РАЗДЕЛ 2
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ЭРГАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ СТАНЦИИ
2.1. Общие принципы построения функциональной эргатической модели
железнодорожной станции.
Количественную оценку технико-эксплуатационных и экономических показателей работы станции по каждому варианту реконструкции и/или изменения технологии наиболее целесообразно выполнять с помощью ее имитационной функциональной модели. Разработке методов имитационного моделирования железнодорожных станций посвящено достаточно большое число научных работ (см. п. 1.2.). Однако, как показывает анализ, в существующих моделях недостаточно внимания уделяется вопросам управления технологическими процессами (ТП) станций. Вместе с тем эффективность функционирования станции в значительной мере зависит от качества оперативного управления, которое осуществляется диспетчерским персоналом. В то же время, в существующих моделях станций управленческая деятельность диспетчерского аппарата либо не учитывается, либо моделируется с помощью упрощенных алгоритмов. Поэтому адекватность подобных моделей во многих случаях является недостаточно высокой. Кроме того, используемые в настоящее время методы построения имитационных моделей требуют значительных затрат труда и времени высококвалифицированных программистов и технологов и поэтому эти модели, как правило, недоступны широкому кругу практиков и, в большинстве случаев, используются для решения ограниченного круга задач.
Учитывая отсутствие в настоящее время методов адекватного моделирования управленческой деятельности ОДП, в диссертации получила дальнейшее развитие концепция эргатических моделей станций [61-65], в которых лицо, выполняющее моделирование (ЛВМ), принимает непосредственное участие в процессе моделирования и управляет ТП станции, выполняя функции диспетчера. Основные принципы построения эргатических функциональных моделей железнодорожных станций изложены автором в [109-113]: 1) системный подход к построению моделей отдельных подсистем и модели станции в целом; 2) иерархическая структура модели, ее модульная организация, универсальность отдельных модулей; 3) эргатическая система управления технологическим процессом; 4) пооперационное моделирование технологических процессов обслуживания объектов на станции; 5) имитационное моделирование передвижений подвижного состава с учетом параметров транспортных единиц и конструкции путевого развития; 6) регулирование движением подвижного состава на основе моделирования функций систем станционной автоматики.
Железнодорожная станция рассматривается как сложная управляемая система массового обслуживания, состоящая из множества различных элементов, которые в процессе работы тесно взаимодействуют друг с другом, оказывая взаимное влияние. К таким элементам можно отнести путевое развитие станции и подходов, систему станционной автоматики и телемеханики, сортировочные и грузовые устройства, подвижной состав (поезда, составы, локомотивы и др.), исполнителей различной специализации (сигналист, бригада ПТО, операторы СТЦ и др.), систему оперативно-диспетчерского руководства и т.д. Функциональная модель станции (ФМС) должна отражать как структуру станции, так и взаимодействие отдельных ее элементов. Степень детализации при моделировании определяется в каждом отдельном случае в зависимости от поставленной задачи [108].
Учитывая сложную иерархическую структуру железнодорожных станций, при разработке их функциональных моделей следует выделить следующие уровни детализации. На метауровне станция рассматривается как СМО, выполняющая обслуживание входящего потока заявок, в общем случае неоднородного (поездов, составов, вагонов, локомотивов и др.). На макроуровне выполняется моделирование технологического процесса обслуживания потока заявок, их перемещения, а также моделирование функционирования системы управления стрелками и сигналами, регулирующей движение объектов на станции. На микроуровне осуществляется моделирование обслуживания отдельных заявок и их движения по маршрутам [113].
Немаловажным требованием к разрабатываемой модели станции является ее универсальность, что предполагает возможность использования ФМС для решения широкого круга научно-прикладных задач, направленных на повышение эффективности работы железнодорожных станций, в.т.ч. в системах поддержки принятия решений для оценки вариантов организационных и реконструкционных мероприятий, в тренажерных обучающих комплексах для подготовки ОДП станций, в АСУ оперативного планирования работы станций. Одним из решений данной проблемы является модульная организация ФМС на метауровне. При этом ФМС представляется набором универсальных модулей, каждый из которых моделирует один из элементов системы "железнодорожная станция". Набор модулей, включаемых в программу для имитации работы станции, определяется характером решаемых задач. Модульная организация позволяет легко модифицировать итоговую модель в соответствии с характером решаемой задачи, а также упрощает синтез моделей для конкретных станций, позволяя учесть особенности их технического оснащения и технологии работы. При этом одним из основных требований к отдельным модулям является простота и универсальность представления исходных данных за счет усложнения внутренней организации моделирующих программных комплексов. Такой подход позволит автоматизировать синтез моделей, что сделает их доступными широкому кругу инженерно-технических работников железных дорог [109].
Железнодорожные станции относятся к управляемым системам; при этом оперативное управление работой железнодорожных станций осуществляют работники диспетчерского аппарата (дежурные по станции, маневровые диспетчера, дежурные по горке). От качества их работы существенно зависят показатели функционирования станций. В этой связи функциональная модель станции должна предусматривать возможность интерактивного участия человека в процессе моделирования для выполнения функций ОДП. Такой подход позволяет учесть управленческую деятельность диспетчерского аппарата станций (человеческий
- Киев+380960830922