CC BY
129
Содержание
29
t
ПВ
/ Qc , 2.5n 2. (Мм Мж/24
(11)
4. Заключение
Отображение взаимодействия порта и станции в символическом виде позволило формализовать процесс взаимодействия железнодорожного и морского транспорта при передаче контейнеропотока. Построение символической модели взаимодействия железнодорожного и морского транспорта позволяет перейти к другим этапам моделирования, например, к составлению алгоритма и программы моделирования работы порта и станции на ЭВМ.
5. Литература
Козлов А.М., Гусева К.Г. Проектирование железнодорожных станций и узлов. - М.: Транспорт, 1981. - 591 с.
Нормы технологического проектирования морских портов. РД 31.3.05-97. - М.: 1998. Правдин Н.В., Негрей В.Я. Взаимодействие различных видов транспорта в узлах. -Мн.: Выш. школа, 1983. - 247 с.
УДК 656.2
ОБ АВТОМАТИЗАЦИИ РАСЧЕТА ПЛАНА ФОРМИРОВАНИЯ
ПОЕЗДОВ
И.И. Осьминина
Аннотация
Одной из основных проблем организации движения является разработка наиболее экономичной системы организации вагонопотоков, и в частности, расчет плана формирования поездов. Рассмотрены теоретические методы и практические разработки в области автоматизации расчета плана формирования поездов и проблемы, возникающие при решении данной задачи в современных условиях изменения технологии эксплуатационной работы на железнодорожном транспорте. Разработаны методики автоматизированного получения исходных и нормативных данных для расчета плана формирования поездов, составления вариантов плана формирования, их оценки на основе многокритериального анализа и выбора из их числа наиболее рациональных.
Ключевые слова: организация вагонопотоков, план формирования поездов, автоматизированная система, многокритериальная оптимизация по Парето
Известия Петербургского университета путей сообщения
2005/1
Содержание
30
Введение
Под планом формирования поездов (ПФП) понимается план технической маршрутизации или специализации поездов, формируемых из отдельных вагонов или групп вагонов на технических станциях (в отличие от отправительской маршрутизации, при которой поезда формируются на станциях массовой погрузки).
Расчет плана формирования поездов (ПФП) является сложнейшей комбинаторной задачей. Из великого множества возможных вариантов объединения струй надо выбрать один оптимальный.
1. Состояние вопроса и проблемы автоматизации расчета плана формирования поездов
Автоматизация расчета плана формирования поездов начинает свою историю с конца 40-х - начала 50-х годов.
Предлагаемые методы расчета ПФП условно подразделяют на точные (метод абсолютного расчета и его модификации) и приближенные (метод аналитических сопоставлений с различными модификациями).
Точные методы расчета ПФП даже с использованием современной техники не могут быть реализованы для большого числа станций, так как число вариантов ПФП, получаемых при данных методах, вычисляется по формуле:
(k-1)(k-2)
N = 2 2 , (1)
где к - число станций, используемых для расчета.
При быстродействии вычислительной техники, равном 1 миллиарду операций в секунду для 24 расчетных станций требуется 210 лет машинного времени (Попов А.И., 1967). Поэтому точные методы могут использоваться при расчете ПФП для направлений, содержащих не более 7 станций.
До 1993 года ГВЦ МПС производил расчеты сетевого ПФП по методу последовательного улучшения плана, являющегося развитием метода совмещенных аналитических сопоставлений. В настоящее время ГВЦ ОАО «РЖД» не рассчитывает сетевой ПФП по ряду причин, одной из которых является нестабильность вагонопотоков, не позволяющая рассчитать ПФП на длительный период.
В настоящее время решение о формируемых назначениях поездов на станциях принимается экспертно специалистами по организации вагонопотоков - инженерами по ПФП и руководящим составом служб перевозок железных дорог и ОАО РЖД - на основе информации отчетов ДО-17 (об исполненных вагонопотоках), ДО-1 (о передаче вагонов по
Известия Петербургского университета путей сообщения
2005/1
Содержание
31
междудорожным стыковым пунктам) и других отчетов. Выработанные решения о назначениях поездов вносятся инженерами по ПФП в АС «Ведение сетевой книги ПФП» (разработки ГВЦ ОАО «РЖД»).
Таким образом, задача автоматизированного расчета плана формирования поездов остается актуальной в настоящее время.
Петербургский государственный университет путей сообщения разработал автоматизированную систему расчета плана формирования поездов (АС РПФП), которая позволяет рассчитывать ПФП с регулярностью раз в месяц в зависимости от колебания вагонопотоков.
2. Автоматизация расчета плана формирования поездов в увязке с действующими автоматизированными системами
В настоящее время, в условиях рыночной экономики, произошли изменения в системе планирования (Устав ж.д. транспорта РФ, 2003), которые привели к тому, что практически невозможно точно определить расчетные вагонопотоки на предстоящий период. В (Величко В.И., 2001) было показано, что в сегодняшних условиях объем перевозок на предстоящий месяц ближе к объему перевозок за предыдущий месяц, чем за тот же период предыдущего года.
Таким образом, исходными данными для расчета ПФП в настоящее время могут являться только данные о вагонопотоках между станциями полигона за предыдущий период.
Вагонопотоки, необходимые для расчета ПФП, складываются из местных вагонопотоков (зарождающихся и погашающихся на полигоне) и из транзитных с переработкой на станциях полигона вагонопотоков.
Анализ действующих на сети железных дорог автоматизированных систем по управлению перевозками показал, что для расчета сетевого ПФП необходимые данные можно получать из программного комплекса ЕК ИОДВ (Единый комплекс интегрированной обработки дорожной ведомости) сетевого уровня за предыдущий месяц.
Для расчета дорожного ПФП за основу необходимо взять данные ЕК ИОДВ за предыдущий месяц и дополнить их накопленными данными за тот же период по транзитным с переработкой вагонам из программного комплекса АСОУП (Автоматизированная система оперативного управления перевозками). Данные из ЕК ИОДВ выбираются по видам отправки - повагонная, группа вагонов, сцеп, сборная повагонная, комплект контейнеров, погруженных в вагон. Данные виды отправок условно будем называть «повагонные» в отличие от маршруных видов отправок, не попадающих в расчетные данные.
Известия Петербургского университета путей сообщения
2005/1
Содержание
32
Данные о вагонопотоках необходимо привязать к маршрутам следования для возможности агрегирования струй вагонопотоков в одном направлении.
Маршруты следования вагонов определяются по действующему на данный момент плану формирования поездов. Поэтому описание действующего ПФП должно присутствовать в качестве нормативной информации в автоматизированной системе расчета плана формирования.
Данное описание формируется в программном комплексе «Ведение сетевой книги ПФП» один раз в год при экспертной разработке ПФП и используется в АС РПФП.
Для удобства восприятия в АС РПФП данные об объемах и направлениях вагонопотоков отображаются на графической схеме полигона, формируемой в соответствии с нормативным описанием транспортной сети, которое содержится в программном комплексе «Ведение сетевой книги ПФП» (рис.1).
3. Проблемы достоверности входных и нормативных данных и пути ее повышения
Сравнение данных об отправлении и прибытии по станциям Куйбышевской и Октябрьской ж.д., где с 2001 года функционирует АС РПФП, с данными грузовых служб показал в отдельных случаях расхождение для повагонных и маршрутных отправок при совпадении в суммарных количествах вагонов.
Детальный анализ данных показал, что это расхождение происходит из-за принятого порядка взимания платежей за перевозки и, как следствие, оформления перевозочных документов на маршрутные отправки, когда вид отправки «маршрутная» проставляется только для тех маршрутных отправок, на которые предоставляются скидки с тарифа. Если скидки не предоставляются, в документах проставляется вид отправки «повагонная» или «группа вагонов». Эти данные попадают в программный комплекс ЕК ИОДВ.
Одним из вариантов решения данной проблемы может быть сопоставление данных о сформированных и расформированных маршрутных поездах, которые содержатся в поездной модели программного комплекса АСОУП, с данными об отправлении и прибытии вагонов (ЕК ИОДВ), выявляя в последних «повагонные» отправки, которые по данным АСОУП были отправлены в маршрутных поездах. Данный вариант реализован в АС РПФП.
Известия Петербургского университета путей сообщения
2005/1
Содержание
33
Известия Петербургского университета путей сообщения
2005/1
Содержание
34
Исследование данных о привязке вагонопотоков к маршрутам следования по действующему ПФП выявил проблему несоответствия нормативного ПФП (формируемого один раз в год) с действующим на дорогах ПФП, который часто корректируется.
Инженеры по плану формирования регулярно отправляют корректировки по ПФП на ИВЦ своих дорог, где инженеры, обслуживающие программный комплекс АСОУП, вносят эти изменения в массивы АСОУП.
Регулярно получая данные из программного комплекса АСОУП на отдельных железных дорогах и объединяя эти данные, можно получать актуальное описание ПФП для всей сети, что повысит достоверность информации и, соответственно, обеспечит правильный расчет сетевого и дорожных ПФП.
В АС РПФП разработан режим получения и использования нормативных данных по плану формирования из АСОУП в дополнение к нормативным данным из «Ведение сетевой книги ПФП».
4. Разработка алгоритма составления и многокритериальной оценки вариантов ПФП
Анализ известных методов и их интерпретаций, а также практика работы ж.д. показали, что наиболее целесообразно при расчете ПФП отталкиваться от так называемого среднесуточного объема вагонов, «снимаемых» с одного сортировочного пути. Или иначе от того количества вагонов, накапливаемых за сутки на сортировочном пути, достаточного для формирования самостоятельного назначения поездов (Р) и групп вагонов (G).
Изменяя P и G от минимальных заданных значений (Pmin, Gmin) до максимальных (Pmax, Gmax) с каким-либо шагом (AP и AG соответственно), получаем конечное множество альтернатив:
Если заданные величины P и G одинаковы для всех станций, участвующих в расчете, число альтернатив вычисляется по формуле:
OptOi G Qpi е P,Gi е G
(2)
O = [(P
max
P . )/AP +1] х [(G min7 J i
max
G . ) / AG +1]
min
(3)
Известия Петербургского университета путей сообщения
2005/1
Содержание
35
При разработке АС РПФП решалась задача составления вариантов ПФП для большого количества станций, разветвленных участков и различных направлений вагонопотоков.
План формирования рассчитывается для станций, которые могут формировать поезда по своему техническому развитию. Список этих станций формируется на основе описания действующего на сети плана формирования поездов.
Алгоритм составления вариантов ПФП подробно изложен в (Ковалев В.И. и др., 2002).
До настоящего времени основным критерием при оценке ПФП является экономия вагонно-часов при организации вагонопотоков в поездах ().
В АС РПФП используется утвержденная в 1999 году ЦД МПС России методика многокритериальной оценки и поиска рациональных по Парето вариантов организации вагонопотоков, предложенная доктором наук Осьмининым А.Т., где вагонно-часы являются одним из критериев (Осьминин А.Т., 2000).
В соответствии с данной методикой для оценки вариантов ПФП предлагается рассчитывать значения нескольких критериев - вагонно-часы, вагонно-километры, энерго-затраты, потребное число локомотивов. Пользователь АС РПФП может выбирать, по каким критериям оценивать полученные варианты ПФП.
Для каждого варианта ПФП рассчитываются значения выбранных критериев и выбираются рациональные по Парето варианты ПФП.
Окончательный выбор оптимального варианта ПФП остается за пользователем системы (инженером по ПФП).
4. Заключение
В настоящее время АС РПФП внедрена на ряде железных дорог -Куйбышевской, Октябрьской, Северной, Калининградской, Московской, Приволжской, Юго-Восточной, Северо-Кавказской, Горьковской. Система также находится в опытной эксплуатации в Департаменте управлении перевозок.
Опыт использования АС РПФП на железных дорогах показал ее необходимость при разработке и оперативной корректировке дорожных ПФП, а также при решении различных эксплуатационных задач, для которых система является источником данных о корреспондируемых вагонопотоках.
6. Литература
Попов А.И. Расчет на ЭЦВМ плана формирования поездов по способу направленного
Известия Петербургского университета путей сообщения
2005/1
Содержание
36
перебора вариантов / Железнодорожный транспорт. №2. - 1967.
Устав железнодорожного транспорта Российской Федерации. - М.: Контракт, 2003. -128 с.
Величко В.И. Организация взаимодействия железных дорог и грузоотправителей в современных условиях. Спец. 05.22.08. Управление процессами перевозок: Диссертация на соиск. уч. степени к.т.н. // РГОТУПС - М., 2001.
Ковалев В.И., Осьминина И.И. Алгоритм составления вариантов плана формирования поездов в АС РПФП // Информационные технологии на железнодорожном транспорте: Доклады восьмой международной научно-практической конференции «ИНФОТРАНС-2003». - СПб.: 2003. - С.194-202.
Осьминин А.Т. Рациональная организация вагонопотоков на основе методов многокритериальной оптимизации. Автореферат дис. на соиск. уч. ст. докт. техн. наук. - Самара, 2000.
УДК 656.224.072.4: 656.342
ПОСТРОЕНИЕ МНОЖЕСТВЕННОЙ ЛИНЕЙНОЙ РЕГРЕССИОННОЙ МОДЕЛИ СЕЗОННЫХ ИЗМЕНЕНИЙ ВХОДНОГО ПАССАЖИРОПОТОКА МЕТРОПОЛИТЕНА
Д.С. Хрущева
Аннотация
В последние годы происходит увеличение пассажиропотока метрополитена. Поэтому важной задачей для научных исследований является математическое моделирование пассажиропотоков для их анализа и управления ими. В статье рассмотрена множественная линейная регрессионная модель сезонных изменений пассажиропотока. В качестве исходных данных для построения модели использованы реальные значения пассажиропотока, зафиксированные «Автоматизированной системой контроля оплаты проезда на метрополитене» (АСКОП-М).
Ключевые слова: математическая модель; множественная регрессия; пассажиропоток; АСКОП-М
Введение
Для решения ряда задач метрополитена необходимо полное представление о входном пассажиропотоке. Под входным пассажиропотоком будем понимать количество людей, вошедших в метрополитен за определенный интервал времени. Нужно исследовать, как изменяется входной пассажиропоток в зависимости от времени года и от
Известия Петербургского университета путей сообщения
2005/1
