Ефективність координованого управління транспортними потоками.

<p>РОЗДІЛ 2<br />ФОРМАЛІЗАЦІЯ ЗВ'ЯЗКІВ ПРОЦЕСУ КООРДИНОВАНОГО УПРАВЛІННЯ ТРАНСПОРТНИМИ ПОТОКАМИ<br /> <br /> 2.1. Системний аналіз координованого управління транспортними потоками<br /> Транспортні системи та процеси являються складними системами, які досліджуються за допомогою теорії складних систем, до якої належить системний аналіз [43]. Системний аналіз - це сукупність наукових методів та практичних прийомів розв'язання проблем в умовах невизначеності [46].<br /> Складність і динамічність сучасних транспортних потоків визначає можливість застосування основ системного аналізу для вивчення їх поведінки та взаємодії з елементами зовнішнього середовища, а також визначення параметрів оптимального режиму функціонування управління транспортними потоками.<br /> Багатопараметричність та суперечність критеріїв сучасних транспортних потоків ускладнює проблему прийняття рішень при виборі варіантів організації і напрямів розвитку дослідження якості управління транспортними потоками для удосконалення процесу управління.<br /> Системний аналіз дозволяє розглядати процес управління як інтегроване ціле, метою якого є досягнення максимальної ефективності усієї системи при гармонійному сполученні суперечливих цілей її складових частин [47, 48].<br /> Найважливіші етапи системного аналізу при дослідженні процесу управління полягають у наступному:<br />- процес прийняття рішень необхідно починати з виявлення і формулювання кінцевих цілей, а також критеріїв щодо їх досягнення;<br />- необхідно розглядати проблему управління як ціле, тобто як єдину систему з метою виявлення взаємозалежності кожного часткового рішення;<br />- необхідно виявляти та аналізувати альтернативні шляхи досягнення кінцевої мети, при цьому цілі окремих підсистем не повинні вступати до конфлікту з цілями системи у цілому;<br />- необхідно побудувати модель, що об'єднує рішення суміжних задач, які потрібно вирішати для дослідження основної мети.<br /> Отже, згідно засад системного аналізу дослідження управління транспортними потоками пропонується реалізувати по запропонованому алгоритму, наведеному на рис. 2.1.<br /> <br /> Таким чином, в результаті виконання етапів алгоритму отримуємо системну (загальну) модель, яка зможе з'єднати усі часткові моделі дослідження інформаційних та керуючих параметрів управління транспортними потоками. При дослідженні процесу управління виникає необхідність описати його в декількох функціональних областях, які повинні бути узгоджені в цілому. Це дозволить виділити елементи системи, які необхідно удосконалити, розробити або дослідити.<br /> У відповідності з сучасними системними дослідженнями при вивченні складних об'єктів, до яких відноситься управління транспортними потоками, слід скласти три види опису, які визначають основний принцип підходу до вивчення системи [49]:<br /> а) морфологічний - аналіз внутрішньої побудови системи;<br /> б) функціональний - аналіз працездатності системи, який відображає взаємодію з середовищем та взаємодію між основними частинами системи;<br /> в) інформаційний - аналіз ступеню невизначеності стану системи та її зміни.<br /> У найбільшому ступені морфологічні властивості пов'язані з розподілом зв'язків відношень, функціональні - з перетворенням параметрів в системі, а інформаційні - з організацією всієї системи в цілому. Тому побудова єдиного морфо-функціонально-інформаційного опису системи управління транспортним потоком, який відображає структуру, принципи організації, спроможність до розвитку, спосіб розвитку і особливості взаємодії з навколишнім середовищем, являється основою системних досліджень.<br /> <br /> <br /> 2.2. Морфологічний опис координованого управління транспортними потоками<br /> <br /> На відміну від традиційної практики дослідження нескладних систем, при удосконалені процесу управління складних об'єктів виникають проблеми, пов'язані не тільки з розглядом властивостей і законів функціонування елементів процесу управління, а в більшій мірі - з вибором найкращої структури, оптимальної організації взаємодії елементів, а також визначення режимів функціонування [50].<br /> Морфологічний опис системи управління дає уявлення про склад системи з повним перерахуванням її підсистем, елементів і виявленням зв'язків між ними.<br /> Процес управління представляє собою сукупність комплексу методів управління, технічних засобів автоматизації збору, передачі і обробки даних по функціях управління, а також організаційної структури системи, яка реалізує ці методи.<br /> Процес управління розглядається як процес зміни стану транспортних потоків, який приводить до досягнення поставленої мети при впливі на них випадкових впливів з боку навколишнього середовища.<br /> Процес управління може мати структуру, представлену набором елементів (підсистем), які забезпечують виконання заданих функцій. Підсистеми, які безпосередньо призначені для виконання системних функцій, є функціональними.<br /> При морфологічному описі розрізняють формальну (або логічну) і матеріальну структури системи. Одній формальній структурі може відповідати безліч різних матеріальних структур.<br /> При складанні логічної структури для морфологічного опису процесу управління необхідно виділити об'єкт управління (рис. 2.2). <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Об'єктом управління являється сукупність транспортних і пішохідних потоків, а до складу управляючої системи входить центральна ЕОМ і контролери (К). В якості каналу прямого зв'язку використовують детектори транспорту, що встановлені на магістралях. Канал зворотнього зв'язку управління здійснюється через технічні засоби регулювання (такі як світлофорні пристрої і управляючі знаки), які передають керуючий вплив (U) на транспортний потік. <br /> Представлена структура повинна забезпечити комплексність обробки даних і видачу результативної інформації для всіх елементів системи управління. Управління складним динамічним об'єктом - транспортними і пішохідними потоками, що піддаються впливу зовнішнього середовища, - пов'язане з необхідн</p>