Математическое и алгоритмическое обеспечение систем автоматизированного управления судами в стесненных условиях плавания

• Автор: Габриэлян, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 140 с. : ил

Содержание
Введение

Глава 1. Основные характеристики транспортноЕ о потока

1.1. Макроскопические модели движения.

1.1.1. Макроскопические параметры транспортного потока

1.1.2. Зависимость между скоростью, плотностью

и интенсивностью движения.

1.1.3. Зависимость между скоростью, плотностью

и интенсивностью движения.

1.2. Микроскопические модели

1.2.1 Линейная теория следования за лидером.

1.2.2. Нелинейная теория следования за лидером
1.2.3. Статические свойства транспортного потока
Основные выводы по главе 1 .
Глава 2. Распределение транспортных потоков
2.1. Модель распределения транспортных потоков
2.1.1. Модель потока и целевая функция
2.1.2. Ограничение на транспортный поток
2.2. Алгоритмы оптимального распределения.
2.2.1. Оптимизация с использованием
линейного программирования
2.2.2. Оптимизация с использованием
квадратичного программирования
2.3. Основные уравнения движения судов
Основные выводы по главе 2
Глава 3. Информационное обеспечение систем управления.
3.1. Способы измерения информации.
3.2. Усреднение информации о движении судов.
3.2.1 Подсчет и усреднение интенсивности движения.
3.2.2. Статистические оценки и тесты
для интенсивности движения
3.3. Статистическая обработка информации о движении
3.3.1. Экспоненциальное сглаживание.
3.3.2. Регрессионное прогнозирование.
Основные выводы по главе 3
Глава 4. Программы управления судами для условий движения в
стесненных условиях плавания.
4.1. Основные понятия и определения
4.2. Управления, обеспечивающие движение за
лидирующим судном.
4.3. Управление боковым движением судна
4.4. Управления при расхождении судов
4.5. Управление режимами движения
при изменении внешней среды в функции времени.
4.6. Управление режимами работы ДЭУ при изменении параметров внешней среды в функции пути
4.7. Управление режимами работы ДЭУ при нелинейном изменении параметров судового комплекса.
Основные выводы по главе 4.
Заключение
Литература


Основные результаты диссертационных исследований докладывались на одной международной научной конференции по наукоемким технологиям (г. Москва), всероссийской конференции (г. Санкт - Петербург), на отраслевых семинарах в СПГУВК, ОАО «Техприбор» и НПФ «Меридиан» (г. Санкт - Петербург), на секции по наукоемким технологиям Дома ученых им. М. Горького (г. Санкт -І Іетербург). Публикации. Основные положения, выводы и практические результаты опубликованы в 9 статьях и 2 тезисах докладов на научных конференциях. Структура и объем работы. Работа состоит из введения, четырех глав основного текста, заключения и списка использованной литературы, работа содержит 0 страниц печатного текста, рисунков. Глава 1. Транспортный поток, движущийся по фарватерам, состоит из множества судов, которые управляются по заранее известной и заданной цели судоводителем, маневры каждого судна могут быть расценены как вероятностные события. Когда много судов движутся в группе, транспортный поток может быть рассмотрен как детерминированный и непрерывный. Если обсуждаются условия, влияющие на безопасность движения по фарватеру, или стартовые характеристики судов, начинающих движение от начального пункта, правильнее рассматривать вероятностный подход и использовать так называемые микроскопические модели, которые представляют движение отдельных судов. С другой стороны, имея дело с транспортным потоком, движущимся по транспортной сети, оборудованной светофорами, возможно пользоваться макроскопической моделью, которая отображает транспортный поток как стационарное явление, представляемое общей средней скоростью, плотностью потока и интенсивностью движения, поскольку микроскопическая модель слишком детальна для представления потоков с высокой плотностью. Исходя из намерений систематизации вопросов управления движением в крупномасштабных сетях чаще используются макроскопические модели. Данную главу мы и начнем с их обсуждения, а затем обратимся к микроскопическим моделям. Макроскопическая модель движения определяется как модель, представляющая средние характеристики транспортного потока, состоящего из судов, каждое из которых имеет стохастические характеристики. На практике скорость судна распределена в пределах некоторого диапазона, и в дальнейшем определяются два вида средних скоростей; средняя пространственная и средняя временная скорости. Для этих целей введем две плотности распределения вероятностей скоростей у: пространственную плотность распределения /Ду), определяемую как плотность распределения скоростей для судов, занимающих данный участок фарватера в заданный момент времени, и временную плотность распределения /Ду), определяемую как плотность распределения скоростей судов, проходящих данную точку трассы в течение заданного интервала времени. Нижний предел принят равным нулю, так как мы предполагаем, что на трассе нет судов, движущихся в том же ряду в обратном направлении. Гармонические средние скорости у? Здесь, как и выше, подразумевается, что транспортный поток является стационарным и что скорость каждого судна постоянна в течение интервала времени, определяющего среднюю временную скорость, или вдоль участка трассы, определяющего среднюю пространственную скорость. Пусть и