Автоматизированное построение прогнозируемого графика движения поездов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.08, кандидат наук Шипулин, Александр Валерьевич

• Шипулин, Александр Валерьевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Шипулин, Александр Валерьевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОПИСАНИЕ ПРОБЛЕМЫ; СТЕПЕНЬ ЕЕ РАЗРАБОТАННОСТИ И ВЫБОР МЕТОДА ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Характеристика графика движения поездов, его роль, виды и необходимость автоматизации построения

1.2 Научные исследования и программные разработки в области автоматизации построения графика движения поездов

1.3 Выбор метода расчета для автоматизированного построения графика

движения поездов

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1

ГЛАВА 2. МОДЕЛЬ ПРОГНОЗИРУЕМОГО ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ В ИМИТАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ ИСТРА

2.1 Элементы имитационной системы, отражающие структуру и управление

2.2 Операции имитационной системы, моделирующие движение поездов

2.3 Порядок и приоритеты выполнения операций при построении графика движения поездов

2.4 Моделирование станционных и межпоездных интервалов

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 2

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПОСТРОЕНИЯ ПРОГНОЗИРУЕМОГО ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ ДЛЯ ДИСПЕТЧЕРСКОГО УЧАСТКА

3.1 Методика построения модели прогнозируемого графика движения поездов на примере диспетчерского участка

3.2 Автоматизированное построение прогнозируемого графика движения поездов с использованием имитационной модели

3.3 Взаимодействие моделей прогнозируемого графика движения поездов

и прогноза поездообразования

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3

ГЛАВА 4. ОЦЕНКА РЕЗУЛЬАТОВ АВТОМАТИЗАЦИИ ПОСТРОЕНИЯ ПРОГНОЗИРУЕМОГО ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧИ РАСЧЕТА ПОЕЗДООБРАЗОВАНИЯ В ТЕКУЩЕМ ПЛАНИРОВАНИИ

4.1 Порядок оценки результатов автоматизации построения прогнозируемого графика движения поездов

4.2 Количественная оценка результатов автоматизации построения прогнозируемого графика движения поездов

4.3 Качественная оценка результатов автоматизации построения

прогнозируемого графика движения поездов

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Автоматизированное построение прогнозируемого графика движения поездов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования и степень ее разработанности.

Текущее планирование осуществляется для обеспечения выполнения суточных и сменных планов поездной работы железных дорог. Оно включает расчеты прогноза поездообразования по взаимодействующим станциям полигона и плана пропуска поездов. Решение каждой из этих задач является исходными данными для другой, поэтому от того насколько точно решена одна, зависят результаты следующей.

При планировании поездообразования прогноз подхода поездов рассчитывается по средним временам хода без учета технологии работы и структуры участков и поэтому результаты такого прогноза не могут быть точными. Решить проблему могла бы автоматизированная система, позволяющая рассчитать прогнозируемый график движения поездов (ГДП) с учетом множества его элементов, данных о плановых «окнах» и ограничениях.

Исследования и разработки в области автоматизации построения графика движения не ставили целью построение прогнозируемого графика [29, 68, 70] либо имели ограничения в алгоритме; график строился для однопутных [31, 32, 72, 103, 105] либо двухпутных участков [69, 71, 95, 110]. Кроме того, ряд исследований [30, 33, 43, 55, 94, 101, 113] требует обновления с учетом новых аппаратных возможностей вычислительной техники. Известные программные разработки [2,3, 52, 89, 100] не позволяют строить график одновременно для однопутных и многопутных участков с учётом множества элементов графика, структуры участка и ограничений. Поэтому в настоящее время существует необходимость в разработке системы автоматизированного построения прогнозируемого ГДП.

Областью исследования являются планирование, организация и управление транспортными потоками.

Объектом исследования выбрана система управления на железнодорожном транспорте.

Предметом исследования являются прогнозируемый график движения поездов, вопросы автоматизации его построения.

Целью исследования является разработка системы автоматизированного построения прогнозируемого графика движения поездов для планирования подвода поездов к сортировочным станциям при решении задачи расчета поездообразования в рамках текущего планирования.

Задачи исследования. Для реализации цели исследования потребовалось решить следующие задачи:

- представить элементы ГДП и ограничения, а также структуру раздельных пунктов и связывающих их путей перегонов в числовых и логических элементах имитационной системы ИСТРА;

- разработать алгоритмы моделирования движения поездов по однопутным и многопутным перегонам с учетом видов блокировки на основе имитационной системы ИСТРА;

- обеспечить последовательность выполнения операций с учетом приоритетов при построении графика движения поездов;

- сформулировать принципы учета станционных и межпоездных интервалов;

- выполнить построение и расчет имитационной модели прогнозируемого графика движения поездов на диспетчерском участке;

- оценить технологический эффект автоматизации построения прогнозируемого графика движения поездов при решении задачи расчета поездообразования в рамках текущего планирования.

Научная новизна исследования заключается в разработке оригинальной модели прогнозируемого графика движения поездов, отличающейся от известных способов теоретическим подходом и инструментом, в качестве которого используется имитационная система ИСТРА. В том числе разработаны:

- принципы представления элементов ГДП, его структуры и ограничений в терминах имитационной системы;

- технология моделирования движения поездов для однопутных и многопутных перегонов с учетом структуры участка;

- порядок и приоритеты выполнения операций при построении графика движения поездов;

- универсальные алгоритмы выполнения станционных и поездных интервалов.

Также требованиям научной новизны соответствует представленная методика автоматизированного построения прогнозируемого графика движения поездов.

Теоретическая значимость работы заключается в разработанном методе построения автоматизированного прогнозируемого графика движения поездов на основе имитационной системы ИСТРА, применимом для всех диспетчерских участков на сети железных дорог.

Практическая значимость. Подробная имитационная модель позволяет повысить качество текущего планирования поездообразования за счет повышения точности расчета моментов прибытия поездов на станции. Использование предложенного подхода позволяет сократить простой вагонов в подсистемах сортировочных станций, уменьшить время ожидания локомотивных бригад, увеличить эффективность планирования работы мобильных бригад пунктов технического осмотра, улучшить использование поездных локомотивов.

Методология и методы исследования базируются на системном подходе, теории эксплуатации железнодорожного транспорта, методологии имитационного моделирования и теории принятия решений. Основой исследования явились труды ведущих учёных отрасли в области эксплуатации железнодорожного транспорта, методов моделирования и расчёта транспортных систем: В.М. Акулиничева, А.Э. Александрова, С.П. Баутина, A.C. Башилова, А.Ф. Бородина, Г.М. Трошева, П.С. Грунтова, Г. И. Державца, В.В. Ипатова, A.B. Карася, П.А. Козлова, И.М. Кокурина, А.Г. Котенко, Г.А. Кузнецова, В.А. Кудрявцева, А.И. Лизунова, Л.А.

Мугинштейна, O.B. Осокина, А.Т. Осьминина, В.А. Персианова, В.Ю. Пермикина, Н.В. Правдина, Е.А. Сотникова, И.Б. Сотникова, E.H. Тимухиной, Е.М. Тишкина, С.А. Тищенко, Л.П. Тулупова, Н.А.Тушина, Ф.А. Шевелева и др., а также разработки ведущих научных организаций отрасли.

Результаты исследования, выносимые на защиту:

- модель прогнозируемого ГДП в имитационной системе ИСТРА для однопутных и многопутных перегонов с учетом элементов графика, структуры, «окон» и ограничений;

- методика автоматизированного построения прогнозируемого ГДП на диспетчерском участке;

- оценка результатов автоматизации построения прогнозируемого ГДП на основе предложенной методики при решении задачи расчета поездообразования в рамках текущего планирования.

Достоверность исследования в диссертации подтверждается произведенными расчетами на имитационной модели. Анализ показал, что технология пропуска поездов выполняется, точность расчетных моментов прибытия поездов значительно улучшилась. Предложенные в диссертации методики и подходы были апробированы на диспетчерских участках Екатеринбург-Сортировочный - Шаля, Верхняя - Каква (Свердловская железная дорога).

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались, обсуждались и получили одобрение на заседаниях кафедры «Управление эксплуатационной работой» (УрГУПС) с приглашением ведущих ученых университета и специалистов, на научно-технических конференциях «Молодые ученые - транспорту», а также на других научно-технических конференциях: «Транспорт, наука, бизнес: проблемы и стратегия развития: материалы Всероссийской научно-технической конференции, посвященной 130-летию Свердловской ж.д. (Екатеринбург, 2008); «Моделирование и оптимизация в логистических транспортных системах» (Екатеринбург, 2011); «Прогрессивные технологии в транспортных системах» (Оренбург, ФГБОУ ВПО ОГУ, 2011);

«Транспорт XXI века: исследования, инновации, инфраструктура» (Екатеринбург, УрГУПС, 2011).

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 15-ти печатных работах. Три статьи опубликованы в журналах «Транспорт Урала», «Транспорт: наука, техника, управление», входящих в Перечень изданий, рекомендованных ВАК для публикации научных результатов диссертаций.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав, списка литературы. Общий объем текста включает 156 страниц, 81 рисунок. Список литературы состоит из 132 наименований.

ГЛАВА 1. ОПИСАНИЕ ПРОБЛЕМЫ; СТЕПЕНЬ ЕЕ РАЗРАБОТАННОСТИ

И ВЫБОР МЕТОДА ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Характеристика графика движения поездов, его роль, виды и необходимость автоматизации построения

График движения поездов является организующей и технологической основой деятельности всех структурных подразделений железных дорог; также он определяет объемы эксплуатационной работы. График движения поездов должен обеспечивать [37, 66, 87]: удовлетворение потребностей в перевозках пассажиров и грузов; безопасность движения поездов; эффективное использование пропускной и провозной способности участков и перерабатывающей способности железнодорожных станций; рациональное использование железнодорожного подвижного состава и погрузочно-разгрузочных средств; соблюдение установленной продолжительности непрерывной работы локомотивных бригад; возможность производства работ по текущему содержанию и ремонту пути, сооружений, устройств сигнализации, централизации и блокировки, связи и электроснабжения; выполнение технологического процесса по своевременной перевозке грузов; согласованность работы железнодорожного транспорта общего и необщего пользования.

Разработка и построение графика движения поездов являются сложной задачей. Её решение требует учета множества условий, которые должен обеспечить график движения, а также выполнения следующих основных элементов графика [10, 11, 15, 36, 44, 47, 51, 74]:

- время хода, разгона, замедления и постоянно действующих ограничений по перегонам для различных категорий поездов;

- продолжительность стоянки поездов на станциях для выполнения технических, грузовых и пассажирских операций;

- станционные интервалы: неодновременное прибытие с остановкой обоих встречных поездов (тип I), неодновременное прибытие поездов с остановкой и

проследованием без остановки встречных поездов (тип И), скрещение поездов (тип III), неодновременное отправление и встречное прибытие поездов при враждебных маршрутах (тип IV), безостановочное скрещение поездов на двухпутной вставке (тип V), неодновременное прибытие и попутное отправление поездов (тип VI), неодновременное отправление и попутное прибытие поездов (тип VII), неодновременное отправление поездов противоположных направлений (тип VIII);

- межпоездные интервалы: попутное прибытие поездов (тип IX), попутное отправление поездов (тип X), между поездами на перегонах (тип XI), попутное следование на линиях, не оборудованных автоматической блокировкой (тип XII);

- время нахождения локомотивов на станциях локомотивного депо и в пунктах оборота;

- число, вместимость, оснащённость и специализация путей раздельных пунктов, а также число путей перегонов и режимы автоблокировки.

Большинство элементов графика движения определяются предварительно. Время хода поезда определяют тяговыми расчетами или опытными поездками. Продолжительность стоянки поездов при выполнении технических, пассажирских и грузовых операций зависит от категории поездов, типа станции и технологического процесса ее работы.

Наиболее важными элементами графика являются станционные и межпоездные интервалы - минимальные промежутки времени, необходимые для выполнения операций на раздельных пунктах или на перегонах. Станционными и межпоездными интервалами обеспечивается безопасность движения поездов. При определении интервалов учитываются особенности средств сигнализации и связи, способ управления стрелками и сигналами, схема путевого развития раздельного пункта (длина горловины, число стрелок, входящих в маршрут приема и отправления поездов), профиль подходов к раздельному пункту и др.

Дополнительно учитываемые ограничения графика при планировании поездной работы в рамках текущего планирования:

и

- предупреждение по ограничению скорости на путях перегонов и раздельных пунктов;

- нагон времени хода поездами в случае опоздания с учетом резервов;

- исключительный приоритет движения отдельных поездов, групп поездов или направлений;

- продолжительность «окон» на путях перегонов и раздельных пунктов с указанием приоритетов движения поездов по направлениям в разные интервалы времени;

- структура участка с взаимосвязями путей перегонов и путей раздельных пунктов, враждебность поездных маршрутов;

- условия пропуска опасных и негабаритных грузов.

Требования к графику различаются по его предназначению.

В эксплуатационной работе различается несколько видов ГДП:

- сводный нормативный график движения поездов (НГДП);

- вариантный график движения поездов (ВГДП);

- исполненный график движения поездов (ИГДП);

- прогнозируемый график движения поездов (ПГДП).

НГДП разрабатывается на год и учитывает множество требований, которые он должен обеспечивать. На участках с разными объемами пассажирских перевозок в летний и зимний периоды по окончании летних пассажирских перевозок вводится НГДП с корректировкой на зиму. На основе НГДП составляются книги расписаний поездов. Нормативный график движения является планом эксплуатационной работы.

ВГДП - это частный случай сводного графика; разрабатывается для участков, где предоставляются «окна» для ремонтных и строительных работ, влияющие на условия пропуска поездов и размеры движения. Дополнительно в таких графиках учитывается подвод специальных рабочих поездов. Для участков, на которые выполняется отклонение вагонопотоков, также разрабатываются вариантные графики движения поездов.

График исполненного движения (ГИД) ведется на специальном бланке поездным диспетчером участка (ДНИ) или автоматически с использованием системы «ГИД Урал-ВНИИЖТ», где информация принимается от дежурных по станции или снимается с устройств СЦБ. На графике отражается выполнение нормативного или вариантного графика движения поездов. На основе анализа ГИД рассчитываются качественные и количественные показатели работы.

ПГДП должен рассчитываться за короткий промежуток времени на базе нормативного, вариантного и исполненного на период не менее шести часов. Прогнозируемый график должен предлагать единственный вариант пропуска поездов, который служит основой для текущего планирования. Далее принимаются управляющие решения для реализации динамических резервов. Сейчас в большинстве случаев прогнозируемый график строится способом подстановки среднего времени хода. Способ заключается в продлении ниток поездов исполненного графика нитками прогнозируемого графика, построенными с использованием среднего времени хода и технологических стоянок из нормативного графика. Другие методики построения графиков решают частные задачи либо имеют допуски по учету элементов графика.

Одна из главных проблем, которая решается при построении графика движения поездов, - это учет приоритетов поездов и всех элементов графика, в том числе станционных и межпоездных интервалов. Сложность заключается в том, что число учитываемых параметров велико, и применяться они могут только для конкретных ситуаций. Количество учитываемых элементов графика возрастает при построении графика движения на многопутном участке, а также в условиях «окна».

Другой сложной задачей при построении графика движения поездов является выбор раздельного пункта для выполнения рационального обгона. Под обгон останавливаются поезда с меньшим приоритетом, а поезда с большим приоритетом проследуют без остановки. При этом необходимо выбрать раздельный пункт таким образом, чтобы задержки были минимальными. Задача

выбора рационального обгона на однопутном участке с учетом встречных поездов значительно усложняет построение графика.

При построении сводного и вариантного графиков не учитываются стрелочные улицы, специализация, вместимость и оснащенность путей, условия пропуска опасных и негабаритных грузов. Вместо этого для облегчения процесса построения графика учитывается лишь общее количество путей каждого направления. Автоматизированное же построение ГДП учитывает все его элементы. Это позволяет не совершать ошибок при выборе технологии пропуска поездов.

Нормативный и вариантный графики движения строятся заблаговременно, когда существует значительный запас времени на принятие решений. Прогнозируемый ГДП должен быть построен очень быстро. Качество построения графика в условиях жесткого ограничения времени во многом зависит от опыта поездного диспетчера, поэтому ГДП должен рассчитываться только автоматически.

Автоматизированное построение графика движения поездов может позволить перейти на другие принципы составления сводного (нормативного) графика. За счет скорости построения можно рассчитывать графики не на год, а по сезонам, с учетом неравномерности перевозок. Кроме того, упрощается процесс создания вариантных графиков движения, когда задаются только моменты отправления поездов, приоритеты и необходимые стоянки поездов.

В текущем планировании поездной и грузовой работы применение автоматизированного построения графика движения, т.е. прогнозируемого графика может улучшить результаты работы системы прогноза поездообразования за счет точно рассчитанных моментов подвода поездов.

1.2 Научные исследования и программные разработки в области автоматизации построения графика движения поездов

История исследований в области автоматизации построения ГДП насчитывает уже более 60 лет. За это время предлагались различные подходы к

построению графика движения, выполнялись также попытки автоматизировать решение различных задач.

Основные вопросы по автоматизации разработки графика движения были освещены и систематизированы в течение 1966-1973 гг. Е.М. Тишкиным и группой ученых: JI.A. Булгаковой, C.B. Глотовой, И.Т. Козловым, JI.C. Лосевой В.К. Суворовым, И.Г. Чернатой, Ф.А. Шевелевым. Исследование являлось лишь первым этапом решения сложной задачи по автоматизации построения ГДП [106].

В исследовании A.B. Карася отмечается, что попытки автоматизации построения графика движения поездов с помощью средств вычислительной техники продолжаются уже более тридцати лет (на 1990 г.) [50]. Также выделено, что построение графика движения поездов является сложной и непроработанной задачей дифференцированного учета значений межпоездных и станционных интервалов в зависимости от различных типов поездов. В работах проанализирован опыт и современное состояние проблемы. В результате сделан вывод, что полностью решены только задачи составления расписаний и вычерчивания графика с использованием систем управления баз данных; автоматизировано множество вспомогательных работ, выполняемых инженерами-графистами на различных этапах составления графика движения поездов.

Проведенный в исследовании Г.И. Державца анализ разработок показал, что распознавание и решение конфликтных ситуаций недостаточно полно и глубоко проработаны для решения поставленных задач по автоматизации построения ГДП для однопутных линий, не проработаны алгоритмы взаимодействия с лицами, принимающими решения по пропуску поездов [31].

В научных трудах Г.М. Грошева и других ученых отмечается, что необходим переход от информационно-справочных моделей к использованию информационно-аналитических и информационно-управляющих моделей. На сегодняшний день в большей степени исчерпаны информационно-справочные ресурсы, позволяющие повышать качество эксплуатационной работы. Дальнейшее повышение качества будет возможно только с применением управляющих систем [23].

В исследованиях И.А. Лизунова проведен детальный анализ вопросов совершенствования технологии работы поездных диспетчеров и использования графиков движения поездов в автоматизированных системах [71]; рассмотрены разработки в данной области докторов технических наук: А.П. Петрова, В.А. Буянова, П.С. Грунтова, В.Е. Козлова, И.М. Кокурина, В.И. Некрашевича, Г.А. Платонова, Е.А. Сотникова, Н.Д. Сухопрудского, Е.М. Тишкина, Л.П. Тулупова, А.К. Угрюмова и других. Приводится заключение, что прогноз на железных дорогах зарубежных стран функционирует только при незначительных отклонениях реального поездопотока от запланированного и направлен на выявление возможных конфликтных ситуаций.

Анализ научных работ в области автоматизации построения ГДП показывает, что во всех исследованиях остаются неизменными принципы построения графика: учет элементов графика, станционных и межпоездных интервалов. При построении ГДП меняются приемы пропуска поездов, вызываемых спецификой участков и узлов, стратегией развития транспорта.

Е.М. Тишкиным и группой ученых в рассмотрен ряд алгоритмов моделирования процесса построения графика движения поездов для двухпутных линий: комбинаторная задача, метод статического моделирования, метод нахождения кратчайшего пути на графе, метод «просмотр вперед» [106]. Комбинаторная задача не может быть решена точными математическими методами, имеющимися в арсенале прикладной математики. Метод статического моделирования всегда носит частный характер. Алгоритм «нахождения кратчайшего пути на графе» методом целочисленного линейного программирования невозможен из-за быстрого роста объема вычислений. Метод «просмотр вперед» приводит к получению не только рационального графика движения, но и к отсутствию допустимых решений из-за малого круга формальных правил. Данными учеными выполнено исследование по выявлению эвристических процедур при экспериментальном исследовании процесса составления графика, в котором предлагалось зафиксировать ход логических рассуждений графиста и выявить эти процедуры. С этой целью по специальной

методике проводился эксперимент, для чего была выделена группа графистов, за каждым из которых был закреплен участок для разработки графика. Построение графика велось с протоколированием «мышления вслух». В результате выяснилось, что анализ протокольных записей не позволяет в полной мере определить общую методику решения задачи и выявить с полной ясностью ход логического мышления инженера-графиста. Графист использует информацию, которую он воспринимает зрительно, когда смотрит на поле графика, стараясь «увидеть» приемлемое решение. Именно этот процесс зрительного анализа информации, как выяснилось в процессе эксперимента, является основным и именно он не поддается регистрации.

В исследовании Г.И. Державца предложено построение ГДП с использованием «базисного решения» - это построение параллельного графика движения поездов на максимальные размеры движения [31]. Из полученного графика производится выделение ниток для прокладки пассажирских поездов. Затем выполняется прокладка сборных поездов, при этом частично сохраняются нитки поездов из параллельного графика. Окончательная корректировка поездов производится методом «стандартных схем». Метод «стандартных схем» - это однозначно определенное множество конфликтных ситуаций между поездами с указанием предпочитаемого варианта. Распределение резервов производится с помощью итерационного шага приближения к экстремуму, который представляет собой фиксирование лучшего варианта перераспределения резервов между участками. Г.И. Державец использовал математический аппарат, - метод динамического программирования, теория игр автоматов, регрессивный анализ, эвристические методы сокращения перебора вариантов. Предложенный подход приемлем только для построения нормативного или частичного вариантного графика движения поездов, когда возможно менять или сдвигать моменты отправления поездов, а также снимать нитки поездов, что недопустимо в текущем планировании поездной работы. При построении графика не учитываются приоритеты, кроме того, решение по автоматизации направлено только на однопутные участки, хотя указанные ограничения объясняются тем, что

рассматривалась только автоматизация составления нормативных графиков движения для однопутных линий.

В исследовании A.B. Карася приводится формализованное описание процесса обнаружения и автоматического решения конфликтных ситуаций, связанных с безопасностью движения поездов различных категорий в процессе их совместной прокладки, а также моделирование пропуска поездов по станциям с учетом сложившейся на данный момент поездной обстановки и автоматический расчет межпоездных и станционных интервалов с учетом индивидуальных характеристик поездов [50]. Методика исследования базируется на фундаментальных работах в области теории и практики автоматизации технологических процессов и создания АСУ с использованием аппарата математической логики и логики предикатов, структурно-модульного и эвристического программирования, а также методов моделирования и вычислительного эксперимента. В работе детально рассмотрен круг вопросов по разработке графика движения поездов. Проработан также вопрос прогнозирования графика движения поездов, расчета и выполнения интервалов безопасности, и различных режимов прогнозирования. Все полученные результаты работы реализованы только для двухпутных участков.

Исследование И.А. Лизунова посвящено автоматизации оперативного планирования и диспетчерского регулирования пропуска поездов по двухпутным диспетчерским участкам [71]. Для решения проблемы разработана математическая модель прогнозирования продвижения поездов для двухпутных диспетчерских участков, функционирующая в реальном времени; формализованы подзадачи составления оперативного плана пропуска поездов и расчет регулировочных мероприятий. Математический аппарат решения базируется на применении методов теории оптимального управления системами, динамического моделирования технологических процессов, решении многокритериальных задач оптимизации, эвристического поиска эффективных решений, составлении моделей принятия решений, расчета производительности вычислительных систем. Предложен алгоритм оптимизации совместной прокладки поездов различных

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шипулин, Александр Валерьевич, 2014 год

Список окон

Расписание

Настройки Выход

ОП545(ПР200) ОП560(ПРЮО) ОП561 (ПРЮО) ОП553 (ПРЮО) ОП552 (ПРЮО) ОП540 (ПР200) ОП543(ПР200) ОП537(ПР200) ОП541(ПР200) ОП546 (ПРЮО) ОП55Э (ПРЮО) ОП567 (ПРЮО)

1143 1176 1187 1210 1232 1268 1282 1296 1303 1319 1334 1340

78000 78000 78000 78000 78000 78000 78000 78000 78000 78000 78000 78000

6309

1759

1905

2375

2361

71

339

9

103 1761 5597 2363

Рисунок 3.2 - Оформление расписания в имитационной системе ИСТРА

Изначально созданная модель является шаблоном, который дополняется прогноза новыми операциями и расписанием перед каждым запуском.

Этап формирования начальной ситуации может быть автоматизирован и дополнен интерактивным диалогом, в котором диспетчер при необходимости мог бы задать интервал расчета, приоритеты поездов, отменить поезда, задать необходимые остановки или внести другие управляющие решения.

В результате формирования начальной ситуации создается детерминированная имитационная модель. Использование такого подхода позволяет задать новые управляющие решения, выполнить повторенный расчет графика и сравнить результаты с предыдущими.

Окончательно сформированная имитационная модель, полученная на предыдущем этапе, транслируется. Трансляция позволяет определить, что формирование начальной ситуации произведено корректно и в модели нет ошибок. Выполнение прогона (расчета) имитационной модели создает множество операций (рисунок 3.3).

% lshaW>n.PaC4er - ЕКАТЕРИНБУРГ С. - Ш«ШМ\» Запустить lltw Формат Просмотр Прерывания Сохранить результаты

_ Гисгоч<ик ГвГ

Такт

[Исход

! Qa.. ; Назван«

В ¡Пр.. ¡Пос

ч/ 3899 ч/ 3900 ч/ 3901 4/ 3902 ч/3903 ч/ 3304 ч/ 3905 ч/ 3906 ч/ээо? 4/3908 ч/ 3909 И 3910 ч/3911 X 3912 ч/ 3913 ч/ 3914 ч/ 3915 ч/ 3916 ч/ 3917 ч/ 3918

Выполнена

Выполнена

Выполнена

Вьполнена

Выполнена

Выполнена

Выполнена

Выполнена

Выполнена

Выполнена

Выполнена

Отложена

Выполнена

Удалена

Выполнена

Выполнена

Выполнена

Выполнена

Выполнена

Выполнена

28 40

221 449

456

257

233 345 267

256

234 351 355 351 353 361

257 233 355 14

Интервал кгтСАРГА-НЕЧ Интервал Inp-ШАЛЯ НЕЧ Интервал Тс ШАЛЯ НЕЧ

Такт 3897 Такт 3897 Такт 3897

ОТПР■ПРОС- 2 • КУНГУРСКИЙ П. ■ ЧЕТ - ГРУЗ Такт 3898

Интервал (от • КУНГУРСКИЙ П. ■ ЧЕТ • 1 Интервал 1пр ■ СВЕРЯЛ-СОРТ ЧЕТ Интервал Тс ■ СВЕРДЛ.-СОРТ ЧЕТ ОТПР - ПГОС ■ 2 СЕВЕРКА ЧЕТ ПАСС Интервал lor-CEBEPKA-ЧЕТ Интервал 1пр ■ КУНГУРСКИЙ П Ч£Т Интервал Тс; КаНГУгЧХИИ П, г „ ПРОС ■

ПРОС-ПРОС-ОТПР-Иктервг Интервг Интерв* ПРОС-ПРОС-

Удалено операций 03 Ход операции ! Вытслненныет

Сохранить результаты расчета Поколение

Гра<т*1к шщ

26 02.2012 18:36:36

Имя нового поколения

Сохранить

Рисунок 3.3 - Расчет и сохранение результатов в имитационной системе ИСТРА

Этап прогона может быть автоматизирован с использованием специальной консольной программы, запускаемой после формирования начальной ситуации. Для получения быстрых расчетов выполнение программы необходимо организовывать на сервере. На обычном компьютере расчет графика на 12 часов выполняется менее минуты, при этом создается около четырех тысяч операций (большая их часть необходима для учета и выполнения элементов графика).

Результаты расчета могут быть представлены в специальной программе, где они сводятся в таблицы на вкладках: протокол, технология, структура, потоки и простои, задержки (рисунок 3.4).

£ ЕКАТЕРИНБУРГ С - ЩАЛЯОрафик)

а

Окна Форма? Интервал Фильтр Печать Сервис Завершение работы

Протокол | Технология { Структура) Потоки и простои | Локомотивы | Задержанные операции) Информация | Показать в виде списка

^скрь№_цепочка I ; Раскрыть все ] Свернуть

ОПО [Начальная расстановка). Старт: 00 01, 0конч.:00:01 0П617 (Поезд № 6310 • КОУРОВКА), Старт 18:03.0конч:18:0Э ОП2БО (Интервал 1сгт ■ КУЗИНО - ЧЕТ), Старт 18:03,0кож. 18: ОП249 (Интервал 1пр - КОУРОВКА ■ ЧЕТ), Старт 18:03. Оконч. ОП241 (Интервал Тс ■ КОУРОВКА - ЧЕТ). Старт: 18:03, Оконч:1 ОП299 (ОТПР • ПРОС • 4 ■ КОУРОВКА - ЧЕТ ■ ПАСС), Старт: 18:1 0П261 (Интервал 1от • КОУРОВКА-ЧЕТ),Старт: 18:11, Око: ОП250 (Интервал 1пр БОЙЦЫ - ЧЕТ), Старт 18:11. Окот..' ОП240(Интервал Тс-БОЙЦЫ ЧЕТ).Старт:18:11, Оконч 1 Б ОП301 (ПРОС - ПРОС - 2 - БОЙЦЫ ■ ЧЕТ - ПАСС), Старт 18;

0П262 (Интервал 1от • БОЙЦЫ - ЧЕТ). Старт: 18.19, Око ОП251 (Интервал 1пр - БИЛИМБАЙ ■ ЧЕТ), Старт: 18:19, 0П239 (Интервал Тс - БИЛИМБАЙ - ЧЕТ), Старт 18:19. В ОПЗОЭ(ПРОС-ПР0С-2-БИЛИМБАЙ -ЧЕТ -ПАСС),й ОП2БЗ (Интервал 1от - БИЛИМБАЙ - ЧЕТ). Старт 18 0П252 (Интервал 1пр ПОДВОЛОШНАЯ - ЧЕТ). Ста! ОП238 (Интервал Тс - ПОДВОЛОШНАЯ - ЧЕТ). Стад В ОП318 [ПРОС - ПРИБ - 2 - ПОДВОЛОШНАЯ - ЧЕТ - Г ОП325 (Интервал 1от ■ ПОДВОЛОШНАЯ - ЧЕТ -1 В ОП519 (СТОЯНКА - 2 - ПЕРВОУРАЛЬСК - ЧЕТ ■ ОП253 (Интервал 1пр ■ ПЕРВОУРАЛЬСК ■ ЧЕ ОП237 (Интервал Тс • ПЕРВОУРАЛЬСК - ЧЕ В 0П329 (ОТПР - ПРОС ■ 2 - ПЕРВОУРАЛЬСК ОП2Б5 (Интервал 1ог ■ ПЕРВОУРАЛЬСК 0П254 (Интервал 1пр -ХРУСТАЛЬНАЯ -I- ОП236 (Интервал Тс -ХРУСТАЛЬНАЯ -1 Й ОП335 (ПРОС-ПРОС-2-ХРУСТАЛЬНАЯ 0П266 (Интервал 1от -ХРУСТАЛЬНА ОП255 (Интервал 1пр ■ СЕВЕРКА - ЧЕ ОП235 (Интервал Тс - СЕВЕРКА • ЧЕТ 0П343 (ПРОС - ПРОС - 2

В

Печать ЕКАТЕРИНБУРГ С. - ШАЛЯ (Графи*).Проток.„

<• Файл

Печать------------

С Принтер

ФаАл---:

ХЛ...Ч11231 - ЕКАТЕРИНБУРГ С. - ШАЛЯ\Протокол.Ш

Изменить I

Печатать колонки

Р? №

Операция р Вариант К? Источник |У Вход V Приоритет л? Поступление ¡V Старт 'у Окончание (у* Сумма задержек

Печатать строки

fi Все

С Выцеженные Печатать заголовок » Да

С Нет

Напечатать

ей^Ыаёё.'б««.^»1 !1 ..........

СЕВЕРКА ■ ЧЕТ • ПАСС). Старг: 18:56, Оконч 19:04 ОП267 (Интервал 1от - СЕВЕРКА - ЧЕТ). Старт: 19.04,0конч..19:04 ОП25Б(Интервал 1пр - КУНГУРСКИЙ П -ЧЕТ).Старт: 19:04.0конч.:19:12 ОП234 (Интервал Тс • КУНГУРСКИЙ П. • ЧЕТ), Старт: 19:04,Оконч.:19:05 ОП351 (ПРОС - ПРОС - 2 - КУНГУРСКИЙ П. • ЧЕТ - ПАСС). Старт: 19:04.0конч.:19-07 ОП359 (Интервал 1от - КУНГУРСКИЙ П. - ЧЕТ • 5), Старт: 19:07, Оконч.:19:12 ОП257 (Интервал 1пр - СВЕРДЛ.-СОРТ - ЧЕТ), Старт-19:07. Оконч.:19:15 ОП233 (Интервал Тс-СВЕРДЛ.-СОРТ -ЧЕТ),Старг: 19:07, Оконч 19.08 ОП355 (ПРОС - ПРОС - 2 - ЕКАТЕРИНБУРГ С. - НЕЧ), Старг 19:07. Оконч 19:07

Emsss

Весь период расчета

Рисунок 3.4 - Обработка сохраненных результатов

С помощью таблиц удобно анализировать задержки, определять наиболее загруженные элементы, проверять логику выполнения операций. Но в оперативном режиме необходимо представление результатов в более наглядном виде.

Полученные результаты расчета прогнозируемого ГДП удобнее всего анализировать в привычном виде, то есть в виде графика движения. Для нанесения поездов на сетку графика движения достаточно для каждого поезда сформировать множество раздельных пунктов и время выполнения операций (проследование, прибытие или отправление).

АРМ ДНЦ разработки ЗАО НПЦ «Инфотэкс» работает с использованием реляционной базы данных Microsoft SQL Server. Структура таблиц базы данных АРМа ДНЦ соответствует физическим сущностям графика, что позволяет

достаточно быстро разобраться в архитектуре системы и импортировать сохраненные результаты прогноза. Импорт реализуется с использованием языка структурированных запросов SQL. Во время импорта исключаются вспомогательные операции. Оставшиеся операции группируются по поездам с сортировкой по времени выполнения. Время выполнения операций сдвигается с учетом коэффициента перехода модельного времени к физическому времени. Раздельные пункты выполнения операций идентифицируется по имени раздельного пункта, участвующего в названии каждой операции с поездом. В обработанном виде операции добавляются в специальную таблицу, позволяющую в дальнейшем отобразить их в виде графика движения. Импортированные результаты можно обрабатывать и сравнивать с другими. Кроме того, АРМ ДНЦ позволяет накладывать на сетку графика нитки поездов нескольких типов графика, что очень удобно при анализе графика (рисунок 3.5).

Рисунок 3.5 - График движения, построенный с использованием имитационной системы ИСТРА, визуализированный в АРМ ДНЦ

Экспорт ниток поездов возможен и в систему ГИД «Урал-ВНИИЖТ», например, в неё транслируются результаты из АПК ЭЛЬБРУС.

В будущем все этапы построения ГДП можно объединить и автоматизировать, при этом для получения результатов достаточно будет нажать одну кнопку. Кроме того, можно настроить расчет, выполняющийся по событиям (например, получение новых данных из системы поездообразования).

3.3 Взаимодействие моделей прогнозируемого графика движения поездов

и прогноза поездообразования

Система, позволяющая выполнять расчет графика движения поездов исходя из моментов отправления поездов, с учётом приоритетов движения, «окон» и предупреждений, т.е. прогнозируемого ГДП, ставит новую задачу взаимодействия подобных систем. Объединение системы прогноза поездообразования и системы прогнозируемого ГДП должно позволить увеличить достоверный интервал прогноза и, как следствие, период прогноза.

Сортировочные станции используют систему поездообразования, базирующуюся на имитационной системе ИСТРА. Система поездообразования решает задачу прогноза составообразования, при этом учитываются техническая оснащенность (схемы путевого развития, наличие маневровых локомотивов, бригад осмотра и т.д.), технология работы, а также диспетчерское управление работой станции.

Система прогноза поездообразования на входе из различных автоматизированных систем (ГИД «Урал-ВНИИЖТ», АСУ линейного района) получает информацию о поездах и вагонах в парках станций, наличии локомотивов, явке и обкатке локомотивных бригад, а также планируемом подходе (прибытии) поездов (рисунок 3.6). Полученные результаты обрабатываются, и на их основании формируется имитационная модель сортировочной станции. Далее осуществляется прогон модели. В результате прогноза рассчитываются моменты окончания формирования поездов, накопление в формате суточного план-графика, справки, таблицы в удобном для специалистов виде.

4

J1 I

ШтШжШ

" Рабта

Рисунок 3.6 - Система прогноза поездообразования

Результатом работы этой системы являются моменты формирования поездов с учетом планируемого подвода поездов, а также увязка отправляемых поездов с локомотивами и локомотивными бригадами.

Планируемый подход рассчитывается на основе данных, полученных из различных автоматизированных систем. Из этих систем выбирается информация о подходах поездов на сортировочную станцию. Дополнительно выбирается тип последней технологической операции (прием, отправление, проследование), время выполнения операции и раздельный пункт, где находится поезд. Время прибытия поезда на сортировочную станцию рассчитывается добавлением к времени последней операции среднестатистического времени хода от раздельного пункта до сортировочной станции. Предварительно собирается статистика времени хода от каждого раздельного пункта по различным категориям поездов.

Точность получаемых данных о плановом прибытии поездов в период действия окон и в условиях, когда грузовые поезда вынуждены останавливаться под обгон пассажирских, по понятным причинам значительно отличается от фактического прибытия. Среднестатистическое время не учитывает обгон,

наличие предупреждений, проследование по неправильному пути, приоритеты поездов и т.п.

Решением этой проблемы могла бы стать система, позволяющая выполнить расчет моментов прибытия поездов с учетом множества элементов ГДП, а также действующих окон и ограничений, т.е. система, способная построить прогнозируемый график движения поездов.

С помощью предлагаемой в настоящем исследовании методики можно построить прогнозируемый ГДП. При этом алгоритм построения будет учитывать элементы графика, ТРА станций, действующие окна и предупреждения. Кроме того, график можно построить на многопутных и/или однопутных полигонах (рисунок 3.7).

Данные

автоматизированных систем ГИД «УРАЛ-ВШШЖТ», КСАРМ «ОКНА», КСАРМ «Предупреждении»

Выборка данных н формирование нача льной снгуашш

I

Начальна*ситуация окна и предупреждения, монеты оифаштения, проследование и прнбы I и*

Прогон имитаионвой ыоде.ш и обра6о1ка речу н.гаюв

зг

Выходим» информация нрогнонфуехшй график движения поездов, моменты прибытия поездов, справочная информация

При формировании начальной сотуации используется язык С1рук1}р«ронаиных запросов и учтываегея син1акскс системы ИСТРА

Не учш ыиакмсх мрмноэные момешы отравления поезде» с еортровочнои станции

При прогоне иепотиуетея нчигационная молс^ь, учтыанкнцая техно югию и струетуру диспетчерского участка заданную техпроцессом и ТР \ станций, ПТЭ и ИДП и др руководящими документами

Рисунок 3.7 - Система прогноза графика движения поездов

Исходными данными для системы прогнозируемого графика движения поездов является информация из автоматизированных систем (ГИД «Урал-ВНИИЖТ», КСАРМ «Окна», КСАРМ «Предупреждения»). Данные, получаемые из информационных систем, обрабатываются, и в результате формируются начальные условия, содержащие сведения о поездах в ходу, действующих «окнах»

и предупреждениях. Далее осуществляется прогон модели. В процессе прогона полученные результаты отображаются в виде графика движения поездов, моментов прибытия и справок.

Построить достоверный прогнозируемый ГДП невозможно без точных моментов отправления поездов на входе и невозможно рассчитать достоверный прогноз поездообразования без точных моментов прибытия поездов.

Решением этой проблемы может стать выполнение последовательных прогнозов (рисунок 3.8).

^ лЛ-Ф^й-,«!;..^ :«......■ ■

Рисунок 3.8 - Выполнение последовательных прогнозов

На первом шаге выполняется прогноз поездообразования с использованием имитационной модели станции и системы ИСТРА. В качестве исходных данных используются данные о дислокации поездов на момент запуска прогноза, к которым прибавляется заранее рассчитанное среднестатистическое время хода до сортировочной станции.

Затем с использованием результатов прогноза поездообразования и информации о моментах отправления поездов выполняется прогон модели движения поездов по каждому подходу к сортировочной стации (участку).

Далее повторно запускается прогноз поездообразования, но в этот раз моменты прибытия поездов выбираются из прогнозируемого ГДП.

Следующим шагом является запуск системы прогноза графика движения с уточненными моментами отправления поездов, полученными в результате повторного прогноза поездообразования.

Использование повторного прогноза поездообразования и графика движения поездов обусловлено несколькими причинами: а) первый прогноз поездообразования в качестве исходных данных использует моменты прибытия, полученные с использованием среднестатистического времени хода. В этом случае не учитываются приоритеты движения поездов на участках, а также «окна» и предупреждения. При повторном прогнозе подход поездов будет получен из результатов прогноза графика движения поездов прилегающих участков, когда учитываются особенности пропуска поездов; б) первый прогноз графика движения использует моменты отправления поездов, полученные по результатам перового прогноза поездообразования, где моменты прибытия поездов являлись неточными. В результате повторный прогноз поездообразования графика движения и последующие прогнозы должны уточняться.

При использовании серии расчетов возникает справедливый вопрос: когда необходимо остановиться и перестать выполнять последовательные прогнозы. В идеальном случае критерием окончания последовательных прогнозов будет совпадение результатов прогона с прогнозом на предыдущем шаге, т.е. когда моменты отправления или моменты прибытия в результате прогнозов будут совпадать. Такой критерий на практике выполнить не удастся по нескольким причинам. Первая - имитационная модель поездообразования является стохастической. Вторая - суммарное время прогона моделей для получения совпадающих результатов итераций может быть бесконечно большим (вытекает из

первой причины). Третья - сложность передачи полученных данных в результате прогона из одной модели в начальные условия другой модели.

Чтобы сократить серию последовательных расчетов и, как следствие, сократить суммарное время прогноза, необходимо сформулировать критерий, который бы удовлетворял предъявляемым требованиям. Основные требования -это достоверность и скорость получения результата. Таким критерием может стать минимальный коэффициент отклонения от результатов предыдущих расчетов. Коэффициент должен учитывать множество критериев, и для каждого критерия должен быть определен вес. Формулировка такого критерия является сложной задачей и требует дополнительных практических исследований. Кроме того, при формализации критерия потребуются упрощающие предположения, что может повлиять на достоверность результата.

Практические испытания подтвердили, что двух итераций, т.е. выполнения повторных прогнозов поездообразования и графика движения поездов, достаточно для планирования работы. Таким образом, за две итерации можно получить более достоверный прогноз поездообразования и план пропуска поездов по участку, который учитывает множество элементов графика.

Улучшить результаты прогноза поездообразования и движения поездов можно, объединив имитационные модели участков, примыкающих к сортировочной стации, с моделью сортировочной станции. При этом в каждый такт прогона может быть выполнена операция из той или другой модели. В результате такого объединения появляется возможность ограничить время выполнения прогона и не формировать сложную схему передачи результатов прогона между системами. Кроме того, появляется возможность заложить управляющие решения, возникающие на стыке моделей сортировочной станции и моделей участков приближения.

Время прогона объединенной имитационной модели значительно увеличится по отношению к времени прогона каждой отдельной модели, но, в конечном итоге, будет меньше суммарного времени, затрачиваемого на каждый прогон. Например, количество операций в модели поездообразования может

достигать от 400 до 600 с временем прогона около 40 с, в модели движения поездов - от 500 до 6000 операций с временем прогона от 30 с.

Решением проблемы может стать распределенное имитационное моделирование. Под этим понимается распределенное выполнение единой имитационной модели на мультипроцессорной или мультикомпьютерной системе. Такое моделирование требует большего количества вычислительных ресурсов. Выигрыш по времени прогона достигается за счет параллельного выполнения событий, запланированных на один и тот же момент модельного времени. Кроме того, возможно параллельное выполнение событий, запланированных в различных отрезках модельного времени. В результате выигрыш по времени прогона в распределенной имитационной модели может стать существенным.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3

1. Разработана методика построения прогнозируемого ГДП. Для проверки исследованы реальный взаимодействующий участок — одна из крупнейших сортировочных станций на сети - и примыкающее направление главного хода.

2. Разработана последовательность и правила отображения элементов графика для данного участка с такими конкретными характеристиками, как время хода поездов, станционные и межпоездные интервалы, условия пропуска поездов и др. в имитационной модели.

3. Разработаны способы отображения «окон» на путях перегонов и раздельных пунктов, ограничений скорости, вместимости и специализации путей и других ограничений с учетом их конкретных характеристик в ГДП.

4. Технология автоматизированного построения ГДП на основе предложенной методики проверена и подтверждена множеством расчетов с использованием различных реальных исходных ситуаций.

5. Представленные в диссертации методика построения модели ГДП и опыт её использования могут стать основой для создания автоматизированной системы построения таких моделей.

ГЛАВА 4. ОЦЕНКА РЕЗУЛЬАТОВ АВТОМАТИЗАЦИИ ПОСТРОЕНИЯ ПРОГНОЗИРУЕМОГО ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧИ РАСЧЕТА ПОЕЗДООБРАЗОВАНИЯ В ТЕКУЩЕМ ПЛАНИРОВАНИИ

4.1 Порядок оценки результатов автоматизации построения прогнозируемого графика движения поездов

Опыт эксплуатации системы прогноза поездообразования показал, что результаты прогноза критичны к расчетной точности прибытия поездов. Неточно рассчитанное прибытие поездов оказывает наибольшее влияние на достоверность, глубину и целесообразную детализацию плана работы станции. В случаях, когда отклонение времени фактического прибытия от прогнозируемого превышает величину горочного технологического интервала, реализация прогнозируемой очередности расформирования поездов затруднена. Если в складывающейся оперативной обстановке фактическое наличие поездов на станции не соответствует плану, то диспетчеры перестают пользоваться рассчитанным планом поездообразования и далее руководствуются привычными для них методами.

Критерием эффективности прогнозируемого ГДП для расчета плана поездообразования выбрана достоверность моментов прибытия грузовых поездов на сортировочную станцию. Достоверность прогноза будет оцениваться по отношению к фактически выполненному графику движения, т.е. к тому, как организовал движение поездной диспетчер. Дополнительно эффективность оценивается с вариантом построения графика подстановкой среднего времени хода, который сейчас используется в системе поездообразования для расчета моментов прибытия поездов. Предложенный подход позволяет оценить, насколько возможно повысить качество прогноза поездообразования.

Проверка эффективности прогнозируемого ГДП, рассчитанного с использованием имитационной системы ИСТРА, выполняется

экспериментальным путем на диспетчерском участке «Екатеринбург-Сортировочный - Шаля». Выбор в пользу данного участка сделан на основании того, что в процессе разработки методики построения прогнозируемого ГДП уже была создана имитационная модель для этого участка.

Оценка достоверности прогноза выполняется на случайно выбранных шестичасовых интервалах из исполненного графика движения системы ГИД «Урал-ВНИИЖТ». Ограничение длительности интервала обосновывается продолжительностью текущего планирования эксплуатационной работы и тем, что за это время на прилегающих к сортировочной станции диспетчерских участках поезда успевают достичь границ и появляются неучтенные новые. Ограничение интервала прогнозирования является искусственной мерой, график движения в имитационной системе может быть построен на любую глубину.

Для каждого выбранного шестичасового интервала (рисунок 4.1) составляется расписание движения поездов.

Рисунок 4.1- Фрагмент исполненного графика движения в системе ГИД «Урал-ВНИИЖТ»

В результате составления расписания движения формируются нитки поездов. Затем нитки загружаются в АРМ ДНЦ и на их основании в имитационной модели и АРМе задается начальная ситуация (рисунок 4.2).

Рисунок 4.2 - Формирование начальной ситуации из графика исполненного движения в АРМ ДНЦ (1 - график исполненного движения; 2 - начальная ситуация для построения графика в имитационной системе)

Дополнительно в имитационной модели задается расписание появления новых поездов на прогнозируемом интервале и продолжительность «окон».

Затем выполняется расчет прогнозируемого ГДП с использованием имитационной модели и способом подстановки среднего времени хода.

Оценка результатов выполняется как с использованием аналитических методов (электронных таблиц Microsoft Excel, QlikView), так и в привычном образе: график движения с наложением ниток.

Достоверность прибытия поездов оценивается с помощью среднеквадратичного отклонения:

а =

2

1 п

где х - время прибытия по графику исполненного движения, мин;

а)

Поезда шт 100

60 40 20 0

б)

Поезда, шт 100

■и.

111.1|||||||||..Л.

0 16 32

Отклонения прибытия поездов, мин

ПНЫЫШМп!

16 32

Отклонения прибытия поездов, мин

Рисунок 4.4 - Распределение отклонений моментов прибытия поездов

а - при прогнозе с использованием имитационной системы ИСТРА; б - при расчёте

с подстановкой среднего времени хода

Выполнен расчет среднеквадратичного отклонения для каждого из 80 экспериментов. Величина отклонения прибытия в прогнозе с использованием имитационной системы ИСТРА представлена на рисунке 4.5, где на оси абсцисс — расчеты (эксперименты), а на оси ординат - значения среднеквадратического отклонения прибытия поездов по расчету.

Среднеквадратнческое отклонение прибытия поездов, мин

50 40 30 20 10 0

1111111111111

13 4

12 29 34 55 36 56 64 63 74 78

Эксперименты

Рисунок 4.5 - Распределение среднеквадратического отклонения прибытия поездов по экспериментам при прогнозе с использованием имитационной системы ИСТРА

535323534889235353534848532353

Из рисунка 4.5 видно, что большая часть расчетов в границах от 0 до 15 мин. Чтобы оценить качество прогноза, необходимо сравнить результаты расчета, полученного подстановкой среднего времени хода, без учета технологии и структуры. Результаты отклонения при расчете подстановкой среднего времени представлены на рисунке 4.6.

Среднеквадрэтическое отклонение экспериментов, мин

50 40 30 20 10

2 7 15 22 46 41 49 26 31 66 57 60 61 79

Эксперименты

Рисунок 4.6 - Распределение среднеквадратического отклонения прибытия поездов по экспериментам при расчете с подстановкой среднего времени хода

При сравнении диаграмм (рисунки 4.5 и 4.6) видно, что среднеквадратическое отклонение при расчете подстановкой среднего времени хода выше, чем при прогнозе с использованием имитационной системы ИСТРА.

Полученные результаты можно разделить на две основные группы расчетов. Первая группа - точные прогнозы - это эксперименты, в которых результаты были близки к фактически исполненному графику, т.е. большая часть поездов прибыла с отклонением в интервале от 0 до 5 мин. Вторая группа - прогнозы в границах горочного интервала - это эксперименты, в которых величина среднеквадратического отклонения прибытия поездов не превышает значения горочного интервала.

В случаях, когда отклонение времени фактического прибытия от прогнозируемого не превышает величину горочного технологического интервала, прогнозируемая очередность расформирования поездов может быть выполнена. В

■ш

2353534848232323535348482323

четной системе станции Екатеринбург-Сортировочный, куда прибывают поезда на рассматриваемом участке, горочный интервал составляет 14,6 мин.

Для определения эффективности выполнено сравнение результатов экспериментов по интервалам среднеквадратического отклонения прибытия поездов (рисунок 4.7).

Эксперименты, шт

| С использованием ИСТРА [ | По среднему брмени

30 26 I

20 ^Л 16

:■" I ■ -

00,05 06,15 16,30 31,90

Интервалы среднеквадратического отклонения прибытия поездов, мин

Рисунок 4.7 - Сравнение результатов экспериментов по интервалу среднеквадратического отклонения прибытия поездов

Из рисунка 4.7 видно, что 82 % расчетов, выполненных с использованием имитационной системы ИСТРА, содержат величину среднеквадратического отклонения прибытия, не превышающую значение горочного интервала (в четной системе станции Екатеринбург-Сортировочный горочный интервал - 14,6 мин). В этом случае реализация прогнозируемой очередности расформирования не вызывает затруднений.

На интервале среднеквадратического отклонения прибытия поездов от 0 до 5 минут точность предложенного автоматизированного расчета оказалась выше в 2,6 раза, т.е. результаты были близки к фактическим. Точность прогнозов на интервале от 6 до 15 минут увеличилась в 2,44 раза.

60 50

ЛГ\

39

50

4.3 Качественная оценка результатов автоматизации построения прогнозируемого графика движения поездов

График движения, рассчитанный подстановкой среднего времени, не учитывал операции по обгону и другие элементы графика из-за простоты алгоритма. На рисунке 4.8 видно, что поезд одного направления выполняет обгон другого по тому же пути перегона; и, как следствие, не учитываются межпоездные интервалы.

Рисунок 4.8 - Фрагмент ГДП, рассчитанного способом подстановки среднего времени хода

Визуализация графика движения, рассчитанного подстановкой среднего времени хода, негативно воспринимается специалистами. Диспетчер, видя такие ситуации, подсознательно воспринимает результаты как недостоверные.

Ситуация, рассмотренная на рисунке 4.8, при построении графика движения в имитационной системе ИСТРА не возникает (рисунок 4.9) за счет того, что учитываются элементы графика и структура. В результате ГДП воспринимается по-другому.

Рисунок 4.9 - Фрагмент ГДП, рассчитанного в имитационной системе ИСТРА

Управляя движением поездов, поездной диспетчер постоянно находится в условиях дефицита времени на принятие решений. Поэтому в его работе могут возникать ситуации, когда просто физически невозможно точно рассчитать место выполнения рационального обгона, и решение принимается интуитивно. Пример, когда диспетчер выполнил нерациональный обгон, приведен на рисунке 4.10.

Рисунок 4.10 - Выполнение нерационального обгона грузовых поездов пассажирскими поездами на графике исполненного движения

Алгоритм работы имитационной системы ИСТРА позволяет сократить задержки и, как следствие, выполнить рациональные обгоны (рисунки 4.11, 4.12).

Рисунок 4.11- Обгон грузового поезда при построении ГДП с использованием имитационной системы ИСТРА (нитки поездов пунктиром) с проекцией

на график исполненной работы

Рисунок 4.12 - Обгон грузового поезда при построении ГДП с использованием имитационной системы ИСТРА (нитки поездов пунктиром) с проекцией

на график исполненной работы

Из рисунков 4.11 и 4.12 видно, что поезда, прогнозируемые имитационной системой ИСТРА, останавливаются под обгон позже, в отличие от того, как эту задачу решает поездной диспетчер. В имитационной модели раздельный пункт обгона определяется точным математическим расчетом, а правильность решений

по выбору раздельного пункта обгона, принимаемых диспетчером, во многом зависит от его опыта.

В результате выполнения рациональных обгонов может снизиться точность расчета моментов прибытия. Это можно компенсировать установкой завышенных значений межпоездных интервалов в имитационной модели.

На исполненном графике в большинстве случаев отправление грузового поезда выполнялось с невыдержкой интервала попутного отправления. Связано это с тем, что машинист выполняет отправление на желтый сигнал вслед за пассажирским поездом, зная, что к следующему проходному светофору он уже будет следовать на зеленый сигнал из-за разницы в скорости и дополнительного времени на разгон. Невыдержка интервала может повлиять на точность, но её можно учесть при построении графика в имитационной модели.

Эксперименты выявили, что основным фактором, влияющим на точность построения прогнозируемого графика движения, является время хода поездов.

Изначально в прогнозе предполагалось использовать время хода поездов, заложенное нормативным графиком движения. В процессе снятия времени с нормативного графика выяснилось, что время, заданное время, может отличаться от времени, с помощью которого проложены нитки поездов. Несовпадение времени хода по одной нитке поезда на участке в сумме может составлять несколько минут. Пример отличия перегонного времени хода приведён на рисунке 4.13, где пассажирские поезда 79 и 99 на перегоне «Кунгурский пост - Северка» проследуют с разными временами: первый поезд следует по перегону за 8 мин, второй - за 9.

о 1

Рисунок 4.13 - Фрагмент нормативного графика движения поездов

в АРМ «инженера-графиста»

Время, снятое с нормативного графика, значительно отличается от фактического времени хода на перегоне и может достигать от 1 до 7 мин, в некоторых случаях более 7 мин (рисунок 4.14).

Рисунок 4.14 - Фрагмент графика движения поездов с наложением ниток исполненного на нитки нормативного (пунктиром отображены нитки поездов нормативного графика)

Отличие времени хода нормативного графика от исполненного указывает на то, что при использовании времени хода только из нормативного графика моменты прибытия поездов на сортировочную станцию будут заведомо недостоверны.

Факторов, влияющих на скорость движения поездов, множество. К ним относятся постоянно действующие или временные предупреждения

(ограничивающие скорость), вес поезда, ограничения тяговых подстанций, используемый локомотив и т.д. Учесть часть из них можно, используя тяговые расчеты или дифференцированные времена хода в зависимости от условий, влияющих на скорость. Кроме того, возможно использование многофакторного оперативного нормирования дифференцированных перегонных времён хода грузовых поездов [109].

Сложность реализации методов многофакторного нормирования не позволила учесть все условия, поэтому в дисертациии использовалось только среднее время хода различных категорий поездов. Среднее время хода рассчитывалось по графику исполненного движения за сутки до выбранного интервала. При этом учитывались постоянно действующие предупреждения, ограничивающие скорость на перегонах.

Нормативный график использовался для определения необходимости выполнения остановки пассажирскими, сборными и вывозными поездами, а также для определения продолжительности стоянки этих поездов.

На некоторых графиках исполненного движения встречались ситуации, где критически не выдерживалось время хода, которое не удалось учесть, используя среднее время хода. График исполненного движения поездов, где на перегонах значительно не выдерживалось время хода поездов, приведен на рисунке 4.15.

Рисунок 4.15 - Невыдержки перегонного времени хода поездов на графике исполненного движения

Причинами невыдержки времени хода стали: повышенный вес и длина поезда, стиль ведения поезда машинистом и технические неисправности. Частично решить проблему может имитационная модель, позволяющая задать индивидуальное время хода и определить технологию пропуска для поездов, имеющих повышенный вес и длину.

Кроме того, встречались случаи нетехнологических остановок. Учесть подобные ситуации можно, если перед расчетом графика будут предварительно заданы управляющие воздействия, и построение графика будет выполнено с их учетом.

«Окна», как изначально предполагалось, не оказали значительного влияния на точность построения прогнозируемого графика движения. Во многих случаях наличие «окон» вызывало сокращение до минимума движение поездов по тем направлениям, где они были, поэтому график строился даже лучше, чем в обычных условиях.

Анализ построенных графиков показал, что примерно в 15 % экспериментов прогнозируемый ГДП более эффективен, чем исполненный.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4

1. Технологический эффект предложенного варианта автоматизированного построения прогнозируемого ГДП при взаимодействии с действующей системой прогноза поездообразования на сортировочной станции проверен расчетным путем с использованием реальных ситуаций. Примерно 15 % экспериментов показали, что прогнозируемый ГДП более эффективен, чем исполненный. Эффект получен за счет выполнения рациональных обгонов поездов.

2. Основным критерием оценки прогнозируемого ГДП является точность попадания прогнозируемых моментов прибытия в горочный интервал и область вблизи этого интервала. В случаях, когда отклонение времени фактического прибытия от прогнозируемого превышает величину горочного технологического интервала, реализация прогнозируемой очередности расформирования поездов затруднена.

3. Достоверность прогнозируемого ГДП оценена на основе сравнения с исполненным ГДП по результатам попадания моментов прибытия поездов в границы горочного интервала; 85 % экспериментов находились в этих пределах.

4. Эффективность результатов автоматизированного расчета ГДП определялась на основе сравнения с наиболее распространенным на практике вариантом расчета. Расчет моментов прибытия выполнен с использованием среднего времени хода поездов от точек их текущей дислокации. Точность предложенного автоматизированного расчета оказалась выше в 2,6 раза.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации разработаны модель и методика автоматизированного построения прогнозируемого ГДП для планирования подвода поездов к сортировочным станциям при решении задачи расчета поездообразования в рамках текущего планирования.

1. Предложены способы представления элементов ГДП и структуры участка в операциях и алгоритмах имитационной системы ИСТРА. Создана имитационная модель построения прогнозируемого ГДП, учитывающая структуру участка, технологию работы его, а также взаимодействие этой структуры и технологии. Разработаны алгоритмы моделирования движения поездов по однопутным и многопутным перегонам с учетом видов блокировки. Сформулированы принципы учета станционных и межпоездных интервалов.

2. Разработана методика автоматизированного построения прогнозируемого ГДП на примере диспетчерского участка. Разработаны последовательность и правила отображения элементов с их конкретными характеристиками, такими как путевое развитие участка, специализация и вместимость путей, станционные и межпоездные интервалы и др. в имитационной модели. Предложены способы отображения «окон», ограничений скорости, условий пропуска поездов с опасными и негабаритными грузами.

3. Выполнена оценка технологического эффекта автоматизации построения прогнозируемого ГДП при решении задачи расчета поездообразования в рамках текущего планирования. Точность расчетов с использованием предложенного автоматизированного расчета может увеличиться более, чем в два раза.

4. Модель и методика, предложенные в работе, могут стать важной частью системы текущего планирования поездной работы и существенно повысить её достоверность и эффективность. Дополнительным плюсом при таком подходе является возможность использования одной системы имитационного моделирования ИСТРА для построения моделей прогнозируемого графика и сортировочной станции. Это существенно облегчает организацию процесса взаимодействия моделей.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аврамчук, Е.Ф. Технология системного моделирования. - Под ред. Емельянова C.B. [Текст] / Е.Ф. Аврамчук, A.A. Вавилов, C.B. Емельянов и др. - М. : Машиностроение, 1988. - 520 с.

2. Автоматизированная система ведения и анализа графика исполненного движения ГИД «Урал-ВНИИЖТ» [Электронный ресурс] [Текст] / Руководство (оператора) пользователя - аннотация.

3. Автоматизированная система управления поездной работой на направлениях с использованием суточного энергооптимального графика движения «АСУ Полигон» [Электронный ресурс] [Текст]. - 2013. 50 с.

4. Аккоф, Р. Основы исследования операций [Текст] / Р. Аккоф, М. Сасиени. - М. : Мир, 1971.-354 с.

5. Акулиничев, В.М. Математические методы в эксплуатации железных дорог [Текст] / В.М. Акулиничев, В.А. Кудрявцев, А.Н. Корешков. - М. : Транспорт, 1981. - 224 с.

6. Акулиничев, В.М. Организация вагонопотоков [Текст] / В.М. Акулиничев. -М. : Транспорт, 1979. - 223 с.

7. Акулиничев, В.М. Система организации вагонопотоков на железнодорожном транспорте [Текст] / В.М. Акулиничев. - М. : МИИТ, 1969. -120 с.

8. Акулиничев, В.М. Статистическое моделирование работы сортировочной станции [Текст] / В.М. Акулиничев, В.И. Бодюл, В.И. Александров // Сб. научн. тр. МИИТ : Математические методы в эксплуатации железных дорог. - М., 1974. -С. 74-91.

9. Белов, И. В. Математическое моделирование экономических процессов [Текст] / И.В. Белов, A.M. Макарочкин. - М. : Транспорт, 1977. - 246 с.

10. Боровикова М. С. Организация движения на железнодорожном транспорте. - М. : Маршрут, 2003.

И. Бородин, А.Ф., Панин, В.В. О научной поддержке перехода на новую технологию управления движением по расписанию на опытных полигонах / А.Ф. Бородин, В.В. Панин // Бюллетень ОУС ОАО «РЖД». - 2014. - № 1, - с. 7-16. ISSN 2304-9642.

12. Бугаев, A.B. Выбор оптимальных методов организации работы промышленных транспортных систем [Текст] : дис. ... канд. техн. наук: 05.22.01 / Бугаев Александр Васильевич. - М., 1984. - 245 с.

13. Бусленко, Н.П. Моделирование сложных систем [Текст] / Н.П. Бусленко. - М. : Наука, 1978. - 399 с.

14. Буянов, В.А. Автоматизированные информационные системы на железнодорожном транспорте [Текст] / В.А. Буянов, Г.С. Ратин Г.С. - М. : Транспорт, 1984. - 240 с.

15. Быков, В.П. Теоретические и методологические основы построения систем поддержки принятия решений по управлению движением поездов на участках железных дорог [Текст] : автореф. дис. ... доктора техн. наук : 05.22.08 / Быков Валерий Павлович. - СПб, 1996. - 52 с.

16. Вараченко, В.И. Комплексный подход к решению задачи автоматического ведения графика в АПК-ДК [Текст] / В.И. Вараченко, C.B. Денисов // Автоматика, связь, информатика. - 2000. - № 9. - С. 24-28 .

17. Васильева, Е.М. Нелинейные транспортные задачи на сетях [Текст] / Васильева Е.М., Левит Б.Ю., Лившиц В.М. - М. : Финансы и статистика, 1981. -104 с.

18. Вентцель, Е.С. Исследование операций [Текст] / Е.С. Вентцель. - М. : Советское радио, 1972. - 482 с.

19. Грешилов, A.A. Математические методы принятия решений [Текст] / A.A. Грешилов. - М. : МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. - 584 с.

20. Грошев, Г. М. Оптимизация диспетчерского управления на железнодорожных полигонах на основе автоматизации в условиях структурной реформы : автореф. дис.... доктора технических наук : 05.22.08 / Грошев Геннадий Максимович; [Место защиты : Петерб. гос. ун-т путей сообщ.]. - СПб, 2007. - 48 с.

21. Грошев, Г.М. Основные положения методики автоматизации оперативного текущего прогнозирования поездов по двухпутным участкам [Текст] / Г.М. Грошев, A.C. Башилов // Молодые ученые, аспиранты и докторанты ПГУПС : Межвуз. сб. науч. тр. - СПб.: ПГУПС. - 1997. - С. 35-42.

22. Грошев, Г.М. Автоматизация диспетчерского управления и регулирования эксплуатационной работы на участках и в узлах [Текст] / Г.М. Грошев, A.C. Башилов, Ю.П. Лагашкин, И.Ю. Романова // Ж-д. транспорт. Сер. Вычислительная техника и автоматизированные системы управления : Экспресс-информация ЦНИИТЭИ МПС. - 1997. - Вып. 4. - 36 с.

23. Грошев, Г.М. Автоматизация оперативного планирования движения поездов по направлениям железных дорог [Текст] / Г.М. Грошев // Вестник ПГУПС. - 2004. - № 2. - С. 51-54.

24. Грошев, Г.М. Пособие поездному диспетчеру и дежурному по отделению [Текст] / Г.М. Грошев, В.А. Кудрявцев, Г.А. Платонов, А.Д. Чернюгов. - М. : Транспорт, 1992. -368 с.

25. Грошев, Г.М. Совершенствование автоматизации функций и информационного обеспечения деятельности поездных диспетчеров на автоматизированных рабочих местах [Текст] / Г.М. Грошев, И.Ю. Романова // Совершенствование эксплуатационной работы железных дорог в современных условиях : Межвуз. сб. науч. тр. - СПб.: ПГУПС. - 1999. - С. 58-64.

26. Грошев, Г.М. Типовые требования к Единым диспетчерским центрам управления перевозками (ЕЦДУ) [Текст] / Г.М. Грошев, A.C. Башилов, В.В. Ипатов // Руководящий документ. Утв. МПС РФ 25.06.99. СПб. : МПС РФ, 1999. -127 с. + прил. 182 с.

27. Грошев, Г.М. Типовые требования к регистрации, отображению, прогнозированию, учету и анализу движения поездов в автоматизированных системах диспетчерского контроля и управления на диспетчерских участках и в железнодорожных узлах [Текст] / Г.М. Грошев, A.C. Башилов, В.В. Ипатов // Руководящий документ. Утв. МПС РФ 25.06.99 СПб.: МПС РФ, 1999. - 78 с.

28. Грунтов, К. П. Проблемы интервального регулирования движения поездов при росте скорости в транспортных коридорах [Текст] : дис.... канд. техн. наук : 05.22.08 / Грунтов Кирилл Петрович. - Москва, 2004. - 141 с.

29. Дегтярев, Д.П. Теория и методы автоматизации построения графиков движения поездов на метрополитене [Текст] : дис. ... канд. техн. наук: 05.13.06 / Дегтярев Дмитрий Павлович. - СПб., 2002. - 147 с.

30. Дел Рио Б., Сафрис JI.B., Самарина H.A. Разработка графика движения поездов при помощи вычислительной машины. -Ж.-д. трансп., 1959, №7.

31. Державец, Г.И. Разработка и применение алгоритмических и программных средств автоматизации составления графиков движения поездов для однопутных линий [Текст] : автореф. дис. ... канд. техн. наук: 05.13.06 / Державец Геннадий Ильич. - М., 1984. - 24 с.

32. Джалилов, Д.Ю. Составление и вычерчивание однопутных графиков движения поездов на ЭЦВМ : дис.. канд. техн. наук. - М., 1973.

33. Дувалян, C.B., Ададурова Е.В., Журавлёв М.М., Хандкаров Ю.С. Метод определения наивыгоднейших линий хода поездов. В кн.: Составление графика движения поездов на электронных цифровых вычислительных машинах. М., 1962, гл.2, с. 15-30.

34. Дулин, С.К. Разработка системы имитационного моделирования движения железнодорожного транспорта на основе интерактивно задаваемых правил организации движения [Электронный ресурс] [Текст] / С.К. Дулин, A.C. Селецкий, В.И. Уманский.

35. Дятлов, Н.В. Статистическая модель базовой системы обслуживания участковой станции [Текст] / Н.В. Дятлов // Сб. научн. тр. МИИТ : Вопросы эксплуатации и экономики железных дорог. - М., 1977. - С. 19-28.

36. Ерофеев, A.A. Автоматизация диспетчерского управления поездной работой на Белорусской железной дороге [Текст] / A.A. Ерофеев, Е.А. Ерофеева // Вестник Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта. - 2012. - вып. 40. - С. 180-184.

37. Ефименко Ю. И. и др. Общий курс железных дорог //Издательство:«АКАДЕМИЯ. - 2005. ISBN 5-7695-2046-9

38. Жук, Ежи. Методы согласования графика движения поездов с технологией работы сортировочных и маневровых станций на сети ПКП [Текст] : автореф. дис.... канд. техн. наук : 05.22.08 / Жук, Ежи. - Москва, 1998. - 38 с.

39. Журавин, С.Г. Взаимодействие производственных подразделений и промышленного железнодорожного транспорта в условиях интенсификации [Текст] : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.22.12 / Журавин Сергей Григорьевич. - М., 1988. - 23 с.

40. Захарова, Г.Б. Методология проектирования и моделирования дискретных управляющих и вычислительных систем [Текст] / Г. Б. Захарова, И. А. Кононенко; РАН. Урал, отд-ние. Ин-т машиноведения. - Екатеринбург, 1998. -138 с.

41. Зябиров, Х.Ш. ГИД «Урал-ВНИИЖТ» - автоматизированная система оперативного управления эксплуатационной работой [Текст] / Х.Ш. Зябиров, Г.А. Кузнецов, Ф.А. Шевелев, Н.Ф. Слободенюк, C.B. Крашенинников, В.П. Крайсвитний, А.Н. Ведищев // Железнодорожный транспорт. - 2003. - № 4. - С. 36-44.

42. Иванов, Ю.А. Теория дискретных систем автоматического управления [Текст] / Ю.А. Иванов, A.C. Ющенко. —М. : Наука, 1983. - 336 с.

43. Иида, И. Использование ЭВМ для разработки графика движения поездов. Железные дороги мира, 1972, № 6, с.64-72.

44. Инструкция по определению станционных и межпоездных интервалов [Текст] : ЦД/361 : утв. Заместитель министра путей сообщения Российской Федерации А .Я. Сиденко 16.07.1995. -М., 1995. - 162 с.

45. Инструкция по определению станционных и межпоездных интервалов для диапазона скоростей от 201 до 350 КМ/Ч [Текст] : утв. Вице-президент ОАО «РЖД» В.Г. Лемешко 09.12.2008. -М., 2008-38 с.

46. Инструкция по организации поездной работы при отправлении грузовых поездов по твердым ниткам графика [Текст] : утв. Вице-президент ОАО «РЖД» С.В. Козырев 19.12.2006. - М., 2006 - 53 с.

47. Инструкция по составлению графика движения поездов на сети железных дорог Российской Федерации [Текст] : ЦД/215: утв. Первым заместителем Министра путей сообщений Российской Федерации O.A. Мошененко 15.12.1993. -М., 1993. - 123 с.

48. Исследование операций : в 2-х т. [Текст] / Под ред. Дж. Моудера, Элмаграби; Перевод с англ. под ред. И. М. Макарова, И. М. Бескровного. - М. : Мир, 1981.-712 с.

49. Казюлин, Т.Е. Выбор оптимального варианта организации вагонопотоков методом динамического программирования [Текст] / Г.Е. Казюлин // Труды МИИТа. - 1971. - вып. 362. - С. 18-35.

50. Карась, A.B. Создание и применение алгоритмических и программных средств для проектирования интенсивных технологий поездной работы двухпутных линий [Текст] : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06 / Карась Александр Владимирович. - М., 1990. - 24 с.

51. Каретников А. Д., Воробьев Н. А. График движения поездов // М. : Транспорт. - 1979. - Т. 301. - С. 4.

52. Кирякин, В.Ю., Новгородцева, A.B. Полигонная технология формирования прогнозных вариантных графиков с использованием АПК ЭЛЬБРУС / В.Ю. Кирякин, A.B. Новгородцева // Бюллетень ОУС ОАО «РЖД». -2014.-№ 1, — с. 16-22. ISSN2304-9642.

53. Клейнрок, Л. Теория массового обслуживания [Текст] / Л. Клейнрок. -М.: Машиностроение, 1979.-432 с.

54. Козин, Б.С. Выбор схем этапного развития железнодорожных линий [Текст] / Б.С. Козин, И.Т. Козлов. - М.: Трансжелдориздат, 1964. - 241 с.

55. Козлов, И.Т., Тихонов, Г.Н. Автоматизация составления однопутных графиков движения поездов. Ж.-д. трансп., 1972, № 5, с. 25-27.

56. Козлов, П.А. От информационных систем к управляющим. // Железнодорожный транспорт [Текст] / П.А. Козлов. - М., 1999. - №9. - С. 26-29.

57. Козлов, П.А. Современный этап в развитии железнодорожного транспорта - системный подход [Текст] / П.А. Козлов // Труды ВНИИУП МПС России. - М., 2002. - Вып. 1. - С. 5-9.

58. Козлов, П.А. Теоретические основы, организационные формы, методы оптимизации гибкой технологии транспортного обслуживания заводов черной металлургии [Текст] : дис. ... д-ра техн. наук : 05.22.12 / Козлов Петр Алексеевич. -М., 1987.-393 с.

59. Козлов, П.А. Универсальная имитационная система транспорта ИСТРА [Текст] / П.А. Козлов // Межвуз. сборник. Организация работы транспорта промышленных предприятий. - Калинин. : Изд-во КГУ, 1984. - С. 41-53.

60. Козлов, П.А., Козлова, В.П. Расчет параметров проектируемых транспортных узлов / П.А. Козлов, В.П. Козлова // Железнодорожный транспорт. -

2008.-№7.-С. 36-38.

61. Кокурин, И.М. Оценка пропускной способности железнодорожных линий методом имитационного моделирования / И. М. Кокурин // Актуальные проблемы управления перевозочным процессом : сб. тр. ; под ред. д-ра техн. наук Ю. И. Ефименко. - Вып. 8. - СПб. : Петербургский гос. ун-т путей сообщения,

2009.-С. 18-28.

62. Кокурин, И.М, Комплекс методов мониторинга продвижения поездов и имитационного моделирования процессов перевозок // Кокурин И.М., Белозёров

B.Л. / Известия петербургского университета путей сообщения. 2012. № 2 (31). -

C. 27-31.

63. Кокурин, И.М. Оценка пропускной способности железнодорожных линий на основе имитационного моделирования процессов перевозок // Кокурин И.М., Кудрявцев В.А. / Известия Петербургского университета путей сообщения. 2012. №2 (31).-С. 18-22.

64. Кокурин, И.М. Инновационные решения в управлении эксплуатационной работой железнодорожного транспорта с использованием имитационного

моделирования // Кокурин, И.М., Пехтерев Ф.С. и др. Монография. СПб. : Внешвузцентр, 2009 г., - С.88.

65. Кофман, А. Массовое обслуживание. Теория и приложения [Текст] / А. Кофман, Р. Крюон. - М. : Мир, 1965. - 302 с.

66. Кочнев Ф. П., Акулиничев В. М., Макарочкин А. М. Организация движения на железнодорожном транспорте // М. : Транспорт. - 1979.

67. Кудряшова, М.С. Совершенствование организации технологических перевозок в транспортных системах металлургических комбинатов [Текст] : дис. ... канд. техн. наук : 05.22.12 / Кудряшова Маргарита Семеновна. -М., 1985. - 147 с.

68. Кужель, A.JI. Развитие теории и практики разработки графика движения поездов [Текст] / A.JL Кужель, А.Т. Осьминин, Л.А. Осьминин Л.А. // Железнодорожный транспорт. - 2012. - № 3. - С. 6-13.

69. Кукушкина, И.Н., Попсуев, A.B. Алгоритм построения двухпутного непараллельного графика движения поездов. Труды /МИИТ, 1979, вып. 642, с. 1115.

70. Кур, X. Комплексная системы автоматизированного составления графика движения поездов на сети ПКП [Текст] : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.22.08 / Кур Хенрик. - Москва, 1997. - 36 с.

71. Лизунов, А.И. Диспетчерское планирование и регулирование движения поездов на двухпутных участках с применением прогнозных графиков [Текст] : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.22.08 / Лизунов Александр Иванович. - М., 1994.-26 с.

72. Лизунов, А.И. Прогнозирование поездных ситуаций [Текст] / А.И. Лизунов // Железнодорожный транспорт. - 2000. - № 7. - С. 12-16.

73. Лисенков, В.М. Теория автоматических систем интервального регулирования [Текст] / В.М. Лисенков. -М.: Транспорт, 1987. - 149 с.

74. Лукьянов, М.С. Программный комплекс поддержки принятия решений по синтезу оперативного графика движения поездов [Текст] : дис. ... канд. техн. наук : 05.13.18 / Лукьянов Максим Сергеевич. - Хабаровск, 2002. - 176 с.

75. Макарочкин, А.М. Использование и развитие пропускной способности железных дорог [Текст] / А.М. Макарочкин, Ю.В. Дьяков. - М. : Транспорт, 1981. - 287 с.

76. Моисеев, H.H. Математика ставит эксперимент [Текст] / H.H. Моисеев. -М. -.Наука, 1979.-224 с.

77. Моисеев, H.H. Математические задачи системного анализа [Текст] / H.H. Моисеев. -М.: Наука, 1981.-488 с.

78. Мугинштейн, JI.A. Имитационное моделирование в задачах организации движения поездов [Текст] / под ред. JI. А. Мугинштейна // Сб. трудов ученых ОАО «ВНИИЖТ» / ОАО «Науч.-исследовательский ин-т ж.-д. трансп.». - М. : Интекст, 2012.-55 с.

79. Нейлор, Т. Машинные имитационные эксперименты с моделями экономических систем [Текст] / Т. Нейлор. - М.: Мир, 1975. - 511 с.

80. Никищенков, С.А. Автоматизированная система комплексной эмуляции работы диспетчерского участка с совмещённым исполненным и прогнозным графиками движения поездов и работы станций [Текст] / С.А. Никищенков, А.Н. Черемухин, А.Ю. Павлов // Вестник СамГУПС. - 2012. вып. 1 (15). - С. 121-126.

81. Орлюк, А. А. Система составления графика движения поездов и способы её работы [Текст] / А. А. Орлюк, Ю. В. Былинский // Автоматика, связь, информатика. - 2004. - № 11. - С. 41^3.

82. Осьминин, А.Т. Об автоматизации разработки графика движения [Текст] / А.Т. Осьминин, В.А. Анисимов, H.A. Клюев, JI.A. Осьминин, В.В. Анисимов // Железнодорожный транспорт. - 2012. - № 4. - С. 19-24.

83. Пат. RU 2207279 С1. Способ имитационного моделирования поездопотока по участку железной дороги [Текст] / JI.A. Мугинштейн, Т.В. Виноградова; заявитель и патентообладатель JI.A. Мугинштейн, Т.В. Виноградова ; заявл. 2002110380/28; опубл. 27.06.03.

84. Персианов, В.А. Системотехнический расчет пропускной способности станций и узлов методом моделирования [Текст] / В. А. Персианов, Н. С. Усков,

И. Е. Ежикова // Ин-т комплексных трансп. проблем при Госплане СССР. - М : [б. и.], 1967.-47 с.

85. Позамантир Э. И. Оптимальное оперативное планирование потоков продукции и работы транспорта [Текст] // Проблемы прогнозирования и оптимизации работы транспорта. -М.: Наука. - 1962. - С. 225-295.

86. Попов, А.Т. Оптимизация взаимодействия технологического железнодорожного транспорта и производства (на примере металлургического комбината) [Текст] : дис. ... канд. техн. наук : 05.22.12 / Попов Алексей Трофимович. -М., 1984. - 237 с.

87. Правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации [Текст] : утверждены Приказом Минтранса России от 21 декабря 2010 г. № 286. - Москва : Трансинфо, 2011. - 255 c.;ISBN 978-5-93647-021-9

88. Программа инновационного развития ОАО «РЖД» на период до 2015 г. [Текст] : утв. советом директоров ОАО «РЖД» (протокол №13 от 24.06.2011) . -М.: ОАО «РЖД», 2011. - 340 с.

89. Разработка системы прогнозных энернергосберегающих графиков движения поездов на направлении Исилькуль - Инская Западно-Сибирской железной дороги [Электронный ресурс] [Текст] / Руководство пользователя. - М, 2007. - 82 с.

90. Ратин, A.C. Динамический подход к задаче определения очередности обслуживания грузовых пунктов станции [Текст] / A.C. Ратин // Сб. научн. тр. МИИТ : Вопросы эксплуатации и экономики железных дорог. - М., 1977. - С. 5665.

91. Руководство по расчету станций методом моделирования на БЭСМ-4 [Текст] / Тальк K.K. - М.: ЦНИИС, 1975. - 180 с.

92. Саблиев, А. «Полиграф» моделирует работу всех служб станции / А. Саблиев//Гудок, -2014. -№21

93. Савченко, И.Е. Железнодорожные станции и узлы. [Текст] \ И.Е. Савченко, В.М. Акулиничев. - М.: Транспорт, 1992.-480 с.

94. Самарина, H.A. Некоторые проблемы по совершенствованию алгоритмов и программ для составления графика движения поездов. Труды /МИИТ, 1973, вып. 449.

95. Самарина, H.A. Составление двухпутного графика движения поездов на ЭВМ. М.: Транспорт, 1971. - 123 с.

96. Сергиенко, О. Ход по «ЭЛЬБРУСу» [Электронный ресурс] [Текст] / О. Сергиенко. // Гудок. - 2013. - 42. - Режим доступа: http://www.gudok.ru/newspaper/?ID=676944&page_print=Y

97. Система ГИД «УРАЛ - 92» Планирование пропуска поездов по диспетчерскому участку [Электронный ресурс] [Текст] / Инструкции пользователю и администратору : утв. Директор ООО «Кант» В.Н. Медведев, 2000.

98. Смехов, A.A. Применение математических методов для расчета оптимальных параметров грузовых фронтов [Текст] / A.A. Смехов. // Сб. науч. тр. МИИТ : Применение математических методов и ЭЦВМ в грузовой работе железных дорог. - М., 1968.-С. 15-29.

99. Советов, Б.Я. Моделирование систем [Текст] / Б.Я. Советов, С.А. Яковлев. -М.: Высшая школа, 1985.-271 с.

100. Создание новой технологии построения суточного прогнозного графика на основе системы ЭЛЬБРУС [Электронный ресурс] [Текст]. - М. : ОАО ВНИИЖТ. - 52 с.

101. Составление графика движения поездов на электронных цифровых вычислительных машинах / Под общ. ред. А. П.Петрова. - М. : Трансжелдориздат, 1962. 200 с.

102. Сотников, Е.А. Планирование работы станций с использованием ЭВМ [Текст] /Е.А. Сотников. -М.: Транспорт, 1973. - 51 с.

103. Суворов, В.К. Составление однопутного непараллельного графика движения поездов с помощью ЭЦВМ : дис.. канд. техн. наук. - М., 1973.

104. Текущее планирование отправления поездов со станций «АСУ Полигон» (АС ППЛБ) [Электронный ресурс] [Текст]. - 2013. 28 с.

105. Тихонов, Г.Н. Эвристический метод построения однопутных графиков движения поездов. Дис.. канд. техн. наук. -М., 1974.

106. Тишкин, Е.М. Автоматизация разработки графика движения поездов [Текст] / Е.М. Тишкин. - М. : Транспорт, 1990. - 423 с.

107. Тищенко, С.А. Исходные данные и алгоритм оперативной подготовки элементов графика движения поездов [Текст] / С.А. Тищенко // Вестник ВНИИЖТ. - 2002. - вып. 2. - С. 33-37.

108. Трофимов, C.B. Выбор оптимальных методов оперативного управления работой промышленного железнодорожного транспорта [Текст] : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.22.01 / Трофимов Сергей Григорьевич. - М., 1990. - 21 с.

109. Тулупов, Л.П. Многофакторное оперативное нормирование дифференцированных перегонных времен хода грузовых поездов [Текст] / Л.П. Тулупов, A.B. Харитонов // Вестник ВНИИЖТ. - 1999. - № 1. - С. 37-41.

110. Феоктистов, Л.В. Составление с помощью ЭЦВМ графика движения

поездов различных категорий на двухпутных линиях : дис.....канд. техн. наук.

М., 1974.

111. Шалабаев, Б.Р. Имитационное моделирование систем управления движением поездов на линии метрополитена [Текст] : автореф. дис. ... канд. техн. наук : 05.13.07 / Шалабаев Бакытжан Рамазанович. - М, 1994. - 24 с.

112. Шаханов, И.Ф. Статистические модели и многокритериальные задачи принятия решений [Текст] / И.Ф. Шаханов. - М. : Статистика, 1979. - 184 с.

113. Шевелёв, Ф. А. Исследование и разработка технологических, алгоритмических и программных средств составления графика движения поездов при производстве ремонтно-путевых работ [Текст] : дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06 / Шевелёв Феликс Андреевич. - М, 1984. - 214 с.