Повышение эффективности принятия решений в системе оперативного управления флотом судоходной компании на основе функционального моделирования и адаптивной идентификации

• Автор: Карабутов, Павел Николаевич
• Шифр специальности: 05.22.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 169 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Анализ методов и информационных технологий,
применяемых в системах оперативного управления
флотом судоходной компании
1.1. Корпоративные информационные системы на водном транспорте
1.2. Методы идентификации процессов управления флотом
в судоходных компаниях
1.3. Методы анализа, оптимизации и принятия решений,
применяемые в системах управления водным транспортом
1.4. Постановка задач исследования
Выводы
Глава 2. Построение и анализ информационного обеспечения в системах оперативного управления флотом на основе функционального моделирования процессов
2.1. Функциональное моделирование процессов в системах оперативного управления судоходными компаниями
2.1.1. ШЕРО модели-в функциональном моделировании
2.1.2. ГОЕРЗ-модели в функциональном моделировании
2.2. Р1нформационная модель движения судна
2.3. Разработка логической модели информационного обеспечения
процесса управления флотом
2.4. Методы извлечения информации из баз данных и их анализ
2.4.1. Основные понятия и определения
2.4.2. Процедура извлечения данных с помощью ОЬАР-техиологии
Выводы
Глава 3. Разработка методов идентификации процессов и обработки
данных в системе оперативного управления флотом
3.1. Алгоритмы обработки результатов извлечения данных
с помощью ОЬАР-технологий
3.1.1. Алгоритм обнаружения аномальных измерений
3.1.2. Обнаружение пропущенных значений
3.2. Методы идентификации процессов в подсистеме оптимизации эксплуатационных показателей управления флотом
3.2.1. Постановка задач
3.2.2. Синтез адаптивных алгоритмов
3.2.3. Алгоритм оценивания вектора К
3.2.4. О выборе матрицы 0(7) в алгоритме (3.19)
3.2.5. Моделирование адаптивных алгоритмов
3.3. Математические модели по каналу
"скорость движения — расход топлива"
3.3.1. Синтез статических моделей
3.3.2. Построение динамических моделей
3.4. Идентификация параметров функции распределения
стояночного времени судна
Выводы
Глава 4. Оптимизация и принятие решений в системе оперативного управления флотом судоходной компании
на основе применения математических моделей
4.1. Подходы и методы оптимизации, применяемые в системах оперативного управления работой
флота судоходной компании
4.2. Алгоритм оптимизации расхода топлива при движении
судна по закреплённым линиям с учетом рисков
4.3. Разработка алгоритма оптимизации движения флота
судоходной компании по транспортной сети
Выводы
Заключение
Литература
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
В современных условиях важное значение приобретает проблема повышения эффективности управления флотом судоходных компаний. Это связано, прежде всего, с увеличением грузооборота, изменением экономических условий их функционирования. Поэтому основное внимание должно уделяться уменьшению эксплуатационных расходов флота и совершенствованию системы оперативного управления. Одно из ключевых направлений совершенствования оперативного управления флотом связано с получением достоверной информации о состоянии флота и дальнейшим ее анализом и принятием решений: До настоящего времени в системах оперативного управления методы анализа информации и принятия решений, в основном, применялись для решения задач контроля, нормирования учета и анализа финансового состояния судоходных компаний. В системах оперативного управления флотом практически не использовались методы идентификации процессов, что сказывалось на эффективности реализуемых решений* и не позволяло вырабатывать управляющие воздействие, учитывающие текущее состояние компании, а также определять динамичное развитие судоходной компании на перспекти-ву.
Применение средств вычислительной техники и передачи данных позволило существенно повысить качество управления работой судоходных компаний за счет получения оперативной информации о состоянии флота и последующего ее анализа. Подходы к анализу базируются на применении математических моделей и методах оптимизации. Большой вклад в разработку экономико-математических методов, алгоритмов оперативного управления и оптимизации движения судов внесли Б.А. Атлас, A.C. Бутов, К.А. Гаринов, В.П. Зачесов, А.П. Ирхин, Ю.М Кулибанов,
В.Д. Левый; А.Г. Малышкин, С.В Перевезенцев, Ю И. Платов, А.Ю. Платов, С.М. Пьяных, Л.М. Рыжов, В.И. Савин, В.В. Сахаров, A.A. Союзов, В.И. Толшин, В.М. Федюшин, В.Г Фомин, Ю.Н Уртминцев, Д.Н. Шустов и другие. Совершенствование оперативного управления особенно актуально в распределенных системах управления, которые являются доминирующими на речном транспорте. В первую очередь это связано с разработкой эффективных алгоритмов извлечения информа-

ционалыюго моделирования.
2.1.1. IDEF0 модели в функциональном моделировании
Исторически IDEF0 как стандарт был разработан в 1981 г. в рамках обширной программы автоматизации промышленных предприятий [55], которая носила обозначение ЮАМ (Integrated Computer Aided Manufacturing) и была предложена департаментом Военно-Воздушных Сил США. Семейство стандартов IDEF унаследовало свое обозначение от названия этой программы (IDEF=ICAM DEFinition). В процессе практической реализации, участники программы ICAM столкнулись с необходимостью разработки новых методов анализа процессов взаимодействия в промышленных системах. При этом кроме усовершенствованного набора функций для описания бизнес-процессов, одним из требований к новому стандарту было наличие эффективной методологии взаимодействия в рамках “аналитик-спсциалист”. Другими словами, новый метод должен был обеспечить групповую работу над созданием модели, с непосредственным участием всех аналитиков и специалистов, занятых в рамках проекта.
В результате поиска соответствующих решений родилась методология функционального моделирования IDEF0. С 1981 года стандарт IDEF0 претерпел несколько незначительных изменения, в основном ограничивающего характера, и последняя его редакция была выпущена в декабре 1993 года Национальным институтом по стандартам и технологиям США (NIST).
' Управление *
Вход Функциональный блок выход

< Механизм
Рис. 2.1. Нотация блока в технологии IDEF
Все ГОЕР-модели базируются на графических нотациях, основанные на объектном представлении исследуемых процессов. В основе методологии лежат четыре основных понятия.
II. Функциональный блок. Функциональный блок графически изображается