WWW.KNIGA.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА - Книги, пособия, учебники, издания, публикации

 

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«ГОМЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ИМЕНИ ФРАНЦИСКА СКОРИНЫ»

УДК 004.942

ЕРОФЕЕВА

Елена Анатольевна

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ

ВАГОНОПОТОКОВ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ СТАНЦИЯХ

ПРОИЗВОЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ Гомель, 2013 Работа выполнена в учреждении образования «Белорусский государственный университет транспорта»

Научный руководитель МАКСИМЕЙ Иван Васильевич, Заслуженный деятель науки Республики Беларусь, доктор технических наук, профессор Официальные оппоненты БОЧКОВ Константин Афанасьевич, доктор технических наук, профессор, проректор по научной работе учреждения образования «Белорусский государственный университет транспорта»

БУЗА Михаил Константинович, доктор технических наук, профессор, и.о. заведующего кафедрой «Многопроцессорные системы и сети»

учреждения образования «Белорусский государственный университет»

Оппонирующая организация Учреждение образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»

Защита диссертации состоится 17 мая 2013 года в 14:00 на заседании совета по защите диссертаций К 02.12.01 при учреждении образования «Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины» по адресу: 246019, г. Гомель, ул. Советская, 104, зал заседаний.

Телефон ученого секретаря (8-0232) 60-42-37, факс (8-0232) 57-81-11, e-mail: eisukach@gsu.by.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке учреждения образования «Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины».

Автореферат разослан « 16 » апреля 2013 года.

Ученый секретарь совета по защите диссертаций кандидат технических наук, доцент Е.И. Сукач

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время определение показателей работы железнодорожной станции на Белорусской железной дороге производится в соответствии с утвержденными инструкциями при использовании графических, табличных и аналитических методов.

Сравнительный анализ методов исследования технологии работы сортировочных железнодорожных станций показал, что некоторые из них трудоемки в применении (построение графической или табличной модели станции); некоторые не полностью учитывают или совсем не учитывают взаимосвязь технологических операций и технических средств; многие зачастую имеют слабый уровень детализации технологического процесса и входящего транспортного потока или трудно реализуемы при высоком уровне детализации технологических операций; часто упрощается входящий транспортный поток до ординарного, стационарного потока; не учитывается взаимосвязь между технологией обработки и структурой элементов входящего потока.

Автором предлагаются метод имитационного моделирования технологического процесса переработки транзитных вагонопотоков на железнодорожных станциях произвольной структуры, программные средства реализации метода, методики решения задач и технология применения средств, в комплексе позволяющие устранить означенные недостатки существующих методов и решать следующие задачи: выявление элементов, ограничивающих пропускную и перерабатывающую способности станций; обоснование нормирования простоя вагонов в подсистемах с детализацией по всем элементам станционной технологии; оценка эффективности мер перспективного развития и усовершенствования технологии переработки вагонопотоков.

Результаты диссертационного исследования внедрены на Белорусской железной дороге, в том числе используются в нормативном документе «Методика факторного анализа простоя вагонов на железнодорожных станциях различных категорий».

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Связь работы с крупными научными программами и темами Диссертационные исследования проводились в составе следующих крупных государственных научных программ и научно-исследовательских работ:

1) Государственной программы научных исследований «Научные основы и инструментальные средства информационных и космических технологий»

(ГПНИ «Информатика и космос») в 2011–2013 годах (Гомельский государственный университет им. Ф. Скорины, рук. темы В.С. Смородин, ГР № 20111552 задание «Информатика и космос 1.3.06»);

2) Государственной комплексной программы научных исследований «Научные основы информационных технологий и систем» (ГКПНИ «Инфотех») в 2009–2010 годах (Гомельский государственный университет им. Ф. Скорины, рук. темы В.С. Смородин, ГР № 20090451 задание «Инфотех-54»);

3) Государственной комплексной программы научных исследований «Научные основы информационных технологий и систем» (ГКПНИ «Инфотех») в 2006–2008 годах (Гомельский государственный университет им. Ф. Скорины, рук. темы И.В. Максимей, ГР № 20061846 задание «Инфотех-44»);

4) НИР планов НИОКР Белорусской железной дороги: «Разработка технологии работы Белорусской железной дороги в условиях функционирования центра управления перевозками» № Д/Ю-955 (4400) (ГР 20066003, срок выполнения 1.07.2006–29.06.2007); «Оптимизация технологии работы станций и стыковых пунктов Белорусской железной дороги» № Д/Ю-1649 (3941) (ГР 20053438, срок выполнения 1.10.2005–20.09.2006); «Разработка сквозной интегрированной системы оперативного планирования поездной работы в ЦУП Белоруской железной дороги» № Д/Ю-1677(5667) (ГР 200830001, срок выполнения 15.09.2008–30.09.2009);

5) НИР «Технологическое обеспечение разработки технического проекта и рабочей документации на автоматизированную подсистему увязки составообразования на технических станциях с прогнозным графиком движения на железнодорожных участках УСОГДП» № КТЦ/Ю-1380 (срок выполнения 15.09.2008–30.09.2009).

Цель и задачи исследования Цель исследования – разработка метода, средств и технологии имитационного моделирования процесса переработки транзитного вагонопотока на железнодорожной станции, позволяющих определять параметры работы станции на высоком уровне детализации в условиях изменения эксплуатационной нагрузки, совокупности операций и привлекаемых технических средств.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

– разработка способа формализации переработки вагонопотоков, с учетом особенностей процессов поездообразования, вероятностного характера логистических параметров элементов входного потока и его интенсивности;

– разработка метода имитационного моделирования процессов поездообразования для оптимизации технологических параметров, прогнозирования и нормирования эксплуатационных показателей работы станций произвольной структуры;

– создание алгоритмической и объектной моделей программных средств автоматизации имитационного моделирования технологии работы железнодорожных станций;

– разработка методик и технологии применения программных средств для решения задач эксплуатации станции: выявление элементов, ограничивающих пропускную и перерабатывающую способности станций, прогнозирование и нормирование показателей работы станции при изменении входного потока и(или) технологического процесса;

Объект исследования – железнодорожная станция как узловой элемент транспортной сети по организации вагонопотоков в поезда, определяющий основные расходы, связанные с формированием и расформированием поездов.

Предмет исследования – технологический процесс переработки транзитных вагонопотоков на станции произвольной структуры с учетом их логистических характеристик. Под структурой понимается последовательность и состав стадий и этапов работы, совокупность операций и привлекаемых технических средств, взаимодействие элементов технологического процесса работы станции.

Положения, выносимые на защиту 1. Способ формализации технологического процесса переработки транзитных вагонопотоков на железнодорожных станциях произвольной структуры, основанный на декомпозиции системы на компоненты, процессы и активности на высоком уровне детализации технологических операций, технических средств и структуры динамических элементов входящего потока, который, в отличие от существующих способов, обеспечивает независимость модели от способа задания интенсивности входного потока и позволяет учитывать взаимосвязь не только технологических операций между собой, но и зависимость выбора технических средств для выполнений операций от вероятностного характера логистических параметров элементов входящего потока.

2. Метод моделирования процесса переработки транзитных вагонопотоков на железнодорожных станциях на основе предложенного способа формализации, обеспечивающий оптимизацию параметров по установленным критериям, прогнозирование и нормирование показателей работы станции произвольной структуры, позволяющий получать оценку ранее недоступных показателей (простой вагона под накоплением при изменении плана формирования, время ожидания выполнения операций, длины очередей к операциям) и более точную (на 4–7%) для остальных эксплуатационных показателей.

3. Объектная и алгоритмическая модели средств автоматизации моделирования, основанные на эвристических, объектно-ориентированных принципах проектирования и использующие методологию функционального моделирования (IDEF0) для представления взаимодействия компонентов модели, предоставляющие возможность разрабатывать программные средства автоматизации моделирования технологии работы станций произвольной структуры не в специальном пакете имитационного моделирования, а на любом универсальном объектно-ориентированном языке программирования, что позволяет сократить затраты на разработку программного обеспечения, интегрировать средства автоматизации моделирования в информационные системы железной дороги и обеспечивает улучшение эксплуатационных показателей работы станций на 2–3%.

4. Методики решения эксплуатационных задач различных типов (выявление элементов, ограничивающих пропускную и перерабатывающую способности станций; прогнозирование и нормирование показателей работы станции при изменении эксплуатационной нагрузки, технологии и технических средств) с учетом логистических характеристик вагонопотоков и технология применения программного комплекса автоматизации моделирования, сокращающие трудозатраты, связанные с анализом выполнения норм простоя вагонов и планированием поездной работы, на 4–5%.

Личный вклад соискателя Соискателем лично разработаны способ формализации, объектная и алгоритмическая модели, метод имитационного моделирования процессов обработки вагонопотоков на железнодорожных станциях, программный комплекс автоматизации моделирования, технология и методики решения эксплуатационных задач, произведена апробация метода, средств и технологии. Основные результаты диссертации получены автором самостоятельно. В совместных публикациях, ссылки на которые имеются в диссертации, отражена та их часть, которая выполнена самостоятельно.

Апробация результатов диссертации Основные положения и научные результаты диссертации нашли полное отражение в опубликованных печатных работах соискателя, докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях: VIII, IX и XI Республиканской научной конференции студентов и аспирантов «Новые математические методы и компьютерные технологии в проектировании, производстве и научных исследованиях» (Гомель, 2005, 2006, 2008); Международной научно-практической конференции «Современные проблемы управления перевозочным процессом. Повышение качества подготовки специалистов и уровня научных исследований» (Москва, 2006); III, IV и V Международной научной конференции «Информационные системы и технологии (IST’2006, IST’2008, IST’2009)» (Минск, 2006, 2008, 2009); Международной межвузовской научно-технической конференции студентов, магистрантов и аспирантов «Исследования и разработки в области машиностроения, энергетики и управления» (Гомель, 2007); Третьей международной научной конференции «Сетевые компьютерные технологии» (Минск, 2007); 67-й Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта» (Днепропетровск, 2007); Международной научно-практической конференции «Современные информационные компьютерные технологии (mcIT-2008)» (Гродно, 2008); IV и V Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы развития транспортных систем в условиях реформирования железнодорожного транспорта: управление, экономика и технологии» (Киев, 2008, 2011);

Третьей научно-практической конференции «Математическое и имитационное моделирование систем (МОДС’2008)» (Киев, 2008); VI Международной научно-технической конференции «Информационные технологии в промышленности «Информационные технологии в промышленности (ITI– 2010)» (Минск, 2010); V Международной научно-практической конференции «Проблемы безопасности на транспорте» (Гомель, 2010); Международной научно-практической конференции «Технологии информатизации и управления (TIM-2011)» (Гродно, 2011); Международной научно-практической конференции «Современные информационные технологии на транспорте, в промышленности и образовании» (Днепропетровск, 2011); Международнной научнотехнической конференции «Инновационные технологии, автоматизация и мехатроника в машино- и приборостроении» (Минск, 2013).

Разработанный программный комплекс имитационного моделирования технологического процесса переработки транзитного вагонопотока на железнодорожной сортировочной станции зарегистрирован в Национальном центре интеллектуальной собственности Республики Беларусь, о чем имеется свидетельство № 289 от 10.02.2011 заявка № С20110009 от 26.01.2011.

Опубликованность результатов диссертации По теме диссертации опубликована 31 научная работа общим объемом 9,6 авторских листов, в том числе 10 статей в рецензируемых журналах, которые ВАК рекомендует для опубликования результатов диссертаций, 3 статьи в международных рецензируемых журналах, 8 статей в сборниках научных трудов, 10 тезисов докладов научных конференций.

Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, общей характеристики работы, пяти глав, заключения, библиографического списка и приложений. Работа изложена на 200 страницах. Объем, занимаемый 51 рисунком, 18 таблицами и приложениями, составляет 108 страниц. Библиографический список состоит из 133 наименований, включая 31 публикацию соискателя, и занимает страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Глава 1 посвящена анализу состояния вопроса и постановке задачи исследования. Выявлен ряд особенностей железнодорожной станции, затрудняющих оценку показателей ее работы при изменении тех или иных факторов: сильная связность отдельных устройств и технологических операций; случайный, неравномерный процесс поступления поездов на станцию; вероятностный характер времени выполнения технологических операций; наличие корректирующих мер управления; сложная структура схемы путевого развития станции. Анализ методов исследования технологического процесса и нормирования показателей работы станции показал, что рассмотренные методы либо трудоемки в применении, либо узкоспециализированы, не учитывают стохастические процессы в поездообразовании на станции. Таким образом, актуальна задача разработки метода, средств и технологии имитационного моделирования процесса переработки транзитных вагонопотоков на станциях произвольной структуры, то есть при изменении последовательности и состава этапов работы, совокупности операций и привлекаемых технических средств, взаимодействия элементов технологического процесса. Сравнительный анализ средств имитационного моделирования показал, что рассмотренные пакеты имитационного моделирования не обладают требуемой функциональностью с точки зрения анализа и проектирования технологического процесса работы железнодорожной станции, ориентированного на организацию вагонопотоков сети железных дорог.

Было принято решение о разработке модели на универсальном языке программирования с использованием базы данных. По итогам проведенного анализа сформулированы задачи исследования.

В главе 2 предлагается метод имитационного моделирования технологии работы станции в условиях изменения эксплуатационной нагрузки, совокупности операций и привлекаемых технических средств. В основу метода имитации положены следующие идеи: 1) декомпозиция системы на компоненты, процессы и активности на основе транзактно-процессного способа формализации; 2) использование методологии функционального моделирования (IDEF0) для представления алгоритмов работы и взаимодействия компонентов модели; 3) использование эвристических принципов анализа и проектирования для разработки программных средств автоматизации имитационного моделирования.

Реализация метода представляет собой адаптацию общей методики создания и использования имитационных моделей сложных систем и включает в себя следующие основные этапы: 1) составление содержательного описания объекта моделирования; 2) формализация; 3) разработка программных средств имитационного моделирования технологии работы станции, адаптация имитационной модели для выбранной станции, ее отладка и оценка технологических характеристик; 4) эксплуатация модели. Процесс моделирования итерационный. На каждом этапе возможен возврат на предыдущие этапы для корректировки и уточнения их результатов. Этапы реализации метода представлены на рисунке 1.

Схема транзактно-процессной реализации квазипараллелизма выполнения операций выглядит следующим образом: в качестве компонента Кi выступает динамическая единица транспортного потока – состав поезда, состоящий из групп вагонов, как сложносоставной транзакт; функциональное действие ФДj – технологическая операция; активность Aij – пара: функциональное действия ФДj и компонент Кi ; процесс Пij – выполнение активности Aij с использованием ресурсов и порождение новых активностей.

Основной механизм, управляющий активностями и процессами, реализован управляющей программой моделирования (simManager – Simulation Manager). Механизм распределения ресурсов реализован системой распределения ресурсов (RAS – Resource Allocation System). Механизм накопления вагонов на состав – системой управления накоплением (DPUL – Double Pul).

Механизм распределения ресурсов реализован системой распределения ресурсов (RAS – Resource Allocation System). Механизм накопления вагонов на состав – системой управления накоплением (DPUL – Double Pul).

На рисунке 2 представлена графическая схема технологического процесса с указанием точек фиксации модельного времени. Вершинами графа являются технологические операции (ТХО), ребрами – условные и детерминированные переходы между ними. В типовом технологическом процессе переработки транзитных вагонопотоков выделено 42 операции.

Динамические единицы транспортного потока впервые представлены в виде трехуровневых сложных составных транзактов (ССТ) со следующей структурой: информационный транзакт (вагон); кортеж (группа вагонов с одинаковым назначением плана формирования); состав (поезд).

Этапы реализации метода имитационного моделирования процессов обработки вагонопотоков Формализация технологического процесса и вагонопотока:

1. Представление поездов поступающих в расформирование как потока трехуровневых информационных транзактов;

2. Представление технологического процесса в виде графа операций;

3. Составление списков ресурсов и увязка их с графом технологических операций;

4. Представление системы управления накоплением и формированием поездов в виде пулов накопления и суммирования;

5. Составление списка откликов имитационной модели и правил их формирования.

Создание программных средств имитационного моделирования:

1. Разработка объектной модели средств моделирования технологического процесса и вагонопотока, построение иерархий наследования и вложенности, декларирование свойств и методов объектов;

2. Разработка алгоритмов имитации и средств построения имитационных моделей;

3. Адаптация имитационной модели конкретной станции;

4. Оценка технологических характеристик модели (верификация, оценка точности, нахождение длины переходного периода, оценка чувствительности, проверка адекватности).

Разработка технологии решения задач эксплуатации станции Задачи эксплуатации станции:

1. Выявление элементов, ограничивающих пропускную и перерабатывающую способности станции;

2. Анализ зависимости показателей работы станции от изменения параметров технологического процесса и (или) входного потока;

3. Нормирование эксплуатационных показателей работы станции.

Методики решения эксплуатационных задач:

1. При изменении входящего потока;

2. С изменением состава и числа ресурсов;

3. С изменением управляющих характеристик технологического процесса.

Рисунок 1 – Этапы реализации метода имитационного моделирования Параметрами, описывающими логистические характеристики вагонопотока, для состава являются: тип состава (TYPESC), номер канала (DIRID) и приоритет состава (PRIORITY). Для кортежа: номер пула физического накопления (STACKID), номер пула логического накопления (SUM_STACKID), номер канала прибытия (DIRID), номер канала отправления (DIRTO). Для информационного транзакта (INTR): код единой сетевой разметки (ЕСР) станции назначения (ESR), код подвижного состава (kind), код администрации собственника (adm).

Информация, содержащаяся в сложносоставном транзакте, влияет на следующие аспекты функционирования модели: продолжительность выполнения некоторых операций; переход между технологическими операциями в графе;

выделение определенных ресурсов системой распределения ресурсов.

ции о поезде (ТГНЛ, Информирование Выход причастных к состава и доклад маневрового Рисунок 2 – Граф технологического процесса с указанием точек фиксации модельного времени Выделены типы ресурсов: путевые, маневровые, людские. Все ресурсы являются дискретными, неделимыми величинами. Особенностью ресурсов является то, что одна и та же единица ресурса может использоваться последовательно в нескольких операциях. Кроме того, одна операция может использовать последовательно или одновременно несколько единиц различных ресурсов.

Управление процессом накопления вагонов на станции осуществляется через назначения плана формирования и специализацию путей сортировочного парка. Назначения плана формирования представлены в виде списка пулов логического накопления. Пути накопления сортировочного парка представлены в виде списка пулов физического накопления.

Выделены матрицы откликов по сложносоставным транзактам, ресурсам, технологическим операциям. Расчет одномерной матрицы откликов по транзактам (показатели работы станции) производится на расчетный период – сутки. Матрица откликов для транзактов:

где N ПФ – количество реализованных назначений плана формирования;

N пр – количество принятых поездов; N от – количество отправленных поездов;

nпр – количество принятых вагонов; nот – количество отправленных вагонов;

B – всего вагоно-часов на станции; Bтех – вагоно-часов под обработкой; Bож – вагоно-часов в ожидании обработки; B ПП – вагоно-часов в парке прибытия;

Bож – вагоно-часов ожидания входа на станцию из-за отсутствия путей в парке прибытия; Bрос – вагоно-часов роспуска; Bнак – вагоно-часов накопления; B СП – вагоно-часов нахождения в сортировочном парке; Bож – вагоно-часов ожидания окончания формирования; B ОФ – вагоно-часов окончания формирования;

B ПО – вагоно-часов нахождения в парке отправления; Bож – вагоно-часов ожидания отправления; С – параметр накопления.

Выделены уровни детализации матрицы откликов по сложносоставным транзактам: станционный уровень, уровень каналов прибытия/отправления, уровень назначений плана формирования.

Для каждого информационного транзакта рассчитывается одномерная матрица статистик (точки фиксации модельного времени указаны на рисунке 2):

где t всего – время нахождения в системе t всего = t 9 t1, ч; t тех – суммарное время выполнения операций с транзактом, ч; t ож – суммарное время ожидания выполнения операций, ч; t ПП – время нахождения в парке прибытия t ПП = t 2 t1, ч; t рос – время роспуска, ч; t нак – время нахождения в накоплении t нак = t 4 t 3, ч;

t СП – общее время нахождения вагона в сортировочном парке t СП = t 6 t 3, ч;

t ож – время ожидания окончания формирования, ч; t ОФ – время окончания формирования t ОФ = t 6 t 5, ч; t ПО – время нахождения в парке отправления t ПО = t 9 t 6, ч; t ож – время ожидания отправления t ож = t8 t 7, ч.

Матрица откликов (1) для каждого уровня детализации вычисляется путем покомпонентного сложения матриц статистик информационного транзакта. В расчет принимаются матрицы статистик информационного транзакта, для которых выполнена завершающая операция (отправление поезда) после переходного периода.

Выделена матрица откликов по ресурсам:

где h – коэффициент загрузки ресурса RES h ; L h – средняя длина очереди к ресурсу RES h ; t h – среднее время ожидания ресурса RES h, мин.

Выделена матрица откликов по технологическим операциям:

где n k – среднее число вызовов TXOk ; t k – среднее время ожидания выполнения TXOk ; t kвып – среднее время выполнения TXOk.

В главе 3 представлены объектная и алгоритмическая модели разработанного программного комплекса автоматизации имитационного моделирования. Комплекс состоит из двух программных продуктов. Первое приложение реализует разработанную методику мониторинга и обработки статистических данных о структуре входящего потока поездов. Второе реализует имитационную модель (ИМ), настройку и проведение имитационного эксперимента (ИЭ), обработку выходных данных и построение отчетов.

Исходными данными для первого приложения являются натурные листы поездов (ТГНЛ – сообщение 02 автоматизированной системы управления станцией). В результате обработки формируются табличные функции распределения параметров сложносоставного транзакта, которые являются исходными данными для генерирования входного потока в имитационной модели. Средствами второго приложения настраивается имитационная модель конкретной станции. Для построенной модели задаются параметры и производится реализация плана эксперимента. Во время эксперимента производится сбор статистик по сложносоставным транзактам, операциям, ресурсам. Итогом реализации являются файлы отчетов.

Основной результат имитационного эксперимента представляет структурированный текстовый файл с агрегированными векторами откликов модели. Кроме структурированных текстовых файлов в процессе выполнения могут быть сформированы файлы векторной графики с отображением динамики выполнения операций, использования пулов накопления. Также выходными данными являются временны'е диаграммы состояния пулов накопления на каждый i-й период моделирования, которые выводятся в файлы векторной графики.

При разработке средств автоматизации имитационного моделирования предложено использование эвристических принципов проектирования таких как управление сложностью, создание согласованных абстракций, инкапсуляция, наследование, сокрытие информации, слабое сопряжение и максимальная связность.

Ключевыми абстракциями, воплощенными в классы, являются: генератор входного потока; генератор случайной величины с заданным законом распределения; генераторы базовой случайной величины (мультипликативный конгруэнтный метод, смешанный конгруэнтный метод, датчик Ван Вейнгардена);

информационный транзакт, как представление вагона; кортеж, как представление группы вагонов, объединенных по признаку накопления; состав, как представление поезда; произвольная технологическая операция; система распределения ресурсов; список запросов на ресурс; запрос на захват ресурса; ресурс;

состояние ресурса; система управления накоплением информационных транзактов; накопитель информационных транзактов с учетом признака накопления; назначение плана формирования (или путь) накопления информационных транзактов; список одновременных активных заявок на выполнение работы;

список всех актуальных заявок на выполнение работы; заявка на выполнение работы; менеджер моделирования.

При разработке средств моделирования были использованы иерархии наследования, вложенности, сопряжения. Разработаны алгоритмы функционирования, из них три основных: управляющей программы (simManager), системы распределения ресурсов (RAS), системы управления пулами (DoublePUL).

Основной алгоритм реализующий транзактно-процессный способ организации квазипараллелизма выполнения операций в виде функциональной схемы IDEF0 представлен на рисунке 3.

Алгоритм представляет собой циклическую проверку списка активных работ (JJ) до конца времени моделирования. Если список JJ не пустой, то поочередно передается управление на активную работу JOBj до конца списка. После окончания просмотра списка JJ выполняются следующие синхронизирующие функции: сканирование источников транзактов; проверка списка работ (ListJOB) и удаление отработавших; проверка очередей к ресурсам; проверка возможности выполнения JOB для технологической операции 8-го типа по состоянию пула физического накопления; проверка возможности выполнения JOB для операции 3-го типа по состоянию пула логического накопления. Синхронизирующие функции производят изменения в ListJOB. На основании измененного ListJOB производится смена модельного времени и формирование нового списка JJ. При переходе к следующему периоду (суткам) производится повторная инициализация всех генераторов случайных величин в simManager.

Реализация разработанных объектной и алгоритмически моделей в информационных системах железной дороги позволяет улучшить эксплуатационные показатели работы станций на 2–3%.

В главе 4 приведена технология применения метода для решения эксплуатационных задач. На первом шаге решается задача выявления ограничивающих элементов. На основании проведенного исследования чувствительности модели и найденных элементов из множества параметров модели формируется список переменных. Затем для каждой задачи исследования строится план эксперимента с учетом интересующих исследователя факторов. На основании реализованных экспериментов для каждой задачи производится анализ результатов. Результат реализации каждого уровня плана эксперимента предоставляет исследователю более 40 откликов для принятия решения. Схема технологии имитационного моделирования приведена на рисунке 4.

Изменение входятехнологии работы станции :

щего потока :

– структура – интенсивность Выявление ограни- Исследование влияния параметров тех. процесса и/или чивающих элементов входного потока на показатели работы станции В главе 5 описана апробация метода, средств и технологии имитационного моделирования технологического процесса для станции МинскСортировочный. Произведена верификация моделирования параметров входного потока с помощью двухвыборочного критерия однородности КолмогороваСмирнова. Произведен расчет точности имитации. По результатам исследования за длину переходного периода была принята величина в 3-е суток. Произведено исследование чувствительности откликов. Для проверки адекватности было рассмотрено 30 периодов работы станции длительностью по 10 суток.

Для каждого из периодов были зафиксированы фактические среднесуточные показатели, характеризующие работу станции ( iФ ), и выполнен расчет среднесуточных показателей двумя способами: по инструкции нормирования показателей работы станций ( iТП ) и с использованием имитационной модели ( iИМ ).

Затем приведено сравнение полученных результатов методами статистического анализа: проверка гипотезы о равенстве средних, среднеквадратических отклонений, о равенстве закона распределения с помощью двухвыборочного критерия однородности Колмогорова-Смирнова. Например, по числу отправленных поездов своего формирования за рассмотренные периоды N от =50,09; ТП N от = 49,38; N от = 49,61. Рабочий парк вагонов R ТП =756,30; R ИМ = 773,63;

R Ф = 776,23. Простой транзитного вагона с переработкой t всего = 6,36; t всего = 6,44; t всего = 6,46 часов. В результате проведенного анализа был сделан выФ вод, что разработанная модель адекватна, при этом не только позволяет получить ранее недоступные показатели, но и более точные (на 4-7%) остальных по сравнению с традиционными способами расчета.

Решение задачи выявления ограничивающих элементов производилось для четырех вариантов организации технологического процесса: существующие параметры процесса и входного потока и при увеличении интенсивности входного потока на 10, 20, 30% без изменения структуры транзактов. В каждом варианте процесса для каждого ресурса были рассчитаны значения коэффициента загрузки ресурса ( k ) и нормированного (по варианту) коэффициента Литла ( LTk* ):

где L k – средняя длина очереди к ресурсу RES k ; t k – среднее время ожидания ресурса RES k, мин.

Затем были построены таблица пар ( k, LTk* ) и диаграммы распределения ограничивающих элементов (рисунок 5). На диаграмме выведены только те ресурсы, которые имели ненулевые значения LTk*. Таким образом, ограничивающими элементами технологического процесса, при рассмотренных вариантах входного потока и организации процесса, оказались горка и горочный маневровый локомотив.

При решении задачи исследования влияния интенсивности входного потока на показатели работы станции интенсивность входного потока была увеличена на 10, 20, 30% без изменения его структуры. Выявлена линейная зависимость всех откликов, при увеличении интенсивности входного потока на 20 и 30% соответствующие коэффициенты загрузки RM_6 =0,83 и RM_6 =0,91 превышают допустимое значение 0,75.

Решение задачи исследования влияния числа и состава ресурсов на показатели станции показало, что при увеличении на 30% достаточно увеличить количество горочных маневровых локомотивов на 1 (уменьшение t всего на 4%) либо перевести один вытяжной маневровый локомотив в горочные.

Решение задачи анализа зависимости времени нахождения вагонов на станции от изменения нормы длины формируемых поездов было реализовано при двух вариантах : при исходном состоянии и при увеличении на 30%. При увеличении длины формируемого состава на 10, 20% B и tвсего увеличиваются на 10, 15%, при этом коэффициенты загрузки ресурсов для каждой практически не меняются.

Решение задачи анализ зависимости времени нахождения вагонов на станции от числа назначений плана формирования были рассмотрены варианты:

исходное состояние системы (В1); выделение сквозного назначения на Калининград (В2); увеличение доли вагонопотока на Калининград на 35% (В3); В + В3 (В4); В2 + В3 и уменьшение минимального числа вагонов в формируемом составе на 20% для назначений на Вайдотай и Калининград (В5). Для вариантов В2, В4, В5 С уменьшился соответственно на 11, 8, 9%. Для вариантов В3, В4, В5 Bнак увеличились соответственно на 26, 25, 28%. Из всех получаеОФ мых откликов по транзактам для этих вариантов уменьшается только Bож на 2, 4, 8%. По результатам исследования разработаны практические рекомендации, которые внедрены в технологию работы станции Минск-Сортировочный.

Методики решения эксплуатационных задач различных типов и технология применения программного комплекса автоматизации моделирования сокращают трудозатраты, связанные с анализом выполнения норм простоя вагонов и планированием поездной работы, на 4–5%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научные результаты диссертации 1. Разработан способ формализации технологического процесса переработки транзитных вагонопотоков на железнодорожных станциях произвольной структуры, основанный на декомпозиции системы на компоненты, процессы и активности на высоком уровне детализации технологических операций, технических средств и структуры динамических элементов входящего потока, который, в отличие от существующих способов, обеспечивает независимость модели от способа задания интенсивности входного потока и позволяет учитывать взаимосвязь не только технологических операций между собой, но и зависимость выбора технических средств для выполнений операций от вероятностного характера логистических параметров элементов входящего потока [1–А, 4–А, 5–А, 14–А, 16–А, 23–А].

2. Предложен метод моделирования процесса переработки транзитных вагонопотоков на железнодорожных станциях на основе предложенного способа формализации, обеспечивающий оптимизацию параметров по установленным критериям, прогнозирование и нормирование показателей работы станции произвольной структуры (при изменении последовательности и состава стадий и этапов работы, совокупности операций и привлекаемых технических средств, взаимодействия элементов технологического процесса), позволяющий получать оценку ранее недоступных показателей (простой вагона под накоплением при изменении плана формирования, время ожидания выполнения операций, длины очередей к операциям) и более точную (на 4–7%) оценку остальных эксплуатационных показателей [2–А, 9–А, 12–А, 15–А, 19–А, 27–А, 30–А].

3. Разработаны объектная и алгоритмическая модели средств автоматизации моделирования, основанные на эвристических, объектно-ориентированных принципах проектирования и использующие методологию функционального моделирования (IDEF0) для представления взаимодействия компонентов модели, предоставляющие возможность разрабатывать программные средства автоматизации моделирования технологии работы станции произвольной структуры не в специальном пакете имитационного моделирования, а на любом универсальном объектно-ориентированном языке программирования, что позволяет сократить затраты на разработку программного обеспечения, интегрировать средства автоматизации моделирования в информационные системы железной дороги и обеспечивает улучшение эксплуатационных показателей работы станций на 2–3% [7–А, 11–А, 12–А, 17–А, 20–А, 22–А, 25–А, 26–А, 31–А].

4. Разработаны методики решения эксплуатационных задач различных типов (выявление элементов, ограничивающих пропускную и перерабатывающую способности станций; прогнозирование и нормирование показателей работы станции при изменении эксплуатационной нагрузки, технологии и технических средств) с учетом логистических характеристик вагонопотоков и технология применения программного комплекса автоматизации моделирования, сокращающие трудозатраты, связанные с анализом выполнения норм простоя вагонов и планированием поездной работы, на 4–5% [3–А, 6–А, 7–А, 10–А, 13–А, 17–А, 18–А, 19–А, 20–А, 25–А, 26–А, 29–А].

5. Произведена апробация метода, программного обеспечения, технологии их использования и методик решения эксплуатационных задач в условиях функционирования станции Минск-Сортировочный [6–А, 7–А, 8–А, 10–А, 15–А, 21–А, 24–А, 28–А, 30–А].

Рекомендации по практическому использованию результатов 1. Способ формализации, объектная и алгоритмические модели использованы в техническом задании и техническом проекте на подсистему «Увязка составообразования на технических станциях с прогнозным графиком движения поездов» Комплексной системы управления поездной работой Белорусской железной дороги.

2. Модели и технология решения задач эксплуатации станции внедрены и используются в нормативном документе «Методика факторного анализа простоя вагонов на железнодорожных станциях различных категорий». В результате внедрения сокращены трудозатраты на проведение анализа выполнения норм простоя вагонов на технических станциях на 4–5%.

3. Предлагаемый метод моделирования технологического процесса целесообразно использовать при организации эксплуатационной работы Центра управления перевозками Белорусской железной дороги для повышения точности производимых расчетов и сокращения затрат на переработку вагонов на сортировочных станциях.

4. Программный комплекс имитационного моделирования может быть рекомендован к внедрению в процесс планирования поездной и грузовой работы Белорусской железной дороги, составления и контроля за выполнением суточных и сменных планов деятельности отделений и станций, с целью сокращения трудоемкости производимых расчетов за счет автоматизации процессов планирования поездной работы на технических станциях.

Имеется 8 актов о внедрении результатов диссертационного исследования.

Полученный при этом суммарный экономический эффект на Белорусской железной дороге составил около 195 млн. рублей в год (в ценах 2010 года).

Ожидаемый экономический эффект от использования результатов составит 312 млн. рублей в год.

чем имеется свидетельство № 289 (заявка № С20110009 от 26.012011)

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СОИСКАТЕЛЯ

Статьи в научных журналах 1–А. Ерофеева, Е.А. Об одном подходе составления содержательного описания и формализации технологического процесса обработки поездопотока на сортировочной станции / Д.Н. Шевченко, Е.А. Ерофеева // Известия Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины. – 2005. – № 5(32). – С. 30–32.

2–А. Ерофеева, Е.А. Метод исследования динамики формирования поездов на основе имитации технологического процесса ж.-д. станции / Е.А. Ерофеева // Известия Гомельского государственного университета им.

Ф. Скорины. – 2006. – № 4. – С. 24–28.

3–А. Комплекс прикладных программ для разработки графика движения поездов / В.Г. Кузнецов, Н.В. Шакель, А.А. Ерофеев, Е.А. Ерофеева // Вестник Всероссийского научно-исследовательского института железнодорожного транспорта. – 2007. – № 4. – С. 25–31.

4–А. Ерофеева, Е.А. Особенности системы распределения ресурсов при формализации технологических процессов сортировочной станции / Е.А. Ерофеева // Известия Гомельского государственного университета им.

Ф. Скорины. – 2007. – № 5. – С. 27–30.

5–А. Ерофеева, Е.А. Формализация технологии обслуживания вагонопотоков сортировочной станцией при имитационном моделировании / Е.А. Ерофеева // Реєстрацiя, зберiгання i обробка даних (Data Recording, Storage & Processing). – 2008. – № 4. – С. 65–74.

6–А. Имитационное моделирование вероятностных характеристик функционирования железнодорожной сети / И.В. Максимей, Е.И. Сукач, П.В. Гируц, Е.А. Ерофеева // Математичнi машини i системи (Mathematical Machines and Systems). – 2008. – № 4. – С. 147–154.

7–А. Автоматизация этапов разработки и эксплуатации имитационных моделей транспортных систем / И.В. Максимей, Е.И. Сукач, П.В. Гируц, Е.А. Ерофеева // Проблеми програмування (Problems in Programming). – 2008. – № 4. – C. 104–111.

8–А. Ерофеева, Е.А. Верификация моделирования входного потока имитационной моделью сортировочной станции / Е.А. Ерофеева // Известия Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины. – 2008. – № 5.

– С. 39–44.

9–А. Определение эффективности плана формирования транспортных потоков железнодорожной сети с помощью имитационного моделирования / И.В. Максимей, Е.И. Сукач, В.Н. Кулага, Е.А. Ерофеева // Известия Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины. – 2008. – № 5. – С. 153–156.

10–А. Ерофеева, Е.А. Определение резервов пропускной и перерабатывающей способностей железнодорожной сети на основе имитационного моделирования / Д.В. Ратобыльская, Н.Н. Запольский, Е.А. Ерофеева // Известия Гомельского государственного университета им. Ф. Скорины. – 2010. – № 5. – С. 26–31.

11–А. Ерофеева, Е.А. Автоматизированная система разработки прогнозного графика движения поездов на Белорусской железной дороге / А.А.

Ерофеев, Е.А. Ерофеева // Вестник Белорусского государственного университета транспорта. Сер. Наука и транспорт. – 2011. – № 1. – С. 59–65.

12–А. Ерофеева, Е.А. Автоматизация диспетчерского управления поездной работой на Белорусской железной дороге / А.А. Ерофеев, Е.А. Ерофеева // Наука та прогрес транспорту. Вісник Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту (Science and Transport Progress. Bulletin of Dnipropetovsk National University of Railway Transport). – 2012. – № 40. – С. 185–191.

13–А. Ерофеева, Е.А. Этапы применения имитационных моделей станций для расчета нормативных значений простоев вагонов / Е.А. Ерофеева // Проблемы физики, математики и техники. – 2013. – № 1.

– С. 96–100.

Статьи в сборниках научных конференций 14–А. Ерофеева, Е.А. Формализация технологического процесса переработки транзитного вагонопотока на сортировочной станции для имитационного моделирования / Е.А. Ерофеева // Современные проблемы управления перевозочным процессом. Повышение качества подготовки специалистов и уровня научных исследований: тр. междунар. науч.-практ.

конф., Москва, ноябрь 2006 г. / Московский государственный университет путей сообщения. – Москва, 2006. – С. 18–20.

15–А. Ерофеева, Е.А. Имитационная модель технологического процесса формирования составов на железнодорожной станции / И.В. Максимей, Е.А. Ерофеева // Информационные системы и технологии (IST’2006): материалы III междунар. научн. конф.: в 2 ч., Минск, 1–3 ноября 2006 г. / Академия управления при Президенте Республики Беларусь; редкол.:

А.Н. Курбацкий [и др.]. – Минск, 2006. – ч. 2, С. 146–152.

16–А. Ерофеева, Е.А. Формализация технологической линии сортировки вагонопотоков на железнодорожной станции / Е.А. Ерофеева // Исследования и разработки в области машиностроения, энергетики и управления: материалы VII междунар. межвуз. науч.-техн. конф. студентов, магистрантов и аспирантов, Гомель, апрель 2007 г. / Гомельский государственный технический университет им. П.О. Сухого. – Гомель, 2007. – С. 423–426.

17–А. О технологии проектирования программной системы моделирования для предметных областей организации транспортных потоков региона / И.В. Максимей, Е.И. Сукач, П.В. Гируц, Е.А. Ерофеева // Сетевые компьютерные технологии: тр. III междунар. научн. конф., Минск, 17– октября 2007 г. / Белорусский государственный университет. – Минск, 2007. – С. 100–115.

18–А. Ерофеева, Е.А. Мониторинг и обработка исходной статистики для использования в ИМ сортировочной станции / Е.А. Ерофеева // Современные информационные компьютерные технологии (mcIT-2008): материалы междунар. научн.-практ. конф., Гродно, 21–24 апреля 2008 г. / Гродненский государственный университет им. Я. Купалы. – Гродно, 2008. – С. 35–36.

19–А. Исследование вероятностных характеристик железнодорожной сети с использованием метода имитационного моделирования / И.В. Максимей, Е.И. Сукач, В.Н. Кулага, Е.А. Ерофеева // Информационные системы и технологии (IST’2008): материалы IV междунар. конф., Минск, 4–6 ноября 2008 г. / Академия управления при Президенте Республики Беларусь, БГУ. – Минск, 2008. – С. 143–149.

20–А. Ерофеева, Е.А. Применение эвристических принципов проектирования при разработке средств автоматизации имитационного моделирования / Е.А. Ерофеева // Информационные системы и технологии (IST’2009): материалы V междунар. конф.-форума: в 2 т., Минск, 16– ноября 2009 г. / Академия управления при Президенте Республики Беларусь, БГУ. – Минск, 2009. – Т. 1, С. 70–73.

21–А. Ерофеева, Е.А. Исследование влияния числа и состава ресурсов на показатели работы железнодорожной станции методом имитационного моделирования. / Е.А. Ерофеева // Технологии информатизации и управления: сб. науч. ст. Вып. 2 / Белорусский государственный университет;

редкол.: А.М. Кадан [и др.]. – Минск, 2011. – С. 18–24.

Тезисы докладов на научных конференциях 22–А. Ерофеева, Е.А. Компьютерное моделирование технологии переработки транспортного потока на железнодорожной станции / Е.А. Ерофеева // Новые математические методы и компьютерные технологии в проектировании, производстве и научных исследованиях: материалы VIII республ. научн. конф. студентов и аспирантов, Гомель, 14–16 марта 2005 г. / Гомельский государственный университет им. Ф. Скорины; редкол.: Д.Г. Лин [и др.]. – Гомель, 2005. – С. 19–21.

23–А. Ерофеева, Е.А. Особенности описания технологического процесса для имитационного моделирования функционирования ж.-д. станции / Е.А. Ерофеева // Новые математические методы и компьютерные технологии в проектировании, производстве и научных исследованиях: материалы IX Республиканской научн. конф. студентов и аспирантов, Гомель, 13–15 марта 2006 г. / Гомельский государственный университет им. Ф.

Скорины; редкол.: Д.Г. Лин [и др.]. – Гомель, 2006. – С. 19–21.

24–А. Ерофеева, Е.А. Использование имитационной модели для планирования работы сортировочной станции / Е.А. Ерофеева // Проблемы и перспективы развития железнодорожного транспорта: тез. докладов междунар. научн.-практ. конф., Днепропетровск, 24–25 мая 2007 г. / Днепропетровский национальный университет железнодорожного транспорта им. акад. В. Лазаряна. – Днепропетровск, 2007. – С. 124–125.

25–А. Ерофеева, Е.А. Формирование исходных данных для использования в программно-техническом комплексе имитации технологических процессов железнодорожной станции (птки тп ждс) / Е.А. Ерофеева // Проблемы и перспективы развития транспортных систем в условиях реформирования железнодорожного транспорта: управление, экономика и технологии: материалы IV междунар. научн.-практ. конф., Киев, февраль 2008 г. / Государственный экономико-технологический университет транспорта. – Киев, 2008. – С. 268–269.

26–А. Ерофеева, Е.А. Подготовка информации для построения ИМ сортировочной станции / Е.А. Ерофеева // Новые математические методы и компьютерные технологии в проектировании, производстве и научных исследованиях: материалы XI Республиканской научн. конф. студентов и аспирантов, Гомель, 17–19 марта 2008 г. / Гомельский государственный университет им. Ф. Скорины; редкол.: О.М. Демиденко [и др.]. – Гомель, 2008. – С. 11–12.

27–А. Имитационное моделирование вероятностных характеристик функционирования железнодорожной сети / И.В. Максимей, Е.И. Сукач, П.В. Гируц, Е.А. Ерофеева // Математическое и имитационное моделирование систем (МОДС’2008): материалы III научно-практ. конф., Киев, 23– 27 июня 2008 г. / Институт проблем математических машин и систем НАН Украины, НАН Украины; редкол.: В.В. Литвинов [и др.]. – Киев, 2008. – С. 146–150.

28–А. Ерофеева, Е.А. Решение задач оценки показателей работы железнодорожной сортировочной станции методом имитационного моделирования / Е.А. Ерофеева // Информационные технологии в промышленности (ITI’2010): материалы 6 междунар. научно-технич. конф., Минск, 28– 29 октября 2010 г. / Объед. институт проблем информатики НАН Беларуси. – Минск, 2010. – С. 23–24.

29–А. Ерофеева, Е.А. Технология имитационного моделирования переработки вагонопотока на железнодорожной сортировочной станции / Е.А. Ерофеева // Проблемы безопасности на транспорте: материалы V междунар. научно-практ. конф., Гомель, 25–26 ноября 2010 г. / Белорусский государственный университет транспорта. – Гомель, 2010. – С. 37–38.

30–А. Ерофеева, Е.А. Исследование влияния плана формирования поездов на время нахождения вагонов на станции методом имитационного моделирования / Е.А. Ерофеева // Проблемы и перспективы развития транспортных систем в условиях реформирования железнодорожного транспорта: управление, экономика и технологии: материалы V междунар.

научно-практ. конф. Сер. Техника, технология, Киев, 24–25 марта 2011 г. / Государственный экономико-технологический университет транспорта. – Киев, 2011. – С. 344–346.

31–А. Ерофеева, Е.А. Автоматизация построения оптимальной технологии переработки потоков на железнодорожной станции / Е.А. Ерофеева, Д.В. Ратобыльская // Инновационные технологии, автоматизация и мехатроника в машино- и приборостроении: материалы II междунар. научнопракт. конф., Минск, 13–14 марта 2013 г. / Белорусский национальный технический университет. – Минск, 2013. – С. 79–80.

Свидетельства о регистрации программ 32–А. Свидетельство о регистрации программы № 289. Программный комплекс имитационного моделирования технологического процесса переработки транзитного вагонопотока на железнодорожной сортировочной станции «ПК ИМ ТП ПТВ ЖДС» / Е.А. Ерофеева. – № С20110009; заявл.

26.01.2011; зарегистрир. 10.02.2011 // Национальный центр интеллектуальной собственности Республики Беларусь. – 2011.

РЕЗЮМЕ

Моделирование процессов обработки вагонопотоков на железнодорожных станциях произвольной структуры Ключевые слова: имитационное моделирование, железнодорожная станция, переработка транзитного вагонопотока, поездообразование, эвристические принципы проектирования, функциональное моделирование.

Цель работы: разработка метода, средств и технологии имитационного моделирования процесса переработки транзитных вагонопотоков на железнодорожных станциях, позволяющих определять параметры работы станции на высоком уровне детализации в условиях изменения эксплуатационной нагрузки, совокупности процедур и привлекаемых технических средств.

Методы исследования: методы имитационного моделирования, теории вероятности и математической статистики, объектно-ориентированные методы программирования, эвристические принципы проектирования систем, методология функционального моделирования (IDEF0).

Полученные результаты и их новизна: способ формализации технологического процесса обработки вагонопотоков на железнодорожных станциях произвольной структуры, отличающийся высоким уровнем детализации участников процесса, который, в отличие от существующих способов, обеспечивает независимость модели от способа задания интенсивности входного потока и позволяет учитывать зависимость выбора технических средств для выполнений операций от вероятностного характера логистических параметров элементов входящего потока; метод моделирования работы станции, обеспечивающий оптимизацию параметров, прогнозирование и нормирование показателей работы станции произвольной структуры, позволяющий получать оценку ранее недоступных показателей и более точную (на 4– 7%) для остальных; объектная и алгоритмическая модели средств автоматизации моделирования, позволяющие сократить затраты на разработку программного обеспечения, интегрировать средства автоматизации моделирования в информационные системы железной дороги, что обеспечивает улучшение эксплуатационных показателей работы станций на 2–3%; методики решения эксплуатационных задач различных типов и технология применения программного комплекса, сокращающие трудозатраты, связанные с анализом выполнения норм простоя вагонов и планированием поездной работы, на 4–5%.

Рекомендации к использованию: результаты исследований использованы при организации эксплуатационной работы Центра управления перевозками Белорусской железной дороги и могут быть рекомендованы к внедрению в процесс планирования поездной и грузовой работы Белорусской железной дороги.

Область применения: практические и теоретические результаты могут применяться при разработке и использовании имитационной модели станции в системе планирования работы на железнодорожном транспорте.

РЭЗЮМЭ

Мадэляванне працэсаў апрацоўкі вагонапатокаў на чыгуначных станцыях адвольнай структуры Ключавыя словы: імітацыйнае мадэляванне, чыгуначная станцыя, перапрацоўка транзітнага вагонапатока, поездаўтварэнне, эўрыстычныя прынцыпы праектавання, функцыянальнае мадэляванне.

Мэта работы: распрацоўка метаду, сродкаў і тэхналогіі імітацыйнага мадэлявання працэсу перапрацоўкі транзітных вагонапатокаў на чыгуначных станцыях, якія дазваляюць вызначаць параметры працы станцыі на высокім узроўні дэталізацыі ва ўмовах змены эксплуатацыйнай нагрузкі, сукупнасці працэдур і выкарыстоўваемых тэхнічных сродкаў..

Метады даследавання: метады імітацыйнага мадэлявання, тэорыі верагоднасці і матэматычнай статыстыкі, тэорыі графаў, аб’ектнаарыентаваныя метады праграмавання, эўрыстычныя прынцыпы праектавання сістэм, метадалогія функцыянальнага мадэлявання (IDEF0).

Атрыманыя вынікі і іх навізна: спосаб фармалізацыі тэхналагічнага працэсу апрацоўкі вагонапатокаў на чыгуначных станцыях адвольнай структуры, які адрозніваецца высокім узроўнем дэталізацыі удзельнікаў працэсу, у адрозненне ад існуючых спосабаў, забяспечвае незалежнасць мадэлі ад спосабу заданні інтэнсіўнасці ўваходнага струменя і дазваляе ўлічваць залежнасць выбару тэхнічных сродкаў для выкананняў аперацый ад імавернаснага характару лагістычных параметраў элементаў ўваходнага струменя; метад мадэлявання працы станцыі, які забяспечвае аптымізацыю параметраў, прагназаванне і нармаванне паказчыкаў работы станцыі адвольнай структуры, дазваляе атрымліваць ацэнку раней недаступных паказчыкаў і больш дакладную (на 4–7%) для астатніх; аб'ектная і алгарытмічная мадэлі сродкаў аўтаматызацыі мадэлявання, якія дазваляюць скараціць выдаткі на распрацоўку праграмнага забеспячэння, інтэграваць сродкі аўтаматызацыі мадэлявання ў інфармацыйныя сістэмы чыгункі, што забяспечвае паляпшэнне эксплуатацыйных паказчыкаў работы станцый на 2–3%; методыкі рашэння эксплуатацыйных задач розных тыпаў і тэхналогія прымянення праграмнага комплексу, якія скарачаюць працавыдаткі, звязаныя з аналізам выканання норм прастою вагонаў і планаваннем цягніковай працы, на 4–5%.

Рэкамендацыі да выкарыстання: вынікі даследаванняў могуць быць выкарыстаны пры арганізацыі эксплуатацыйнай работы Цэнтра кіравання перавозкамі Беларускай чыгункі; рэкамендаваны да ўкаранення ў працэс планавання цягніковай і грузавы работы Беларускай чыгункі.

Галіна выкарыстання: вынікі даследаванняў могуць быць выкарыстаны ў тэхналогіі работы Цэнтра кіравання перавозкамі Беларускай чыгункі, а таксама пры распрацоўцы тэхналагічных працэсаў работы сартавальных станцый.

SUMMARY

The simulation of processing the railway cars flow Keywords: simulation, a railway switchyard, processing of a transit traffic volume, trains makeup, heuristic principles of design, functional simulation.

The work purpose: working out of a method, means and technology of imitating modeling of technological processes of work of the railway switchyards, allowing to define and prove effective parameters of processes of processing of a transit traffic volume at high level of detailed elaboration in the conditions of change of operational loading and a condition of means of station.

Research methods: methods of the simulation, the theory of probability and the mathematical statistics, the theory of counts, object-oriented methods of programming, heuristic principles of systems designing, methodology of functional modeling (IDEF0).

The gained results and their novelty: way of formalizing of processing the railway cars flow on stations of any structure, featuring a high level of detail involved with the process that, in contrast to existing methods, ensures the independence model of the way the intensity of the incoming flow, and takes into account the dependence of the choice of means to perform operations on the probabilistic nature of the logistics element parameters incoming flow; simulation method of the technology work station, which provides parameter optimization, forecasting and valuation parameters of the station of any structure, which yields an assessment of previously unavailable performance and more precise (4–7%) for the remaining; object and algorithmic models of automation simulation to reduce the cost of software development, integrated automation of simulation in information systems of the railway, providing improved operational performance of the stations by 2–3%; method of solving operational problems of various types and technology of use software system, which reduce labor costs associated with the analysis of compliance with the rules of demurrage and train planning work by 4–5% Recommendations for application: Results of researches can be used at the organization of operational work of Control centre of transportations of the Belarus railway and recommended to introduction in process of planning of train and cargo work of the Belarus railway.

Scope: practical and theoretical results can be applied by working out and use of imitating models of switchyards in scheduling system on a railway transportation.

Моделирование процессов обработки вагонопотоков на железнодорожных станциях произвольной структуры 05.13.18 – Математическое моделирование, численные методы Автореферат диссертации на соискание ученой степени Подписано в печать 09.04.2013. Формат 60х84 1/16.

Бумага офсетная. Ризография. Усл. печ. л. 1,63.

Уч.-изд. л. 1,8. Тираж 60 экз. Заказ 219.

Издатель и полиграфическое исполнение:

«Гомельский государственный университет ЛИ № 02330/0549481 от 14.05.2009.

Ул. Советская, 104, 246019, Гомель

 


Похожие работы:

«ГБУК Брянская областная научная универсальная библиотека им. Ф.И. Тютчева МУНИЦИПАЛЬНЫЕ БИБЛИОТЕКИ БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ Аналитический обзор 2013 Муниципальные библиотеки Брянской области в 2013 году: аналитический обзор / ГБУК Брянская областная научная универсальная библиотека им. Ф.И. Тютчева; ред.-сост. О.Ю. Куликова. – Брянск, 2014. с. 2 Содержание Дедюля С.С. Итоги работы муниципальных библиотек Брянской 4 области за 2013 год.. Бондарева Л. Г. Анализ кадрового состава библиотек области. 13...»

«ББК 32.81я721 И74 Рекомендовано Министерством образования и науки Украины (приказ МОН Украины № 56 от 02.02.2009 г.) Перевод с украинского И.Я. Ривкинда, Т.И. Лысенко, Л.А. Черниковой, В.В. Шакотько Ответственные за подготовку к изданию: Прокопенко Н.С. - главный специалист МОН Украины; Проценко Т.Г. - начальник отдела Института инновационных технологий и содержания образования. Независимые эксперты: Ляшко С.И. - доктор физ.-мат. наук, профессор, член-корреспондент НАН Украины, заместитель...»

«Аннотация специальности 031201 Теория и методика преподавания иностранных языков и культур Квалификация выпускника: специалист (лингвист, преподаватель двух иностранных языков) Введена в действие в 2000 г., приказ Минобразования РФ № 686. Нормативный срок освоения программы – 5 лет. Программа включает дисциплины федерального компонента, регионального компонента, дисциплин по выбору студента и факультативных дисциплин. Программа предусматривает итоговую государственную аттестацию на основе...»

«Н. В. Максимов, Т. Л. Партыка, И. И. Попов АРХИТЕКТУРА ЭВМ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации в качестве учебника для студентов учреждений среднего профессионального образования, обучающихся по группе специальностей 2200 Информатика и вычислительная техника Москва ФОРУМ - ИНФРА-М 2005 УДК 004.2(075.32) ББК 32.973-02я723 М17 Рецензенты: к т. н, доцент кафедры Проектирование АИС РЭА им. Г. В. Плеханова Ю. Г Бачинин, доктор экономических наук,...»

«Дайджест публикаций на сайтах органов государственного управления в области информатизации стран СНГ Период формирования отчета: 01.04.2014 – 30.04.2014 Содержание Республика Беларусь 1. 1.1. Министр связи и информатизации принял участие в заседании Совета Палаты представителей Национального собрания Республики Беларусь. Дата новости: 10.04.2014. 1.2. Форум ТИБО-2014 открыт приветственным словом Премьер-министра Республики Беларусь Мясниковича М.В. Дата новости: 21.04.2014. 1.3. Форум ТИБО-2014...»

«Государственный комитет по науке и технологиям Республики Беларусь ГУ Белорусский институт системного анализа и информационного обеспечения научно-технической сферы Молодежный инновационный форум ИНТРИ – 2010. Материалы секционных заседаний 29–30 ноября 2010 г. Минск 2010 УДК 001 (063)(042.3) ББК 72.4 М 34 Под общей редакцией д-ра техн. наук И. В. Войтова М 34 Материалы секционных заседаний. Молодежный инновационный форум ИНТРИ – 2010. — Минск: ГУ БелИСА, 2010. — с. ил., табл. с.: ISBN...»

«Бiологiчний вiсник 64 УДК 631.618:633.2.031 А. В. Жуков, Г. А. Задорожная, Е. В. Андрусевич ОПТИМАЛЬНАЯ СТРАТЕГИЯ ОТБОРА ПОЧВЕННЫХ ОБРАЗЦОВ НА ОСНОВАНИИ ДАННЫХ ОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ ТЕХНОЗЕМОВ Днепропетровский государственный аграрный университет Показана возможность оценки пространственной изменчивости эдафических свойств техноземов методом кригинга по 20 точкам, положение которых установлено по алгоритму spatial response surface sampling (SRSS) на основании данных электропроводности...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ИНСТИТУТ ПРОБЛЕМ ИНФОРМАТИКИ А.В. ИЛЬИН, В.Д. ИЛЬИН СИМВОЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ В ИНФОРМАТИКЕ Москва ИПИ РАН 2011 Ильин Владимир Ильин Александр Дмитриевич Владимирович Доктор техн. наук, профессор. Кандидат техн. наук. Заведующий Старший научный сотрудник Лаб. Методологических основ информатизации в Институте проблем информатики РАН Автор более 100 трудов по Автор более 30 трудов по S-моделированию, S-моделированию, автоматизации конструированию программ и...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Амурский государственный университет Кафедра математического анализа и моделирования УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ЭКОНОМИКЕ Основной образовательной программы по направлению подготовки 010400.62 – Прикладная математика и информатика Благовещенск 2012 УМКД разработан канд. физ.-мат. наук, доцентом...»

«взаимодействующие поеледрвателш процессы Prentice-Hall InfernaHoB^il Series in Compuler Science Coitimtihicating Sequential Processes C. A. R. Hoare Professor of Computation Oxford University Prentice-Hall Englewood Cliffs, New Jersey London Mexico New Delhi Rio de Janeiro Singapore Sydney Tokyo Toronto Wellington Ч-Хоар Взаимодействующие последовательные процессы Перевод с английского А. А. Бульонковой под редакцией А. П. Ершова Москва Мир 1989 Б Б К 22.18 Х68 УДК 681.3 Хоар Ч. 'Х68...»

«Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики УТВЕРЖДАЮ Проректор НИ _Бурдин В.А. подпись, Фамилия И.О. _31_ _августа 2011 г. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА ИСТОРИЯ И ФИЛОСОФИЯ НАУКИ по учебной дисциплине наименование учебной дисциплины (полное, сокращенное) 05.00.00 - Технические науки Научная отрасль 05.12.04 - Радиотехника, в т.ч. системы и устройства телеНаучная специальность видения; 05.12.07 -...»

«Борис Парашкевов ОТИМЕННА ЛЕКСИКА В СЛОВНИКА НА БъЛГАРСКИЯ ЕЗИК ЕНЦИКЛОПЕДИЧЕН РЕЧНИК НА ПРОИЗВОДНИ ОТ СОБСТВЕНИ ИМЕНА предисловие Ч етивност и информативност, драги читателю, беше ръководният формалносъдържателен замисъл на този лексикон, който в структурно отношение е първи по рода си сред нашите речникови пособия. За негов обект бе избрана една специфична по своето възникване и внушителна по обема си група съществителни и прилагателни имена, както и незначителен брой глаголи в българския...»

«Министерство образования и науки Республики Казахстан Институт математики Институт проблем информатики и управления И.Т. ПАК ИЗ ИСТОРИИ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАТИКИ В КАЗАХСТАНЕ Алматы 2012 УДК 004:510 ББК 32.973:22.1 П 13 Рекомендована к печати решением ученых советов Института математики Института проблем информатики и управления МОН РК Рецензенты доктор физико-математических наук М.Н. Калимолдаев доктор технических наук Р.Г. Бияшев Редактор В.В. Литвиненко Пак И.Т. П 13 Из истории развития...»

«Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования САРАТОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ЮРИДИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ УТВЕРЖДАЮ Первый проректор, проректор по учебной работе С.Н. Туманов _ 2012 Учебно-методический комплекс дисциплины Инструментальные средства информационных систем Направление подготовки 230400.62 Информационные системы и технологии Одобрен Учебно-методическим советом 18 июня 2012 г., протокол № 5 Согласовано Нач. Управления ККО Ю.Н. Михайлова...»

«Новые поступления. Январь 2012 - Общая методология. Научные и технические методы исследований Савельева, И.М. 1 001.8 С-128 Классическое наследие [Текст] / И. М. Савельева, А. В. Полетаев. - М. : ГУ ВШЭ, 2010. - 336 с. - (Социальная теория). экз. - ISBN 978-5-7598-0724-7 : 101-35. 1чз В монографии представлен науковедческий, социологический, библиометрический и семиотический анализ статуса классики в общественных науках XX века - экономике, социологии, психологии и истории. Синтез этих подходов...»

«ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ВЫСШАЯ ШКОЛА ЭКОНОМИКИ МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОНИКИ И МАТЕМАТИКИ НАЦИОНАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОГО УНИВЕРСИТЕТА ВЫСШАЯ ШКОЛА ЭКОНОМИКИ ФАКУЛЬТЕТ ИНФОРМАТИКИ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ УТВЕРЖДЕНО на заседании Ученого совета МИЭМ НИУ ВШЭ председатель Ученого совета _ А.Н.Тихонов 01 октября 2013 г. протокол № ОТЧЕТ по результатам самообследования...»

«И.М.Лифиц СТАНДАРТИЗАЦИЯ, МЕТРОЛОГИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ УЧЕБНИК Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям Коммерция, Маркетинг, Товароведение и экспертиза товаров 5-е издание, переработанное и дополненное МОСКВА • ЮРАЙТ • 2005 УДК 389 ББК 30.10ц; 65.2/4-80я73 Л64 Рецензенты: М.А. Николаева — доктор технических наук, профессор, действительный член Международной академии информатизации: Г.Н....»

«Международный консорциум Электронный университет Московский государственный университет экономики, статистики и информатики Евразийский открытый институт Иванов А.А., Олейников С.Я., Бочаров С.А. Риск-менеджмент Учебно-методический комплекс Москва 2008 1 УДК – 65.014 ББК – 65.290-2 И – 20 Иванов А.А., Олейников С.Я., Бочаров С.А. РИСК-МЕНЕДЖМЕНТ. Учебнометодический комплекс. – М.: Изд. центр ЕАОИ, 2008. – 193 с. ISBN 5-374-00013-6 © Иванов А.А., 2008 © Олейников С.Я., 2008 © Бочаров С.А., 2008...»

«ТЕОРИЯ И МЕТОДОЛОГИЯ УДК 336.722.112:316 Т. А. Аймалетдинов О ПОДХОДАХ К ИССЛЕДОВАНИЮ ЛОЯЛЬНОСТИ КЛИЕНТОВ В БАНКОВСКОЙ СФЕРЕ АЙМАЛЕТДИНОВ Тимур Алиевич - директор по исследованиям ЗАО НАФИ, кандидат социологических наук, доцент кафедры социальной и педагогической информатики РГСУ. Email: aimaletdinov@nacfin.ru Аннотация. В статье приводится обзор классических и современных подходов к теоретической интерпретации и эмпирическим исследованиям лояльности клиентов к банкам. На основе анализа...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Амурский государственный университет Кафедра математического анализа и моделирования УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДИСЦИПЛИНЫ ВВЕДЕНИЕ В СПЕЦИАЛЬНОСТЬ Основной образовательной программы по специальности 010400.62 – Прикладная математика и информатика Благовещенск 2012 г. УМКД разработан канд. физ.-мат. наук, доцентом Масловской Анной...»




 
© 2014 www.kniga.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Книги, пособия, учебники, издания, публикации»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.