Математические модели и алгоритмы автоматизированной системы планирования работы экипажа

• Автор: Орловский, Николай Михайлович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 182 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ

ПЛАНОВ ДЕЙСТВИЙ ЭКИПАЖА В СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ

СИСТЕМАХ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОПЕРАТОРОВ

1.1. Групповое планирование и его роль в эргатической системе управления пилотируемыми космическими аппаратами
1.2. Анализ процесса группового планирования как многоэтапной задачи обеспечения функционирования пилотируемого КА

1.3. Анализ условий и ограничений процесса формирования планов действий экипажа

1.4. Обзор современных подходов и методов решения задачи оптимального планирования и составления расписаний

1.5.Обобщенная постановка задачи формирования планов работы экипажа

1.6. Выводы по главе

2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ПОСТАНОВКА И РЕШЕНИЕ
ОДНОКРИТЕРИАЛЬНОЙ ЗАДАЧИ ПЛАНИРОВАНИЯ ДЕЙСТВИЙ
ЭКИПАЖА
2.1. Формализация множества факторов, зависимостей и связей объекта исследования для однокритериальной постановки задачи планирования действий экипажа
2.2. Математическое представление различных критериев оценки сформированного плана действий экипажа
2.3. Построение системы ограничений для однокритериальной постановки задачи
2.4. Разработка модифицированного генетического алгоритма для решения однокритериальной постановки задачи
2.5. Исследование эффективности разработанных математической модели и модифицированного генетического алгоритма
2.6. Выводы по главе
3. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ПОСТАНОВКА И РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ
ПЛАНИРОВАНИЯ ДЕЙСТВИЙ ЭКИПАЖА С НЕСКОЛЬКИМИ
КРИТЕРИЯМИ
3.1. Формализация множества факторов, зависимостей и связей объекта исследования для многокритериальной постановки задачи планирования действий экипажа
3.2. Построение комплексного критерия на основе частных критериев сформированного плана
3.3. Расчет весовых коэффициентов для частных критериев оптимизации
3.4. Математическое представление расчета переменного приоритета планируемой операции
3.5. Система ограничений для многокритериальной постановки задачи планирования действий экипажа
3.6. Разработка модифицированного генетического алгоритма для решения многокритериальной задачи оптимизации
3.7. Исследование эффективности разработанных математической модели и модифицированного генетического алгоритма
3.8. Выводы по главе
4. ПРИМЕНЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ МОДЕЛЕЙ И АЛГОРИТМОВ В
ПРОГРАММНОМ КОМПЛЕКСЕ «АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА
ПЛАНИРОВАНИЯ РС МКС»
4.1. Анализ предпосылок и требований к созданию автоматизированной системы планирования РС МКС и решаемых ею задач
4.2.Процесс создания и внедрения АСП РС МКС
4.3. Описание модульной структуры и особенностей построения АСП РС МКС

4.4. Результаты применения разработанных моделей и алгоритмов в АСП РС МКС
4.5. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б

9) В процессе составления расписаний действий космонавтов должны учитываться эмоциональная, физическая и психологическая составляющие каждого члена экипажа.
Таким образом, аналогия двух сравниваемых выше процессов планирования состоит в наличии однотипных правил функционирования, а именно: необходимо выполнить операцию или заказ; исполнителем является космонавт или обрабатывающий станок; заданы границы горизонта планирования; все задачи имеют соответствующий приоритет. Однако, процессу формирования расписаний действий экипажа РС МКС характерны такие уникальные признаки, не имеющие отражения в оперативно-календарном планировании, как: переменный приоритет полетной операции; зависимость эффективности реализации полетной операции от выполняющего ее космонавта; одновременное выполнение одной операции несколькими космонавтами.
Указанные отличия в механизмах формирования расписаний для работы группы космонавтов и ГПС должны быть непременно учтены при разработке моделей и методов, направленных на получение оптимального решения поставленной в диссертационной работе задачи. Далее выполнен обзор уже известных методов решения поставленной задачи и рассмотрена возможность применения ряда математических моделей и систем планирования, разработанных для создания расписаний в различных сферах жизнедеятельности человека.
1.4. Обзор современных подходов и методов решения задачи оптимального планирования и составления расписании
В научной литературе большинство примеров применения различных подходов планирования посвящены составлению календарных учебных расписаний и оперативно-календарному планированию на производстве [44,45,46]. Требования, продиктованные современным темпом и уровнем прогресса, определяют высокие стандарты качества плановых решений, что повышает уровень оперативности и гибкости управления. Эти и другие условия делают особенно важным процесс разработки, внедрения и применения новейших