РАЗДЕЛ 2
АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОПЕРАТИВНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТОКОВ ПОРОЖНИХ ВАГОНОВ НА ПОЛИГОНЕ ДИРЕКЦИИ ПЕРЕВОЗОК
В разделе выполнены разработки, посвященные вопросам исследования и описания свойств вагонопотоков, поступающих на полигон дирекции перево-зок, в частности, Криворожской, а также математическому моделированию вагонопотоков. Основной целью анализа является решение задачи прогнозиро-вания вагонопотоков как динамических систем, значения параметров которых определяется как текущими, так и предшествующими реализациями наблюда-емых случайных процессов. Поскольку внешние воздействия на столь сложную систему как полигон дирекции перевозок не могут быть учтены, рассматри-ваются модели временных рядов для процессов типа "черного ящика" [36, 69].
В первой части раздела проведен системноструктурный анализ полигона Криворожской дирекции перевозок грузов и пассажиров Приднепровской же-лезной дороги как объекта управления. Вторая часть посвящена вопросам ана-лиза стохастических свойств вагонопотоков, а третья - математическому моде-лированию и прогнозированию свойств потоков грузовых порожних вагонов.
2.1. Анализ функционирования дирекции перевозок как сложной cтохастической системы распределения вагонопотоков
В подразделе рассмотрен процесс функционирования полигона Криворожской дирекции Приднепровской железной дороги с точки зрения системного анализа. Проведена структурная и функциональная декомпозиция системы управления полигона Криворожской дирекции Приднепровской железной дороги. Выделены особенности оперативно-диспетчерского управления распределением порожних вагонопотоков, указывающие на необходимость построения такой системы оперативного управления, которая позволила бы автоматизировать работу диспетчеров - вагонораспорядителей по сбору, обработке и передаче информации, а также способствовала бы принятию оптимальных решений при распределении вагонопотоков.
2.1.1. Структурная и информационная декомпозиция системы управления полигоном.
Современная Дирекция перевозок грузов и пассажиров с позиций кибернетики классифицируется как сложная управляемая система [21, 72]. Согласно [68], сложная система определяется как "многоуровневая конструкция из взаимодействующих между собой и внешней средой элементов". Со сложными системами неразрывно связано такое понятие "стохастичность" [69], которое подчеркивает, что эти системы подвержены воздействию случайных факторов, а между причинами и следствиями установлены только вероятностные соотношения [67]. В принципе к этому классу можно отнести также недетерминированные сложные системы [68], в которых не всегда удается проследить причинные связи "входов и выходов", хотя объективно они существуют.
Естественно, провести анализ процесса управления распределением порожних вагонов на полигоне Криворожской дирекции перевозок как сложной управляемой системы. Структурная декомпозиция системы управления Криворожской дирекции перевозок позволяет выделить ряд подсистем, связанных с процессом управления распределением порожних вагонопотоков. Таким подсистемами являются пункты поступления вагонов - стыковые пункты (СП), диспетчер - вагонораспорядитель (ВР), станции назначения вагонов (СН) рис. 2.1.
Рассматриваемые подсистемы, обозначенные 1.1, 1.2 и 1.3 образуют первый уровень управления. В свою очередь подсистемы СП и СН содержат подсистемы второго уровня управления. В подсистеме СП такими являются конкретные стыковые пункты: Пятихатки, Тимково а в подсистеме СН - конкретные станции назначения: Роковатая, Вечерний Кут, Шмаково, и т.д.
Рис. 2.1. Схема взаимообмена информацией
Особенностью функционирования структурных подсистем полигона Криворожской дирекции перевозок является обслуживание промышленных предприятий, которые осуществляют погрузку и являются в силу этого пунктами погашения потоков порожних вагонов, поступающих с других дорог. Функциональная декомпозиция системы управления полигоном Криворожской дирекции перевозок дает возможность выделить подсистемы по функциям управления. К функциональным подсистемам можно отнести подсистемы определения объема погрузки, планирования и принятия решений, формирования и выдачи команд (заданий), корректировки плана (заданий), ведение отчетной и учетной документации.
Подсистема определения объемов погрузки выполняет следующие функции:
- получение от грузоотправителей и согласование с руководством дирекции перевозок заявок на погрузку;
- составление наряда-заказа на погрузку для станций полигона на основании
заявок и календарного плана - плана на каждый день месяца, с указанием
назначения маршрутов или групп вагонов;
- передача наряда - заказа диспетчеру - вагонораспорядителю;
- информирование работников станции погрузки о предстоящих объемах
работы.
Подсистема планирования и принятия решения реализует функции:
- определение возможных объемов погрузки руководителем станции на основании имеющихся ресурсов порожних вагонов на станции,
предстоящего поступления, наличия вагонов в ремонте, промывке, резерве;
- принятие решения работниками по планированию для выдачи задания
диспетчеру - вагонораспорядителю;
- определение погрузочных ресурсов полигона в целом для передачи данных
вышестоящей системе управления;
- принятие решения руководством вышестоящей системы о направлении
порожних вагонопотоков с других дорог.
Подсистема формирования и выдачи команд (заданий) реализует функции:
- подсчет потребности в порожних вагонах станциями,
- определение приоритета среди станций назначения в потребности
порожних вагонов;
- принятие решения о выборе маршрута порожних вагонов до станции
назначения;
- передача решения для исполнения поездным диспетчерам и на станцию
назначения.
Подсистема контроля за выполнением команд выполняет переговоры с исполнителями в соответствии с действующими инструкциями.
Подсистема