Минашина, Инна Константиновна Анализ и разработка современных интеллектуальных методов моделирования в системах принятия решений

Короткий опис

Минашина, Инна Константиновна Анализ и разработка современных интеллектуальных методов моделирования в системах принятия решений

ОГЛАВЛЕНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

кандидат наук Минашина, Инна Константиновна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 Задача построения автоматизированной системы управления железнодорожными перевозками

1.1 Описание задачи планирования расписания грузоперевозок и прикрепления тяговых ресурсов к поездам

1.1.1 Качественная оценка полученного расписания движения поездов-------------------------19

1.2 Описание задачи планирования содержания локомотивов и локомотивных бригад на установленную потребность для обеспечения перевозочного процесса

1.3 Описание подзадачи моделирования пассажиропотоков на железнодорожном транспорте

Выводы по первой главе

Глава 2 Теоретические аспекты моделирования интеллектуальных систем управления

2.1 Анализ существующих подходов построения интеллектуальных систем управления -—

2.1.1 Эволюционное моделирование-------------------------------------------------------------------------27

2.1.2 Системы принятия решений------------------------------------------------------------------------------27

2.1.3 Теория мультиагентных систем-------------------------------------------------------------------------28

2.2 Мультиагентные системы в железнодорожном транспорте

2.2.1 Применение мультиагентных систем в железнодорожной отрасли.-----------------------30

2.3 Обзор методов многомерной оптимизации

2.3.1 Поиск локального экстремума---------------------------------------------------------------------------36

2.3.2 Поиск глобального экстремума-------------------------------------------------------------------------49

2.4 Обзор методов построения систем принятия решений и прогнозирования

2.4.1 Адаптивные алгоритмы идентификации-------------------------------------------------------------60

2.4.2 Нечеткая логика----------------------------------------------------------------------------------------------63

2.4.3 Нейронные сети----------------------------------------------------------------------------------------------74

Выводы по второй главе -------------------------------------------------------------------------------------------------76

Глава 3 Методы решения задачи построения эффективного расписания движения поездов и прикрепленных к ним тяговых ресурсов

3.1 Постановка задачи

3.2 Формирование ограничений, связанных с характерными особенностями перевозочного процесса

3.2.1 Планирование расписания поездов-------------------------------------------------------------------83

3.2.2 Планирование подвязки локомотивов----------------------------------------------------------------88

3.2.3 Планирование подвязки локомотивных бригад---------------------------------------------------89

3.3 Формализация задачи прикрепления тяговых ресурсов к поездам и ее программная реализация

3.3.1 Формирование функции полезности------------------------------------------------------------------90

3.3.2 Алгоритм построения модели планирования эффективного расписания грузоперевозок-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------96

3.3.3 Сведение задачи прикрепления тяговых ресурсов к поездам к задаче оптимизации

3.4 Сравнительный анализ и выбор методов поиска эффективного расписания

3.4.1 Метод аукционов для решения задачи о назначениях----------------------------------------118

3.4.2 Метод имитации отжига---------------------------------------------------------------------------------121

Выводы по третьей главе

Глава 4 Автоматизация планирования содержания тяговых ресурсов на установленную потребность для обеспечения перевозочного процесса

4.1 Постановка задачи обеспечения тяговыми ресурсами перевозочного процесса---------125

4.1.1 Комплексная задача квартального обеспечения ТПС на установленную потребность

4.1.2 Комплексная задача квартального обеспечения ЛБ на установленную потребность

4.2 Реализация системы планирования содержания тяговых ресурсов на установленную потребность

4.2.1 Модуль квартального планирования КЗО ТПС---------------------------------------------------142

4.2.2 Модуль квартального планирования КЗО ЛБ-----------------------------------------------------148

4.3 Решение транспортной задачи и задачи поиска кратчайшего пути в рамках планирования содержания тяговых ресурсов

4.3.1 Мультиагентное решение транспортной задачи на основе аукционов------------------154

4.4 Система моделирования и прогнозирования потока пассажиров как составная часть задачи содержания тяговых ресурсов

4.5 Применение разработанных моделей в сфере монорельсового транспорта и системе типа ^ВаИп

Выводы по четвертой главе

Глава 5 Оценка эффективности работы построенных систем управления грузоперевозками

5.1 Тестовые сценарии проверки системы планирования расписания грузоперевозок —

5.1.1 Создание упрощенной модели полигона----------------------------------------------------------173

5.1.2 Проверка разработанной системы на реальных данных--------------------------------------181

5.2 Результаты работы модуля планирования расписания грузоперевозок и прикрепления тяговых ресурсов к поездам

5.2.1 Анализ выполнения тестовых сценариев на упрощенной модели полигона-----------194

5.2.2 Анализ выполнения тестовых сценариев на реальных данных-----------------------------196

5.3 Сравнительный анализ работы различных алгоритмов решения задачи о назначении тяговых ресурсов на поезда

5.4 Анализ качественных показателей модуля планирования расписания грузоперевозок и его опытная эксплуатация

5.4.1 Расчет качественных показателей построенной системы управления перевозочным процессом

5.4.2 Ввод в опытную эксплуатацию модуля планирования расписания грузоперевозок -

5.5 Результаты введения в опытную эксплуатацию системы планирования содержания

локомотивных бригад и локомотивов на установленную потребность

5.5.1 Результаты планирования ТПС-------------------------------------------------------------------------217

5.5.2 Результаты планирования ЛБ--------------------------------------------------------------------------218

5.5.3 Опытная эксплуатация построенного модуля----------------------------------------------------220

Выводы по пятой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ПРИЛОЖЕНИЕ 3