подхода к зарождающимся вагонопотокам. Результатом работы алгоритма является набор управляющих решений, оптимизирующий функционирование системы на заданном временном интервале.

7. Усовершенствован алгоритм автоматизации расчета альтернативной модели поездообразования методом последовательного приближения. Исключение избыточного блока проверки на общее достаточное условие позволило повысить вычислительную эффективность алгоритма.

8. Разработан и предложен вариант интеграции программного комплекса автоматизации процессов планирования и ситуационного управления в АСУ вагонопотоками.

9. Разработано и протестировано программное обеспечение, автоматизирующее процедуру статистического анализа случайной выборки выполненных вагонопотоков на полигоне СКЖД. Результаты анализа позволили сформулировать ряд эвристических правил статистической обработки вагонопотоков различной мощности.

10. Для оценки экономической эффективности научных исследований диссертационной работы разработан комплекс прикладных программных средств расчета и анализа устойчивости нормативной модели организации вагонопотоков одногруппной технической маршрутизации (приложение 1). Тестирование программного обеспечения было выполнено по исходным данным технического задания службы движения Северо-Кавказской железной дороги на разработку оптимального варианта плана формирования поездов на 1984 год с учетом оперативных условий пропуска вагонопотоков. Анализ показателя приведенных затрат на организацию вагонопотоков в рассчитанной нормативной модели по отношению к базовой модели позволил определить общий экономический эффект в размере 29 621 руб./сут. (10815315 руб./год) при укрупненной стоимости 1 вагоно-часа простоя в 6,8 руб./ч.

Библиография Скляров, Вадим Николаевич, диссертация по теме Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)

1. Абрамов, А.П. Сокращение оборотных средств потребителей транспортных услуг / А.П. Абрамов // Экономика железных дорог. 2002. — № 3. — С. 22-35.

2. Автоматизированные системы управления. Общие требования: ГОСТ 24.104-85. Режим доступа к изд. : http://www.nist.fss.ru/hr/doc/gost/24-104-85.htm.

3. Бабенко, С.Н. Исследование больших систем / С.Н. Бабенко. Режим доступа к изд. : http://sciteclibrary.ru/rus/catalog/news.

4. Белова, А.Г. Реформа: первый этап / А.Г. Белова // Железнодорожный транспорт. 2001. - № 12. С. 16-19.

5. Белоусов, А.И. Дискретная математика / А.И. Белоусов, С.Б. Ткачев. -М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. 743 с.

6. Бернгард, К.А. Техническая маршрутизация железнодорожных перевозок / К.А. Бернгард. М. : Трансжелдориздат, 1956. - 262 с.

7. Болтянский, В.Г. Математические методы оптимального управления / В.Г. Болтянский. М.: Наука, 1966. - 408 с.

8. Борисов, A.A. Методологические подходы к оценке влияния заказчика на процесс ценообразования / A.A. Борисов, И.А. Епишкин // Экономика железных дорог. 2003. - № 1. - С. 15-24.

9. Бородин, А.Ф. Управление вагонопотоками в современных условиях А.Ф. Бородин//Железнодорожный транспорт. 1996. -№5.С. 10-15.

10. Бубнова, Г.В. Исследование ценового инструмента управления продажами транспортной продукции / Г.В. Бубнова // Экономика железных дорог. -2003.-№2.-С. 70-77.

11. И. Бубнова, Г.В. Прогнозирование объемов грузовых перевозок / Г.В. Бубнова, Г.В. Куприянова, В.Г. Сибагатулин // Железнодорожный транспорт. -2003.-№4.-С. 61-64.

12. Бусленко, Н.П. Метод статистического моделирования / Н.П. Бусленко.

13. М. : Статистика, 1970. 338 с.

14. Буянова, В.К. Классификация показателей в системе организации вагоно-потоков / В.К. Буянова // Вестник ВНИИЖТа. 1988. - № 2. - С. 1-5.

15. Вагин, В.Н. Модели и методы представления знаний в CASE-технологии / В.Н. Вагин, Е.Ю. Головина, Ф.Ф. Оськин. Режим доступа к изд. : http://edu-lib/books/case/index.htm.

16. Васильев, Г.С. Организация прогноза вагонопотоков с помощью электронно-вычислительной техники / Г.С. Васильев //Материалы III научн.-техн. конф. «Совершенствование методов эксплуатации железных дорог». Свердловск, 1964. — Вып. 6. - С. 7-15.

17. Васильев, И.И. Графики и расчеты по организации железнодорожных перевозок / И.И. Васильев. М. : Трансжелдориздат, 1941. - 286 с.

18. Ведерников, Г. Основы методологии стандарта IDEF / Г. Ведерников. -Режим доступа к изд. : http://www.cfin.ru/vernikov/idef/.

19. Вендров, A.M. Современные методы и средства проектирования информационных систем / A.M. Вендров. Режим доступа к изд. : http://www.citforum.ru/database/case/.

20. Вентцель, Е.С. Введение в исследование операций / Е.С. Вентцель. М. : Советские радио, 1964. - 459 с.

21. Вентцель, Е.С. Теория вероятностей / Е.С. Вентцель. М. : Высшая школа, 2002.-575 с.

22. Временная технология организации перевозок грузов маршрутными, групповыми и повагонными отправками по технологии АИС ЭДВ в местном сообщении : Инструкция, утвержденная Главным инженером СКЖД1. Жуковым В.А. 24.12.2001.

23. Галабурда, В.Г. Оценка продуктивности транспорта в условиях реформирования / В.Г. Галабурда // Железнодорожный транспорт. — 2003. № 1. — С. 60-63.

24. Гершвальд, A.C. Оптимизация оперативного управления процессом грузовых перевозок на железнодорожном транспорте / A.C. Гершвальд. М. : «Интекст», 2001. — 292 с.

25. Голев, Ю.В. Оценка продукции транспорта / Ю.В. Голев // Железнодорожный транспорт. 2002. — № 3. - С. 63-65.

26. ГОСТ -15467-79. Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения. — М. : Изд-во стандартов, 1979. 6 с.

27. ГОСТ Р ИСО 9126-93. Оценка программной продукции характеристики качества и руководства по их применению. М. : Изд-во стандартов, 1993.- 17 с.

28. Дувалян, C.B. Расчет плана формирования одногруппных поездов при переменных нормативах и ограничениях размеров переработки вагонов на станциях / C.B. Дувалян, А.Е. Гарслян // Вестник ВНИИЖТа. 1988. -№ 6. - С. 1-5.

29. Еловой; И.А. Обобщающий показатель / И.А. Еловой // Железнодорожный транспорт. 2002. - № 3. - С. 66-67.

30. Забелло, M.J1. Основные принципы составления плана маршрутизации перевозок с мест погрузки / M.JI. Забелло // Тр. ЦНИИ МПС. М.: Трансжелдориздат, 1948. - Вып. 25. - С. 14-29.

31. Зарубина, B.C. Математическая статистика / B.C. Зарубина, А.П. Крищенко. М. : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. - 423 с.

32. Инструктивные указания по организации вагонопотоков на железных дорогах СССР. М. : Транспорт, 1984.

33. Интервью с заместителем министра экономического развития и торговли РФ A.B. Шароновым // Экономика железных дорог. 2003. — № 5. —1. С. 10-18.

34. Исследование операций. Методологические основы и математические методы. Т. 1.-М. : Мир, 1981.-712 с.

35. Казиев, В.М. Системный анализ. / В.М. Казиев. Режим доступа к изд. : http://www.kaziev.by.ru/kaziev/html/books.

36. Калман, Р. Очерки по математической теории систем / Р. Калман, П. Фалб, М. Арбиб. М. : Мир, 1971.-398 с.

37. Кочнев, Ф.П. Управление эксплуатационной работой железных дорог / Ф.П. Кочнев, И.Б. Сотников. М. : Транспорт, 1990. - 390 с.

38. Крафт, Г.В. Инвестиционная привлекательность железнодорожной отрасли целевая программа структурной реформы / Г.В. Крафт, A.A. Мусло-вец // Экономика железных дорог. — 2003. - № 4. - С. 22-27.

39. Кричевский, С.О. Железнодорожный транспорт в важнейших документах / С.О. Кричевский. — М. : Трансжелдориздат, 1941. — 238 с.

40. Кузнецов, А.П. Методологические основы управления грузовыми перевозками в транспортных системах / А.П. Кузнецов. М. : ВИНИТИ РАН, 2002.-276 с.

41. Кутукова, Г.А. Расчет показателей заданного варианта плана формирования на ЭЦВМ / Г.А. Кутукова // Вестник ВНИИЖТа. 1968. - № 1. -С. 60-62.

42. Кутыркин, A.B. Алгоритмы оперативной корректировки плана формирования поездов / A.B. Кутыркий // Вестник ВНИИЖТа. 1983.-№8. С. 1-6.

43. Кутыркин, A.B. Динамическая модель планирования и оперативного управления вагонопотоками / A.B. Кутыркин // Вестник ВНИИЖТа. —1981.-№ 8.- С. 7-13.

44. Кутыркин, A.B. Комплексная модель планирования и оперативного управления вагонопотоками / A.B. Кутыркин // Сб. науч. тр. «Совершенствование эксплуатационной работы железных дорог». — М. : Транспорт, 1985.-С. 68-77.

45. Кутыркин, A.B. Расчет оптимального плана формирования одногруппных поездов методом ветвей и границ / A.B. Кутыркин, В.И. Васильев // Вестник ВНИИЖТа. 1980. -№ 7. - С. 49-54.

46. Лапидус, Б.М. Тарифная политика второго этапа реформы / Б.М. Лапидус // Экономика железных дорог. 2003. - № 3. - С. 9-16.

47. Ларионов, B.C. Новый метод расчета плана формирования / B.C. Ларионов // Железнодорожный транспорт. 1947. - № 10. - С. 12-15.

48. Левин, ДЛО. Исследование смещения средних значений нормативов для расчета плана формирования поездов / ДЛО. Левин, A.A. Мазуров // Сборник ВНИИЖТа. Вып. 651. -М. : Транспорт, 1982. С. 85-96.

49. Левин, ДЛО. Составообразование. Метод планирования и управления / Д.Ю. Левин, В.Л. Павлов // Железнодорожный транспорт. 2001. - № 3. -С. 53-55.

50. Лецкий, Э.К. Информационные технологии на железнодорожном транспорте / Э.К. Лецкий, В.И. Панкратов, В.В. Яковлев и др. М. : 2001. -676 с.

51. Лившиц, В.Н. Системный анализ экономических процессов на транспорте / В.Н. Лившиц. М. : Транспорт, 1986. - 240 с.

52. Лисенков, В.М. Влияние новых систем интервального регулирования движением поездов на себестоимость перевозок / В.М. Лисенков, Н.Г. Смеховаи др. // Экономика железных дорог. 2001.-№10. - С. 49-56

53. Маслов, О.Н. Моделирование случайных факторов при имитационном анализе и управлении бизнес-процессами / О.Н. Маслов, Э.М. Димов, В.К. Чаадаев // Электросвязь. 2003. - № 2. - С. 15-18.

54. Машкович, О.Н. Автоматизированная система управления движением поездов СВТС / О.Н. Машкович // Управление, логистика и информатика на транспорте: ЭИ/ВИНИТИ. 2003. - № 8. - С. 12-14.

55. Мизин, Д.А. О глобальной структуре динамической системы / Д.А. Мизин. Вып. 3. 2002. - Режим доступа к изд.: http://neva.ru/journal.

56. Мороз, А.И. Курс теории систем / А.И. Мороз. М. : Высшая школа, 1987.-304 с.

57. Невзоров, A.B. Колебания вагонопотоков отдельных назначений / A.B. Невзоров // Тр. БелИИЖТа «Вопросы эксплуатации железных дорог». Вып. 57-7. М. : Транспорт, 1968. - С. 19-22.

58. Нестеров, Е. К вопросу о плане формирования поездов / Е. Нестеров // Железнодорожный транспорт. 1953. - № 3. - С. 65-72.

59. Носов, В.А. Основы теории алгоритмов и анализа их сложности: Курс лекций МГУ. М., 2002. — Режим доступа к изд. : http://intsys.msu.ru.

60. Панков, C.B. Моделирование организации железнодорожного движения на основе сетей Петри / C.B. Панков, В.Н. Скляров // Вестник РГУПС. -2002. -№ 1.-С. 108-113.

61. Петров, А.П. Резервы плана формирования поездов / А.П. Петров // Железнодорожный траспорт. 1954. - № 9. - С. 38-46.

62. Петров, А.П. План формирования поездов / А.П. Петров. М. : Транс-желдориздат, 1950. - 154 с.

63. Покавкин, В.А. Расчет плана формирования одногруппных поездов модифицированным методом последовательного приближения / В.А. Покавкин // Тр. РИИЖТа. Вып. 98. 1973. С. 4-36.

64. Покавкин, В.А. Теоретически возможное количество вариантов одногруппной и групповой технической маршрутизации / В.А. Покавкин // Труды РИИЖТа. Вып. 55. Ростов-н/Д, 1966. - С. 45-51.

65. Попов, А.И. Расчет плана формирования одногруппных и групповых поездов методом направленного перебора вариантов / А.И. Попов // Труды МИИТа. Вып. 229.-М. : Транспорт 1966. С. 4-13.

66. Ребец, В.И. Оптимизация оперативного управления / В.И. Ребец, Д.Ю. Левин // Железнодорожный транспорт. 2003. - № 1. - С. 14-23.

67. Рогачева, Л.С. О договорных тарифах на работы и услуги, выполняемые грузоотправителями и грузополучателями по просьбе железной дороги / Л.С. Рогачева, Г.Е. Писаревский // Экономика железных дорог. — 2003. — №1.-С. 34-44.

68. Сакульева, Т.Н. Транспортные риски / Т.Н. Сакульева // Железнодорожный транспорт. 2001. — № 3. - С. 61-63.

69. Системные исследования. Методологические проблемы. Ежегодник АН СССР. М. : Наука, 1984. - 382 с.

70. Скляров, В.Н. Методика расчета оптимальных путей на рассматриваемом полигоне дороги / В.Н. Скляров // Технологии и системы управления на транспорте в современных условиях: Сб. науч. тр. РГУПС. Ростов н/Д. -2002.-С. 83-85.

71. Скляров, В.Н. Модель ситуационного управления поездообразованием на железнодорожном транспорте / В.Н. Скляров // Сб. докл. по итогам конф. «ТелеКомТранс-2003». Сочи, 2003. - С. 337-342.

72. Скляров, В.Н. Методика формирования статистической модели грузовых перевозок на железнодорожном транспорте / В.Н. Скляров // Вестник РГУПС. 2003. - № 2. - С. 89-93.

73. Снапелев, Ю.М. Моделирование и управление в сложных системах / Ю.М. Снапелев, В.А. Старосельский. -М.: Советское радио, 1974. 262 с.

74. Стандартизация процессов обеспечения качества программного обеспечения. Режим доступа к изд. : http://www.aanet.ru/~webk46/textbooks/stdpro/.

75. Статистические методы анализа экспертных оценок: Сборник АН СССР. -М.: Наука, 1977.-382 с.

76. Тезисы расширенного заседания Коллегии МПС России 3 апреля 2002г. -Режим доступа к изд. : http://10.5Ll 1.3/news/arhiv.

77. Терешина, Н.П., Экономика железнодорожного транспорта / Н.П. Тере-шина, Б.М. Лапидус, М.Ф. Трихунова. М. : 2001. - 596 с.

78. Тимохин, Э.Ю. Выбор оптимального варианта плана формирования одно-группных поездов с учетом колебаний вагонопотоков / Э.Ю. Тимохин // Вестник ВНИИЖТа. 1976. — № 3. - С. 44-48.

79. Требования к составу, содержанию и оформлению документов при создании информационных систем.: ОРММ ИСЖТ 2.01-01. — Режим доступа к изд.: ftp://10.51.50.23/pub/doc/normdoc.

80. Трусолакски, А. Применение цифровой вычислительной машины для оптимизации планов формирования грузовых поездов / А. Трусолакски // Железнодорожный транспорт. 1972. - № 8. — С. 19-29.

81. Тулупов, Л.П. Расчет плана формирования поездов с помощью вспомогательных таблиц / Л.П. Тулупов // Тр. МИИТа. Вып. 79. М.: Трансжел-дориздат, 1953.-С. 43-58.

82. Угрюмов, А.К. Неравномерность движения поездов / А.К. Угрюмов. М.: Транспорт, 1968. — 156 с.

83. Угрюмов, А.К. Совершенствование методов расчета плана формирования / А.К. Угрюмов // Железнодорожный транспорт. 1953. - № 6. — С. 24-29.

84. Угрюмов, А.К. Составление плана формирования одногруппных технических маршрутов методом аналитических сопоставлений / А.К. Угрюмов. Л. : ЛИИЖТ. - 1953. - 35 с.

85. Ульяницкий, Е.М. Моделирование процессов управления вагонопотоками на железнодорожном транспорте / Е.М. Ульяницкий, В.Н. Скляров // Вестник ВНИИЖТа. 2003. -№ 6. - С. 39-42.

86. Целько, A.B. Наращивание перевозочного потенциала сети / A.B. Целько // Железнодорожный транспорт. — 2001. № 12. — С. 4-10.

87. Чичин, A.B. Вопросы реформирования железнодорожного транспорта / A.B. Чичин // Экономика железных дорог. 2003. - № 2. - С. 22-32.

88. Юдин, Д.Б. Вычислительные методы теории принятия решений / Д.Б. Юдин. М. : Наука, 1989.-316 с.

89. Fishman, G.S. Concepts and Methods in Discrete Event Simulation. New York, 1973.-358 pp.

90. Kleijnen, Jack P.C. Statistical Techniques in Simulation (in two parts). New York, 1974. - 532 pp.