Розробка автоматизованої технології управління вагонопотоками на основі системної оптимізації плану формування поїздів

Abstract

UA: Дисертацію присвячено питанню підвищення ефективності функціонування залізничної транспортної системи вантажних перевезень за рахунок зменшення непродуктивних вагоно-годин простою шляхом системної оптимізації плану формування поїздів (ПФП). Формалізовано технологію управління вагонопотоками на залізничній мережі, яка у вигляді оптимізаційної моделі вирішує задачу побудови ПФП як задачу стохастичної комбінаторної оптимізації, враховуючи параметри накопичення у ролі стохастичних змінних з метою покращення якості плану. На основі моделі розроблено метод автоматизованого розрахунку ПФП, що забезпечує можливість направлення вагонопотоків з відхиленням від найкоротшого маршруту з урахуванням обмежень на пропускну спроможність дільниць та пропускну і переробну спроможності станцій, використовуючи як механізм оптимізації математичний апарат генетичних алгоритмів. Формалізовано процедуру побудови оперативного плану роботи сортувальної станції як задачу теорії розкладу та розроблено метод його автоматизованої побудови, який дозволить на рівні оперативного планування забезпечувати виконання ПФП шляхом утримання параметрів накопичення у визначених межах, з метою забезпечення якісного виконання ПФП та мінімізації витрат від коливань обсягів вагонопотоків, використовуючі як механізм оптимізації математичний апарат генетичних алгоритмів комбінаторного типу. Запропоновану технологію управління вагонопотоками у вигляді комплексу взаємопов’язаних моделей інтегровано до автоматизованої системи, яка має трирівневу архітектуру і реалізує концепції системної оптимізації і стратегічного контролю.

EN: The dissertation is devoted to the issue of increasing the efficiency of the rail transport system of freight transportation by reducing the idle car-hours by providing the system optimization of the train formation plan (TFP). Formalized the technology of railcar flows control of on the railway network, which, in the form of an optimization model, solves the problem of constructing TFP as a stochastic combinatorial optimization problem, taking into account accumulation parameters as stochastic variables in order to improve the quality of the plan. On the basis of the model a method of automated calculation of the TFP is developed, which provides the possibility of directing cars with deviations from the shortest route, taking into account the constraints on the throughput of railway lines and the throughput and processing capacity of stations, using as a mechanism of optimization the mathematical apparatus of genetic algorithms. The procedure for constructing the operational plan of the work of the switchyards as a task of the scheduling theory was formalized and the method of its automated construction was developed, which will allow at the level of operational planning to ensure the implementation of the TFP by maintaining the accumulation parameters within the specified limits, in order to ensure the qualitative performance of TFP and minimize the costs of fluctuations in volumes of cars, Using as a mechanism of optimization the mathematical apparatus of genetic algorithms of combinatorial type. The proposed railcar flow control technology in the form of a complex of interconnected models is integrated into an automated system that has a three-tier architecture and implements the concepts of system optimization and strategic control.