Анализ работы технических систем промышленного железнодорожного транспорта в промузле тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, Терюкова, Лидия Ивановна

• Терюкова, Лидия Ивановна
• 1996

Оглавление диссертации Терюкова, Лидия Ивановна

В В Е Д Е Н И Е.;. .3 ;

1, АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ И ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ |

ИССЛЕДОВАНИЯ.

1,1 Состояние вопроса и перспектива развития транспортных : систем. . I I ■ I I I I I I I I • I I I I I I I I I I ■ I I о

1, 2 Описание технологии работы и основных направлений исследования.¡.

1, 3 Цель и задачи исследования.,

2, ФОРМАЛИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СИСТЕМЫ ПРОМЫШЛЕННОГО

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА.!,

2,1 Обоснование выбора типа модели.,,

2, 2 Формализованное описание технологии работы,

2, 3 Описание взаимодействия системы промышленного железнодорожного транспорта с внешней средой и принцип моделирования внешних воздействий.#.,

3, РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА.

3.1 Краткое описание агрегата., ;,

3, 2 Описание очередей, возникающих в системе,в виде кусочно™ линейного агрегата.

3.3 Описание станционной работы с использованием кусочно-линейного агрегата типа СТАНЦИЯ.

3. 4 Описание грузовой работы с использованием агрегата типа

ГРУЗОВОЙ ФРОНТ.;

3, 5 Построение систем заданной структуры.

3. 6 Моделирующий алгоритм.

3, 7 Информационное обеспечение модели.

4, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ МОДЕЛИ.

4.1 Автоматизированный анализ технологического процесса.,

4.2 Использование модели для прогнозов поведения системы.

4, 3 Результаты промышленной эксплуатации,

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Анализ работы технических систем промышленного железнодорожного транспорта в промузле»

Промышленный железнодорожный транспорт для обеспечения транспортирования грузов и производства погрузочно-разгрузочных работ обладает комплексом сооружений и технических средств транспорта, т,е, имеет множество элементов, находящихся в отношениях или связях друг с другом и образующих единство, и значит, может быть рассмотрен как система,

Сие тема про мышленно го железно дорожног о тр анспорта является частью единой транспортной системы, Функционально с ней связана и в значительной степени влияет на ее работу,

Взаимодействие пр о мышление г о железнодо рожного транспор та с магистральным железнодорожным транспортом и промышленными пред. пр иятиями являете я с ло жно й математик о-эк оно мическ и-техно ло гичес-кой проблемой, успешное разрешение которой позволит значительно повысить качество исполнения транспортной технологии,

Актуальность работы обусловлена новой экономической политикой в области транспорта, В рыночных условиях на транспорте утверждается концепция маркетинга:залогом достижения или транспортных предприятий, обеспечение их перевозками требуемого качества при использовании более экономичных прогрессивных технологии,

Специфи к а фун к цио н и р ования промышл ен ного железно до р ожног о транспорта заключается в его тесном взаимодействии с производством, Он или входит в него составной частью,обеспечивая межцеховые и внутрицеховые перевозки, или является связующим звеном между предприятием и магистральным транспортом,В отдельных случаях он в полном объеме выполняет Функции транспорта общего пользования, осуществляя перевозки готовой продукции, сырья, топлива, материалов и т, д, между предприятиями, расположенными в одном экономическом районе,

На работу промышленного железнодорожного транспорта оказы. вает влияние большое число трудноучитываемык, иногда неконтроли. руемых Факторов, Существующие методы, основанные на использовании известных Функциональных зависимостей и вероятностных закономерностей, не удовлетворяют работников транспортных предприятий, Назрела необходимость в дальнейшей разработке теории развития транспортных систем.

В новых экономических условиях особо ощущается отсутствие надежных систем анализа и прогнозирования поведения транспортных систем в изменяющихся условиях функционирования,

Своевременный анализ позволяет оценить работоспособность системы в целом, выявить расходы, вызванные нерациональной организацией перевозочного процесса, определить варианты новых техно. догмй, Прогнозы дают материал, на основе которого повышается научная обоснованность организации управления перевозками на про. мышлением железнодорожном транспорте,

В условиях ужесточения хозяйственных связей наблюдается переход к разработке логистических систем, обеспечивающих интеграцию м ат е р и а л ь н о •-■• т е х н л о г и ч е с к о г о обеспечения, производства, транспорта, сбыта, передачи информации о движении материальных потоков в единую систему, что обуславливает необходимость проведения исследований для каждой из подсистем, Получение непрерывной информации об объекте управления и использование ее для машинных экспериментов с моделями делает возможным получение качественно новой информации о характеристиках транспортных потоков, функцио. нировании отдельных блоков и элементов, позволяет прогнозировать влияния комплекса Факторов на результаты Функционирования тран. спор тно го п р ед пр и яти я,

Целью диссертационной работы является разработка автоматизированной системы проведения анализа технологических процессов предприятий промышленного железнодорожного транспорта, направлен. ной на совершенствование взаимодействия магистрального и промышленного транспорта, его элементов, и прогнозирование состояний транспортной системы при взаимном влиянии комплекса организационных и структурных Факторов,

Для достижения поставленной цели сформулированы основные за. дачи работыг

1, Анализ функционирования реальных транспортных систем и определение однотипных подсистем (по выполняв. мым функциям),

2, Разработка моделей состояний и Функционирования ос. новных подсистем,

3, Разработка имитационной модели технологического процесса работы объекта промышленного железнодорожного транспорта,

4, Разработка научных методик анализа и прогнозирования функционирования системы промышленного железнодорожного транспорта,

Теоретическая ценность исследования заключается в развитии методов моделирования сложных промышленных объектов железнодорожного транспорта на основе теории агрегатов,

Практическая ценность заключается в разработке имитационной модели Функционирования систем промышленного железнодорожного транспорта, позволяющей решать вопросы анализа и прогноза, в разработке методик проведения анализа и прогнозирования состояний системы в результате воздействия совокупности Факторов,

Научная новизна заключается в::

1, Представлении системы промышленного железнодорожного транспорта в виде комплекса взаимодействующих агрегатов"

2, Описание основных типов агрегатов, их состояний, операторов переходов и выходов?

3, Формулировке общих принципов отображения реальных объектов в виде А-систем?

4, Создании имитационной модели Функционирования еноте. мы промышленного железнодорожного транспорта, позво. ляющей исследовать поведение системы в изменяющихся условиях;

5, Б рационализации организации технологического процесса работы предприятий промышленного железнодорожного транспорта (сокращении срока оборота вагонов, перепробегов локомотивов и т. д, ),

В результате исследований разработаны методики Формализиро. ванного представления объекта исследования и имитационного моде. лирования технологического процесса предприятий промышленного железнодорожного транспорта с программной реализацией на персо. нальных ЭВМ, Также разработана методика использования модели для прогнозов поведения системы в изменяющихся условиях Функционирования,

Имитационное моделирование технологических процессов на ЭВМ может быть использовано, как при разборке документов, регламента. рующих взаимоотношения предприятий промышленного железнодорожно. го транспорта с магистралью,так и для выявления внутренних резер. bob предприятия ,позволяющих снизить эксплуатационные расходы пу. тем внедрения прогрессивных технологий,

Методики и имитационная модель использованы в процессе анализа и разработки технологических процессов работы предприятий промышленного железнодорожного транспорта:: Подольского, Камышин. ского, Энгельсского,

Рекомендованное изменение зон обслуживания (границ грузовых районов) на Энгельсском предприятии позволило сократить порожние пробеги локомотивов и достичь общей экономии вагоно-часов ваго. нов Ш1С, Предприятие получило годовой экономический эффект в раз. мере 150 тыс, руб, (в ценах 1991 года),

По теме диссертации опубликовано 4 работы, Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения

Заключение диссертации по теме «Другие cпециальности», Терюкова, Лидия Ивановна

ВЫХОДА ии о т Заявки

Рмс.25 . С

ХЕмл переходов состояний кусочно-линейного агрегата с именем ОЧЕРЕДЬ 4ЛЯ условия ПРИЗЕРА . а) смена состояния агрегата на 2 2 , вызванная приращением координат ТУ1 и Т01 на единицу: б) осуществляется контроль: Тпоо-ТУ^О, разность со всеми значениями ТУ! не равна нулю (приемо-сдаточные операции не окончены), в) На вход 2 поступил управляющий сигнал ё=1 (локомотив свободен), но он игнорируется, т.к. не выполнено условие оператора перехода Н:г,

Следующие четыре этапа приводят к смене состояний агрегата (2з, 134, Ее), которые вызваны единичным приращением значений XVI и 10.1. Для 1?=7 мин, и состояния агрегата 2в: а) массив 0(5,10) примет вид: в) Разность контролируемая оператором перехода Н2, окажется равной нулю, г) Оператором Нз перехода 10.1-1 = 101+1 контролируется заня

13) I

Т2, 1, 02, Ьг2, 112, Й2, 0, 5, 0, 5 тость локомотива, управляющий сигнал отсутствует, происходит един ичио е п р и р ащен и е к о о р ди h аты

Для времени 1з=9 мин,, состояние агрегата га массив ОС5,10) примет вид::

III, 1, Ш., Gi, Mi, Ai, 0, 5, 2, 7 1.2> 1,W2, G'2, M2, A2, 0, 5, 2, 7 j

Тз, 1, Оз, Gs, Ms, As, 0, 5, 2, 7 С15)

4, 1, 04, G4, M4, A4, 0, 5, 2, 7 (Гп, 1, Us, Gs, Ms, As, 0, 5, 2, Так как поступает требование q2=l управление передаётся оператором выхода G, в котором всем значениям T'Vi присваиваются нули, а код операции увеличивается на 1,

Выходной массив ВСк,10) будет иметь вид:: /Ti, 1, Ш., &i, Mi, Al, 1,0, 2, 7\ ï'2, 1, W2, G2, M2, A2,1, 0, 2, 7 Тз, 1, Оз, &з, Мз, A3,1,0, 2, 7 T4, 1, W4, G4, M4, A4, 1, 0, 2, 7 ^"Ь, 1, bte, Gs, rb, A5, 1, 0, 2, 7j Заявки на смежный агрегат выдаются только при его свободности, Переменные Till фиксируют времена простоя вагонов в омдании освобождения технических средств, В рассмотренном приме. ре все вагоны простояли по 2 минуты, Переменная TOi позволяет Фиксировать время нахождения каждого вагона в системе, Блок-схема Функционирования КЛА ОЧЕРЕДЬ для условий примера приведена на рис, 26,

Кусочно-линейные агрегаты типа ОЧЕРЕДЬ сопрягаются с агрегатами типа СТАНЦИЯ. Очередь не предшествует грузовому Фронту, т.к, в случае его занятости, вагоны остаются на соответствующих станциях или парках путей,

26, Блок-схема функционирования К,ПА ОЧЕРЕДЬ Г пример),

3,3. ОПИСАНИЕ СТАНЦИОННОЙ РАБОТЫ С

ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КУСОЧНО-ЛИНЕЙНОГО

АГРЕГАТА ТИПА СТАНЦИЯ

На входных промышленных станциях, станциях грузовых районов, заводских станциях и парках путей предприятий в общем случае выло лняютс я о пер ации техно ло гичес к о г о про цес с а: приело-сдато чные для прибывающих составов, расформирование, подача, уборка, накоп. леиие, Формирование, приемо-сдаточные для отправляемых составов, Некоторые операции могут на конкретной станции не выполнятся, Например, если приемо-сдаточные операции производятся на входной промышленной станции, на последующих данный вид операции не производится,

Опишем принципы Функционирования подсистемы станция с ис. пользованием теории кусочно-линейных агрегатов,

Основное состояние агрегата будет определяется количеством находящихся в подсистеме заявок (вагонов). В моменты достижения

Количестьо

ВАГОНОВ К

10з

0 <5 ч г? ?! <т 20 21

Рис, 27, Пример изменения основных состояний агрегата значений времени некоторых Фиксированных величин происходит " смена состояний агрегатов, Проверка состояний агрегата осуществляется через равные промежутки времени = ] мин,

Пусть в моменты 1-2мин в систему поступают 5 вагонов, в 1=?мин - 3 вагона, а в моменты -июмин 5 вагонов покидают систему, а в 1=14мин ■•■■ 3 вагона, На рис, 2? дается графическое отображение смены состояний агрегата, Точки 1 соответствуют точкам перехода состояний по основному параметру, В точках 2 изменения состояний агрегата обусловлено изменением дополнительных координат, Агрегат типа СТАНЦИЯ имеет вид:

СТАНЦИЯ

Заявки X Состояния г с?

ОсновныЕ состояния ^ Значения параметров, агрегата

Дополнительные коорди наты операторы Ц м &

-зпраеля ющие СИГНАЛЫ

Рис, 26, Схема кусочно-линейного агрегата с именем

СТАНЦИЯ,

Для удобства вводится пространство параметров агрегата В

Значение ре В Фиксировано в каждой конкретной подсистеме,

Множество В состоит из подмножеств В.1., В2, Вз« ВСВ.1. , В2,

Вз), Пусть пути станционные описываются массивами данный, пред. ставленных в табличной Форме С табл. 5), Использованы основные параметры:

МР - номер пути;

КЗ - код специализации пути;

У! - номер стрелки начала пути;

50 . номер стрелки конца пути;

ЬР . общая длина пути;

Р1, - полезная длина пути;

8Р - ёмкость пути;

КР - количество станционных путей,

Параметрическое подмножество В.1. представлено в виде массива В.1 С7, КР.);

НР2, НР.1, МРкр,

КЗ!, 51.1, 501, ЬР1, Р1,1, Р1 КЗ 2. 512- 502, ЬР2, РЬ2, Р2

К5.1, 511, 501, ЬР.1, Р1,1, Р1

КЗ к р, ¡3 'Г к: р, 5 0 к р, Р к р, Р В к р, Р к р

- э?

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе решена актуальная научная задача разработки модели Функционирования систем промышленного железно. дорожного транспорта, позволяющая повысить точность анализа и обеспечивающая прогнозирование изменений состояний систем под действием комплекса организационный и структурный Факторов Гетр, ), что позволяет повысить эффективность управления на и р о мышленно м же ле зно до р о жном транспорте,

В процессе работы сделаны следующие основные выводы;

1, Анализ Функционирования систем промышленного желез. подорожного транспорта показал, что для их описания це. лесообразно использовать теорию кусочно.линейных агре. гатов, что позволяет по.новому отнестись к структуре моделируемого объекта, существующим связям, соотнести операции технологического процесса по переработке вагоне по то к а не к элементам, а агрегатам системы промышленного железнодорожного транспорта,

2, На основании теории агрегатов С кусочно-линейных) описаны основные агрегаты структур систем промышление. го железнодорожного транспорта, В качестве которых оп. ределены: очередь, станция, грузовой Фронт, а также вы. делены Функции, выполняемые в технологическом процессе переработки вагонопотоков,

3, Показано, что любая реальная система промышленного железнодорожного транспорта может быть представлена в виде комплекса типовых агрегатов, связанных единой целью Функционирования, что дает возможность преодолеть тенденцию раесмотрения систем промышленного железнодорожного транспорта в качестве инерционных и прогно. зировать состояния систем как реакции на соответствующие плановые мероприятия,

4, Разработана имитационная модель Функционирования системы промышленного железнодорожного транспорта, поз. воляюшая исследовать реакции системы на комбинации Факторов,

5, Разработана методика использования имитационной мо. дели с целью проведения анализа и предоставления прог. ноза поведения системы в изменяющийся условиях Функции. нирования,

6, Автоматизированный анализ технологического процесса предприятий промышленного железнодорожного транспорта на основе разработанных модели и методик показал, что значения основных показателей (оборот вагона) отличают. ся от аналогичных показателей полученных традиционным граф о.аналитическим методом на 2.5/.,

Рекомендованное изменение зон обслуживания (границ грузовых районов) на Знгельсском предприятии позволило сократить порожние пробеги локомотивов и достичь обшей экономии вагоно-часов вагонов МПС, Предприятие получило годовой эффект в размере 150 тыс, руб, (в ценах 1991 г, ),

7, Разработанные модель и методики могут быть использо. ваны для других сложных объектов:! промышленного желез. подорожного транспорта вне зависимости от их ведом. ственной принадлежности и существующих форм обслужива. ни я,

Б частности, для железнодорожных цехов металлургических и машиностроительных заводов, предприятий хими. ческой промышленности и др.

Список литературы диссертационного исследования Терюкова, Лидия Ивановна, 1996 год

1. Баронов, /,/ Железно лор о жный транпопорт,- 1984,-N6,-С, 21-25,

2. Кузнецов Р. КЗ. Два алгоритма построения оценки вероятное-! ти монотонного отказа.// Доклады АН УССР. -Сер. А. -М. , 1985. -N3.: -с. 65-68.

3. Лазарев Е. Г. , Хмылев Д. А. , Филиппов НЗ. Н. , Терюкова Л. И. и др.

4. Нормативно-справочные материалы для расчета себестоимости перево1зок на межотраслевых предприятиях промышленного железнодорожного транспорта. -М. : Главпромжелдортранс, 1989. -42с. ;

5. Лазарев Е. Г. , Хмылев Д. А. , Филиппов НЗ. Н. , Терюкова Л. И. и др. Методические указания по нормированию себестоимости переработки грузов на межотраслевых предприятиях промышленного железнодорожного транспорта.-М. : Главпромжелдортранс, 1989.-57с.

6. Левит Б. КЗ. , Лившиц В. Н. Нелинейные сетевые транспортныезадачи .-М. : Транспорт, 1972.-144с. |

7. Лившиц В. Н. Системный анализ экономических процессов наIтранспорте.-И. : Транспорт, 1986.-56с.

8. М4295-жд 88,.КалинишКалин, политехи, ин-т, 1988,-7с,

9. Учебник для вузов.М.: ТранспортЛ.990,-336с,

10. Ф.' И. О, руководителя организации) ,, .: ' • ' " ■

11. ЙШст&йщьл1 актом-.уоДтзе^жДается, 'Что результат« работы Та--шож)гичесжиЁ . продеос, .

12. Характеристика -масштаба внедренияединичное.уникальное, ¿диннчиое, партия^ массовое, сс-ричиое)л1. Фо/^а внедрения: ( ,методика (мето-) пттршкя качества функционирования ППЖТ

13. Годовой'ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ ■1. ОдгИДИРЧиЙ . фДфактический15оот внед; ?няя в -осгкг)и х- Iв чпсл? долевое 'участие ■ РГАС -* ( ПЯТЬДвОЯТ )1. А ^ Г Iпроц., цифрами к цроигсью)

14. Г»,"' I"» Н г •* -ч» ' ,-<* 1" 'я при поэтапном внедрения Ъглу.гар. ' тыс. руб.* .ври заключен ил договора,к\ Социг ьи- * и н.у.но-гсничсс^, ^«егг' совершенствование структуры управления,;улучшение качества транспортного обслуживания

15. Справка о социальном эффекте. дела, ааверсц1;ая герГ.оьой' печз'.'ы-.;.

16. Справка о соинальм:пт эффекте, .мэ.-лякгпгикя'1ачал^чикол1 техги'.ческою отзола, иача.чпянком ти^и» -ч^'о ,>т1. От1. Качадьк* НИСауковедитель1. Г От ягедпр-и тлй

17. Ьача.,1>ник пл; ю'пого о.' ,.3.9Т?аз 31Г29 от 10.12,91г.,тираж ЗСО виз.Р?;СУ