Научная статья на тему 'Оптимізація порожніх вагонопотоків з використанням математичного апарату задач на графах'

Оптимізація порожніх вагонопотоків з використанням математичного апарату задач на графах Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

CC BY
73
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по экономике и бизнесу, автор научной работы — Долгополов П. В., Петрушов В. В.

Розроблено заходи з вирішення актуальної на мережі залізниць задачі оптимізації маршрутів слідування порожніх вагонів під навантаження шляхом побудови інформаційно-радячої системи на основі математичного апарату задач на графах. Впровадження даної системи дозволить диспетчерському персоналу в оперативному режимі оптимізувати маршрути слідування порожніх вагонів під навантаження з врахуванням їх балансу на станціях полігону та диференціації придатності під навантаження.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Оптимизация порожних вагонопотоков с использованием математического аппарата задач на графах

Разработаны меры по разрешению актуальной на сети железных дорог задачи оптимизации маршрутов следования порожних вагонов под погрузку путём построения информационно-советующей системы на основе математического аппарата задач на графах. Внедрение данной системы позволит диспетчерскому персоналу в оперативном режиме оптимизировать маршруты следования порожних вагонов под погрузку с учётом их баланса на станциях полигона и дифференциации пригодности под погрузку.

Текст научной работы на тему «Оптимізація порожніх вагонопотоків з використанням математичного апарату задач на графах»

автоматизованих робочих мюць (АРМ) працiвникiв пасажирського господарства.

Список лтератури

1. Срша А.М. Статистичне моделювання та прогнозування: Навч. поабник. — К.: КНЕУ, 2001. — 170 с.

2. Hamilton (1994). Time Series Analysis, Princeton University Press, Princeton. New

Jersey.

3. Петерс Э. Хаос и порядок на рынках капитала. Новый аналитический взгляд на циклы, цены и изменчивость рынка. - М.: Мир, 2000.

4. Hwang, J.-R., Chen, S.-M., Lee, C.-H. : Handling Forecasting problems using fuzzy time series. Fuzzy Sets and Systems 100 (1998) 217-228.

5. Song, Q., Chissom, B.S. : Fuzzy Time Series and Its Models // Fuzzy Sets and Systems, vol. 54, no. 3, 1993, pp. 269-277.

6. Лукашин Ю.П. Адаптивные методы краткосрочного прогнозирования. - М.: Статистика, 1979. - 254 с.

7. Рутковская Д., Пилинский М., Рутковский Л. "Нейронные сети, генетические алгоритмы и нечеткие системы: Пер.с польск. И.Д.Рудинского.-М.:Горячая линия -Телеком, 2004. -452 с.

8. Wright A. "Genetic algorithms for real parameter optimization"// Foundations of Genetic Algorithms, V. 1. - 1991. - P. 205-218.

9. Mitchell Melanie. An Introduction to Genetic Algorithmos // A bradford Book The MIT Press. Cambridge, Massachusetts - London, England, 1999.

10. Кетков Ю., Кетков А., Шульц М. MATLAB 7 программирование, численные методы. БХВ-Петербург, 2005.

УДК 656.22:681.5.015

ДолгополоеП.В., к.т.н., доцент (УкрДАЗТ) Петрушов В.В., к.т.н. (УкрДАЗТ)

ОПТИМ1ЗАЦ1Я ПОРОЖН1Х ВАГОНОПОТОК1В З ВИКОРИСТАННЯМ МАТЕМАТИЧНОГО АПАРАТУ ЗАДАЧ НА

ГРАФАХ

Постановка задачи Задача оптимiзаци маршру^в слщування справних порожшх вагошв на станцп ix навантаження на зашзничнш мережi завжди була актуальною. Проте, через дефщит кош^в на

укра!нських зал1зницях в останн1 роки все часпше з-п1д вивантаження виходять вагони, як вважаються справними, але з недолжами кузов1в, як через незадовшьний техшчний стан та дефщит рухомого складу неможливо призначити для навантаження вЫх вантаж1в, як дозволяеться перевозити у вагонах даного роду. Таю вагони призначають для навантаження тшьки певннх вантаж1в - таких, для яких недолжи кузов1в не можуть послужити причиною втрати на шляху прямування (наприклад, тшьки великофракцшних або довгом1рних тощо).

Через наявшсть даних обмежень значно зростають експлуатацшш витрати при регулюванш парку порожшх вагошв, ускладнюеться робота пращвниюв зал1знищ, а особливо диспетчер1в-вагонорозпорядниюв.

Мета до^дження. Тому необхщна побудова шформацшно-радячо! системи, яка дозволяе оптим1зувати маршрути сл1дування порожшх вагошв шд навантаження з врахуванням 1х наявност та потреби на станщях пол1гону, а також придатност вагошв шд навантаження того чи шшого вантажу зпдно 1х техшчного стану.

Основный матерiал дослiдження. З метою побудови системи проанашзовано номенклатуру та розм1ри навантаження \ вивантаження вантаж1в на станщях зал1знично! мереж1, а також 11 географ1чш особливость Так, одним з розгалужених пол1гошв масового навантаження вантаж1в широко! номенклатури у нашввагони е правобережна частина Швденно-Захщно! зал1знищ (рисунок 1).

На основ! проведених дослщжень зроблено висновок, що для побудови модел1 регулювання порожшх вагошв заслуговуе уваги математичний апарат задач1 про оптимальш призначення вщкритого типу з обмеженнями, який дозволяе визначити оптимальний план регулювання парку порожшх вагошв з врахуванням диференщаци придатност вагошв для перевезень з метою мш1м1заци транспортних витрат.

Нехай кожен з пункпв вивантаження Л(=1, ..., т) мае а справних порожшх вагошв, а кожен з пункпв навантаження Б$=1, ..., п) подав заявку на Ь] вагошв. Питом1 витрати Су на перевезення одного вагона доцшьно навести в якост матриц С={су}.

При побудов1 модел1 враховано можливу доцшьшсть формування маршрут1в з порожшх вагошв одного роду, яку визначено дотриманням умови

п ■ (У ^ + ^ ) > С ■ т (1)

пор \ ¿—^ ек назн / — пор пор-> Vх/

де ппор - розмiр добового порожнього вагонопотоку, ваг.; ^ 1ек - вагоно-години економп на попутних техшчних станцiях, ваг-

год.;

ф - металолом

Рисунок 1 - Схема пол^ону масового навантаження рiзнорозмiрних вантажiв у напiввагони на Пiвдено-Захiднiй зашзнищ

?назн - скорочення часу простою порожшх вагонiв на станщях призначення, год.;

спор - параметр накопичення порожшх вагошв;

тпор - кшьюсть вагонiв у порожньому маршрутi, ваг.

^назн ~ ^расф ^м , (2)

Де tрасф - витрати часу на обробку вагошв, що поступають у переробку, год.;

tM - витрати часу на обробку вагошв, що поступають у маршрутах з однорщних вагошв, ваг.

Нехай змшна буде дорiвнювати одиницi, якщо i-й порожнiй вагон призначено до j-го пункту пiд навантаження, та нулю - у протилежному випадку. Тод^ якщо вс заявки вантажовласниюв можна задовiльнити порожнiми вагонами, що знаходяться у даний час на зашзничному полнот, задачу про оптимальш призначення вагонiв пiд навантаження на даному полнот доцiльно сформулювати як знаходження ненегативних значень яю мiнiмiзують tZj ' cj при наступних умовах

t Ъ = 1 j=й;

i=1

n _

<t$j =1, i =1 n; (3)

j=1 _ _

Zj > 0, i = 1, n, j = 1, n.

У випадку якщо кшьюсть придатних шд навантаження вагошв a перевищуе 1х необхiдну кшьюсть для навантаження b, тобто якщо a>b, тодi необхiдно сформувати квадратну матрицю ефективностей М шляхом введення фжтивних заявок на навантаження a-b вагошв. Якщо ж a<b, тодi вводимо b-a порожшх вагонiв, яю фiктивно знаходяться на полiгонi. Недолж даних вагонiв доцiльно компенсувати залученням вагонiв, що знаходяться на бшьш далекiй вiдстанi вiд станцiй запланованого навантаження, наданням вантажовщправнику вагонiв шшого роду згiдно [1] або у виключному випадку вiдсрочкою навантаження.

У матриц М', елементи яко! отримано на основi матрицi ефективностей М як

mj = mu - min mu, (4)

У У i

система отримуе хоча б один нуль у кожному стовпщ. Пiсля цього у системi включаеться алгоритм виршення задачi про оптимальнi призначення, зпдно якому спостерiгаеться поступова оптимiзацiя плану призначення порожшх вагошв на станци навантаження.

Microsoft Access —

Файл Правка Вид Вставка Формат Записи Сервис Окно ?

м•вia? 1 frltifil^ti i »a-I®

Q00I

[Щ] 'УД1ВеТЬН1 ВлНТ^И данных

ЩИ Таблицы | оР Запросы ] HI Формы | Ш Отчеты | 3 Макросы | Модули |

ЮН BapTicHi характеристики вантаиив ЮН Регулювання напввагонв Открыть |

ЮН BnxiAhi параметри по запасам ЮН _нцй вщправлення_Конструктор I I

НЮ BiflCTaHi j щи ^аТрИцд регутювдння натввагошв табпица Ш11 Матриця регулювання HaniBBaroHiB --■-■--

Рисунок 2 - 1нтерфейс шформацшно-радячо! системи onraMÍ3a^i' порожшх вагонопотокв для АРМ диспетчера-вагонорозпорялника

Функцiонування системи оптимiзащl порожшх вагонопотокiв передбачае iнтенсивне використання оперативно! та постшно! шформаци, зокрема про наявшсть та потребу вагонiв з вщповщним технiчним станом, фiксованi вщсташ, графiк руху поlздiв та оперативш плани роботи пiдроздiлiв на коротю перiоди часу тощо [2]. Тому, попередне шдготування вихiдних даних, а також моделювання та видача його результат запропоновано здiйснювати на базi основних застав iснуючих iнформацiйних технологш за допомогою СУБД "Access" з можливютю пристосування до використання у рамках СУБД "Oracle".

Для надання комфортних умов роботи оперативного персоналу з системою запропоновано наступний користувацький штерфейс на АРМ диспетчера-вагонорозпорядника, на якому шляхом запш!в можливе отримання наступних даних (рисунок 2):

- потребу у вагонах для навантаження вщповщного вантажу;

- наявшсть вагошв на станщях шсля вивантаження та техшчного огляду з вщм^кою про !х придатнiсть до перевезення того чи шшого вантажу;

- матрицю розподiлення порожнiх вагонiв пiд навантаження;

- план вщправлення за призначеннями порожшх вагонiв зi станцiй вiдповiдно графшу руху по!здв.

Висновки. Впровадження запропоновано! шформацшно-радячо! системи на залiзницi або полнот масового навантаження-вивантаження вантажiв широко! номенклатури в умовах дефiциту вагошв дозволить скоротити експлуатацiйнi витрати шляхом оптимiзащi маршрутiв слiдування порожнiх вагошв шд навантаження, враховуючи !х наявшсть та потребу на станцiях та придатшсть даних вагонiв пiд навантаження того чи шшого вантажу зпдно !х технiчного стану.

Список лШератури

1. Правила перевезень вантаж1в зад1зничним транспортом Украши, затверджеш наказом Мшшютерства транспорту Украши вщ 18.04.2003 № 299.

2. Долгополов П.В., Скоробогатов О.А. Удосконалення АРМ оперативного персоналу на основ1 штерактивно! системи вщображення шформацп про стан станцшних об'екпв // Зб. наук. праць. - Донецьк: Дон1ЗТ, 2007. - Вип. 12. С. 66-70.

УДК 656.228.001.5+656.2.01

Ломотько Д.В., к.т.н., доцент (УкрДАЗТ) Вебер С.М., маг^тр (УкрДАЗТ) Вебер М.С., маг^тр (УкрДАЗТ)

П1ДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТ1 РОБОТИ ПРИПОРТОВОГО ЗАЛ1ЗНИЧНО-ВОДНОГО ВУЗЛА В УМОВАХ ЗАСТОСУВАННЯ 1НФОРМАЦ1ЙНИХ ЛОГ1СТИЧНИХ ТЕХНОЛОГ1Й

Вступ. Дiяльнiсть морських i рiчкових портiв технологiчно пов'язана з роботою задiзничного транспорту, однак iнформацiйна взаемодiя в цьому процесi, як правило, знаходиться на невисокому рiвнi. Технолопчний процес тiсно зв'язаний iз плануванням сшльно! дiяльностi, що при обробщ великого вантажопотоку стае iстотно необхщним. З iншого боку, планування перевезень пов'язано з розробкою оптимально! тарифно!

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.