Методы автоматизации процессов логического контроля в транспортных системах диспетчерского управления на основе гибридных моделей и генетических алгоритмов

• Автор: Хатламаджиян, Агоп Ервандович
• Шифр специальности: 05.13.06, 05.13.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 152 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. АНАЛИЗ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ И СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ УСТРОЙСТВ СЦБ.

ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

1.1. Системы диспетчерской централизации

1.2. Методы логического контроля в системах ДЦ

1.3. Автоматизация процессов логического контроля в системах

1.4. Выводы.

Глава 2. РАЗРАБОТКА ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ПРОДУКЦИОННОЙ МОДЕЛИ ЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ УСТРОЙСТВ СЦБ В СОСТАВЕ СИСТЕМЫ ДЦ

2.1. Описание интеллектуальной продукционной модели и механизма вывода.

2.2. Базы знаний на основе обобщенных структурновременных описаний.

2.3. Базы знаний на основе нейросетевых моделей.
2.5. Организация механизма вывода.
2.6. Выводы.
Глава 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ФОРМИРОВАНИЯ БАЗ ЗНАНИЙ ДЛЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ПРОДУКЦИОННОЙ МОДЕЛИ ЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ УСТРОЙСТВ СЦБ В СОСТАВЕ СИСТЕМЫ ДЦ.
3.1. Методы оптимизации при формировании баз знаний.
3.2. Генетический алгоритм оптимизации обучающих выборок для нейросетевых моделей.
3.4. Генетический алгоритм нахождения минимальных покрытий в моделирующих графах
3.5. Выводы.
Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСНОВНЫХ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ РАЗРАБОТОК И ИХ ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ .
4.1. Результаты экспериментальных исследований
4.2. Применение темпоральных моделей в подсистеме логического обнаружения несоответствия зависимостей устройств ЭЦ и АБ в составе системы ДЦЮг с РКП.
4.3. Обнаружение подпитки повторителей путевых реле с использованием темпоральных метрических отношений.
4.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


СЦБ в составе ДЦ способа представления структурно-временных описаний, способа формирования баз БЗ в виде системы продукционных правил и алгоритма вывода в качестве основного механизма поддержки принятия решений в гибридной системе ДЦ. Во второй главе предложен новый класс интеллектуальных поддерживающих моделей, основанных на использовании структурно-временной информации о функционировании аппаратуры СЦБ и ориентированных на поддержку процессов логического контроля. Предложены виды организации БЗ на основе теоретико-ірафовьіх моделей, на основе линейных нейроклассификаторов и на основе нейросетей одношагового прогноза. В третьей главе разработаны алгоритмы формирования правил для интеллектуальной продукционной модели на основе методов генетического поиска. Это генетический алгоритм нахождения минимальных покрытий в моделирующих графах, оперирующий с особями, содержащими только «единичные» гены, с оригинальным оператором мутации. И генетический алгоритм оптимизации обучающих выборок для нейросетевых моделей с оригинальным оператором скрещивания на основе теоретико-множественной операции пересечения. В заключении изложены основные выводы и результаты диссертационной работы. В приложениях приведены копии актов о внедрении и использовании и исходные программные коды разработанных алгоритмов. Глава 1. АНАЛИЗ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ И СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ЛОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ УСТРОЙТВ СЦБ. Основным объектом исследования данной работы является диспетчерская централизация (ДЦ). Диспетчерская централизация - это комплекс устройств железнодорожной автоматики и телемеханики, состоящий из автоблокировки на перегонах, электрической централизации стрелок и сигналов на станциях, системы телеуправления (ТУ) и телесигнализации (ТС) и дающий возможность поездному диспетчеру задавать поездные и маневровые маршруты на раздельных пунктах диспетчерского участка с центрального поста управления (ЦПУ) [7, 8]. ДЦ представляет собой технологическую систему, состоящую человеческих и аппаратных ресурсов. Поэтому она относится к кибернетическим системам, в которые технические системы входят как подсистемы. Обобщенная структурная схема классической кибернетической системы [7, 8] представлена на рис. В кибернетической системе для оценки входной ситуации используются различные критерии и соответственно для определенного набора входных данных могут быть выбраны разные программы управления. Кибернетическая система имеет возможность перекомбинации программ управления под воздействием внешнего или внутреннего управления. В одной и той же ситуации однотипные кибернетические системы могут вести себя по-разному и, с другой стороны, одинаково в различных ситуациях, т. В отличие от технических систем, где соблюдается жесткое соответствие между ситуацией на входе и реакцией системы на выходе, в кибернетических системах принимается то или иное управляющее решение и при нестандартной ситуации на входе системы, на основе обобщения опыта системы действия в похожих ситуациях. Качество управления, прежде всего, зависит от объема исходной информации и полноты представления ситуации на входах системы, от которых зависит точность опознания ситуации и, следовательно, правильный выбор программы управления. Это объясняется тем, что обычно каждой ситуации однозначно противопоставлена определенная программа управления. Ошибки в опознании ситуации на входах системы неизбежно ведут к потере эффективности в управлении независимо от причины ошибки, т. Управление движением поездов на участке ДЦ производится путем организации определенных маршрутов средствами ЭЦ и АБ по командам диспетчера. Маршруты на станциях содержат стрелки и ограничивающие светофоры, по показаниям которых осуществляется движение. Основным объектом контроля в системе ДЦ является система электрической централизации стрелок и сигналов [9-], которая, как и любые сложные технические системы, в процессе эксплуатации подвержена отказам. Следствием отказов устройств ЭЦ являются ложная занятость или потеря контроля отдельных элементов или станций в целом, перекрытия сигналов, невозможность установки или отмены маршрутов и др.