Прохорченко Андрій Володимирович. Удосконалення роботи пасажирської технічної станції на основі технології оперативного регулювання составоутворення

Краткое описание

Прохорченко Андрій Володимирович. Удосконалення роботи пасажирської технічної станції на основі технології оперативного регулювання составоутворення : Дис... канд. наук: 05.22.20 2008

Прохорченко А.В. Удосконалення роботи пасажирської технічної станції на основі технології оперативного регулювання составоутворення. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеню кандидата технічних наук за спеціальністю 05.22.20 експлуатація та ремонт засобів транспорту. Українська державна академія залізничного транспорту. Харків, 2008 р.
Дисертація присвячена питанням удосконалення роботи пасажирської технічної станції на основі технології оперативного регулювання составоутворення пасажирських поїздів в межах діючого плану формування.
З цією метою в роботі розроблено систему підтримки прийняття рішень оперативного персоналу шляхом використання комплексу моделей, що дозволяють формалізувати технологію прогнозування та оперативного регулювання составоутворення пасажирських поїздів на пасажирських технічних станціях (ПТС) в умовах зміни динаміки структури і параметрів пасажиропотоків та присутності невизначеності ситуації на транспортному ринку. Розроблені наступні моделі: модель оперативного прогнозування пасажиропотоку на основі нечітко-нейро-генетичного моделювання, що має властивості до самонавчання і забезпечує похибку меншу за 3 4 %; нечіткий модуль регулювання розмірів руху пасажирських поїздів та внесення оперативних змін до схем їх формування з розробкою моделі нечіткого програмування на рівні вирішення задачі розрахунку раціональної композиції складу пасажирських поїздів, що відтворює технологію роботи ПТС і забезпечує мінімальні експлуатаційні витрати.

У дисертаційній роботі вирішена науково-прикладна задача удосконалення роботи пасажирської технічної станції на основі технології оперативного регулювання составоутворення, що дозволить зменшити експлуатаційні витрати за рахунок раціонального використання вагонів та одержання додаткових прибутків при організації пасажирських перевезень в дальньому та місцевому сполученнях.

На підставі проведеного аналізу визначено, що діюча технологія регулювання составоутворення на ПТС не повністю враховує нерівномірність процесу формування пасажиропотоків, що призводить до невизначеності вхідної інформації та до неможливості достовірного визначення попиту пасажирів в дальньому і місцевому сполученнях. Виявлено, що існуюче інформаційне забезпечення на ПТС та пасажирського комплексу не підтримує вирішення задачі автоматизації технологічних процесів регулювання составоутворення пасажирських поїздів в умовах оперативного планування.
Аналіз динаміки інтенсивності пасажиропотоків по місяцям року та окремим дням місяців за період 2004-2006 рр. свідчить про наявність коливань, що обумовлені впливом сезонного фактору, а також ефектом вихідного дня. Величина коефіцієнту варіації коливається в межах від 0,10 до 0,68 в залежності від напрямків перевезень. Паралельний аналіз величини населеності поїздів свідчить про тенденцію, коли даний показник є меншим за 80 %, що не забезпечує необхідний рівень рентабельності пасажирських перевезень та потребує вирішення задачі раціонального використання робочого парку пассажирских вагонів в умовах нерівномірності пасажиропотоків.
Розроблено модель прогнозування пасажиропотоків із застосуванням методів гібридизації нечітких систем, нейронних мереж і генетичних алгоритмів, що дозволяє виконувати прогноз добового пасажиропотоку з перспективою на п’ять днів та можливістю врахування послідовності типу днів тижня відповідно до сезону року в періоді прогнозування. Доведено, що запропонований алгоритм прогнозування стійкий до неточностей вхідної інформації та забезпечує похибку не більше 3 4 %.
Запропоновано технологію оперативного регулювання составоутворення пасажирських поїздів на ПТС, якій на відміну від існуючих притаманна властивість динамічно пристосовуватись до зміни структури і параметрів пасажиропотоків. Дана технологія формалізована у вигляді комплексу моделей, що послідовно реалізують процес прогнозування пасажиропотоків, визначення регулювальних заходів відносно строків курсування пасажирських поїздів і внесення оперативних змін до схем їх формування та при необхідності з наступним розрахунком раціональної композиції составів. Гнучкість, що притаманна технології оперативного регулювання забезпечується формалізацією факторів невизначеності тенденції зміни пасажиропотоків за допомогою застосування наближених методів, заснованих на використанні нечітко-нейро-генетичного моделювання.
Розроблено модель розрахунку раціональної композиції составу пасажирських поїздів на основі нечіткого математичного програмування з використанням нечітких змінних у випадковому середовищі, що дозволяє забезпечити населеність поїздів не менше 80 % та в умовах зміни схеми формування поїздів комплексно врахувати доцільність переформування составу відповідно до мінімальних експлуатаційних витрат, що виникають при виконанні маневрової роботи по переформуванню на ПТС та експлуатації вагонів на напрямку курсування.
На підставі результатів розрахунків достатності технологічних і технічних параметрів ПТС у відповідності до обсягів їх роботи та існуючого колійного розвитку доведено можливість реалізації запропонованої технології оперативного регулювання пасажирських составів на існуючих ПТС.
Розроблено та впроваджено інтелектуальну систему підтримки прийняття рішень оперативних працівників для оперативного регулювання составоутворення пасажирських поїздів на основі локальної комп’ютерної мережі, що функціонує в межах інформаційного середовища АСК ПП УЗ та дозволяє розширити комплекс задач на базі діючих автоматизованих робочих місць оперативних працівників дорожнього бюро по розподілу місць в пасажирських поїздах (ОДБ), пасажирської служби (Л) та пасажирських технічних станцій (ПТС).
Економічне обґрунтування запропонованих заходів показало, що внаслідок удосконалення роботи ПТС на основі впровадження запропонованої технології оперативного регулювання составоутворення можливе вивільнення пасажирських вагонів, що призначено для перевезення становить 8 %, при цьому загальна економія річних експлуатаційних витрат складе 3,5 % від існуючих, собівартість одного відправленого пасажира зменшиться на 3,47 %.