Программный комплекс поддержки принятия решений по синтезу оперативного графика движения поездов

• Автор: Лукьянов, Максим Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 176 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Анализ современного состояния вопроса и постановка задач диссертации

1.1. Исследование подходов к решению задач оперативного планирования и управления в нечетких ситуациях

1.2. Анализ задач оперативного планирования движения поездов .

1.3. Математические методы построения СППР.

1.4. Методы решения дискретных экстремальных проблем.

1.5. Постановка задач диссертации

Глава 2. Математические модели и критерии СППР

2.1. Математическая схема решения оптимизационных задач

2.2. Постановка и математическая модель задачи синтеза оперативного графика движения поездов ОГДП
2.3. Разработка модели предпочтений ЛПР, на основе системы нечеткого вывода
2.4. Выводы по главе.
Глава 3. Разработка оптимизационных алгоритмов СППР
3.1. Алгоритм поиска с запретами с применением групповых технологий.
3.2. Эвристический алгоритм решения задачи синтеза
3.3. Точный алгоритм решения задачи синтеза ОГДП
3.4. Выводы по главе.
Глава 4. Практическое использование и эффективность применения СППР
4.1. Адекватность имитационных моделей СППР.
4.2. Сравнительный анализ точности и вычислительной сложности разработанных оптимизационных алгоритмов
4.3. Оценка качества синтезированных графиков движения
поездов.
4.4. Техникоэкономическое обоснование эффективности внедрения СППР
4.5. Выводы по главе.
Заключение
Список использованной литературы


Третья группа причин связана со сложностью математического моделирования процессов оперативного планирования и управления. Большое количество переменных и ограничений, дискретность, сложность аналитической записи заставляют исследователей отказаться от формирования строгих математических моделей и оставаться на словесном или полуформальном уровне формулировки проблем [4, 7, . Наличие этих факторов неопределенности позволяет отнести задачи оперативного планирования и управления к разряду слабоструктурированных задач. Анализ, проведенный в [, ], показал, что методы решения, основанные на концепции хорошей структурированности задач календарного планирования, не нашли применения в производственной практике. Наибольшее распространение получают методы, основанные на имитационном моделировании [, , ] и экспертных системах [8, ]. При этом использование экспертных систем без аппарата методов оптимизации и исследования операций также оказалось малоуспешным []. Реальные шансы на успех имеют методы решения, которые по своей мощности приближаются к системам поддержки принятия решений (СППР) [, , 3]. В работе [] показано, что происходит процесс сближения экспертных систем и систем поддержки принятия решений, а также проанализированы основные направления сращивания этих двух типов систем. При этом практические результаты применения ЭС и СППР часто неудовлетворительны [] в силу того, что не принимаются во внимание интересы самого ЛПР. Каждое из перечисленных направлений является самостоятельной областью исследований и описано в огромном количестве публикаций. Для того чтобы сузить область поиска сконцентрируемся на особенностях конкретной проблемы. В данной работе рассматриваются методики, используемые в СППР по синтезу оперативного графика движения поездов. Рассмотрим эту задачу и то, какое место она занимает среди задач оперативного планирования движения поездов. В управлении процессами перевозок на железнодорожном транспорте существует широкий круг задач при планировании эксплуатационной работы [, ]. ГДП1), включающих в себя графики оборота локомотивов, локомотивных и кондукторских бригад. Эти задачи решаются несколько раз на разные периоды планирования. Формируются вариантные графики движения поездов на период полгода, квартал, месяц. Если речь идет о меньших периодах планирования, то говорят о прогнозном графике движения поездов. Результаты решения задач каждого этапа являются исходными данными для задач следующего этапа. Такая декомпозиция позволяет существенно упростить постановку задач каждого этапа. В процессе уменьшения периода планирования происходит уточнение уже составленных графиков движения, и доведение их до уровня оперативного управления. Свое полное выражение этот процесс находит в задаче построения прогнозного графика движения поездов {задача ПГДП). При решении задачи ПГДП учитываются две цели -точная реализация существующего ГДП и обеспечение эффективного оперативного управления. Именно на этом уровне решается задача эффективной увязки результатов планирования с оперативным управлением. Рассмотрим более подробно задачу ПГДП. В соответствии с методологией системного подхода [] начнем исследование с анализа связей задачи ПГДП с другими задачами управления движением поездов. Задача ПГДП входит в состав задач автоматизированной системы обработки информации и управления (АСОИУ) на железнодорожном транспорте. На рис. График движения устанавливает время прибытия, отправления и проследования по каждой станции (раздельному пункту), время следования поездов по перегонам, продолжительность нахождения локомотивов и бригад на участках и конечньа станциях. Это обосновано современными тенденциями по автоматизации всех производственно-технологических, административных и финансовых процессов на железнодорожном транспорте, а так же стратегиями развития железных дорог, включающими переход на безбумажную технологию работы, что можно проиллюстрировать на примере Приволжской железной дороги, где эти вопросы решены на достаточно высоком уровне (]. Рис. Блоком “Исполнительные устройства, датчики" на рис. Толщиной связей 1 9 на рис. МПС РФ).