Удосконалення технології залізничних вантажних перевезень в умовах функціонування конкурентних операторських компаній

Abstract

UA: Дисертація присвячена питанням удосконалення технології залізничних вантажних перевезень в умовах функціонування конкурентних операторських компаній на основі формування автоматизованої технології управління парком вантажних вагонів різних форм власності. З цією метою в роботі запропоновано два варіанти оптимізаційних моделей, що формалізують технологічний процес управління парком вантажних вагонів операторських компаній та залізниці з цільовими функціями у вигляді сумарних експлуатаційних витрат і відповідною системою обмежень, які враховують технічні та технологічні умови процесу розподілу вагонів за маршрутами. Сформовані оптимізаційні моделі адекватно відтворюють умови процесу перевезення, забезпечують скорочення транспортних витрат за умови задоволення вимог клієнтів і передбачають формування автоматизованої технології управління і розподілу парку вантажних вагонів різних форм власності. Враховуючи теорію обчислювальної складності, для знаходження оптимального плану розподілу вагонів за маршрутами обрано евристичний метод, заснований на математичному апараті генетичних алгоритмів. Набули подальшого розвитку методи прогнозування обсягів вагонопотоків на залізничній мережі, а також удосконалено комплекс задач, що вирішуються на автоматизованих робочих місцях оперативного персоналу при управлінні парком вантажних вагонів.

RU: Диссертация посвящена вопросам совершенствования технологии железнодорожных грузовых перевозок в условиях функционирования конкурентных операторских компаний на основе формирования автоматизированной технологии управления парком грузовых вагонов различных форм собственности. В работе проведен анализ особенностей функционирования системы грузовых перевозок при управлении вагонным парком на железной дороге и доказано, что существующие методы планирования не в полной мере решают вопросы рационального регулирования вагонным парком на железнодорожной сети. Поэтому в работе предложено усовершенствованную технологию распределения и управление парком грузов вагонов с учетом взаимоотношений железной дороги и владельцев вагонов. С этой целью в работе предложены два варианта оптимизационных моделей, которые формализуют технологический процесс управления парком грузовых вагонов операторских компаний и железной дороги с целевыми функциями в виде суммарных эксплуатационных расходов и соответствующей системой ограничений, которые учитывают технические и технологические условия процесса распределения вагонов по маршрутам. Сформированные оптимизационные модели адекватно воспроизводят условия процесса перевозки, обеспечивающих сокращение транспортных расходов при условии удовлетворения требований клиентов и предусматривают формирование автоматизированной технологии управления и распределения парка грузовых вагонов различных форм собственности. Учитывая теорию вычислительной сложности, для нахождения оптимального плана распределения вагонов по маршрутам избран эвристический метод, основанный на математическом аппарате генетических алгоритмов. В работе разработана прогнозная модель, которая одновременно выдает информацию о реальных объемах вагонопотоков на станциях и время предъявления вагонов на соответствующие станции. Сформирована архитектура искусственной нейронной сети Элмана, которая содержит два входа и два выхода и является основой созданной прогнозной модели. Проведена проверка адекватности и точности модели с использованием фактических данных станций на железной дороге о количестве вагонов и времени предъявления вагонов. Погрешность модели прогнозирования не превышает 10 %. На основе полученных прогнозных данных об объемах вагонопотоков и времени подачи вагонов на железнодорожном полигоне, который содержит 50 железнодорожных станций, было получено решение задачи распределения вагонов по маршрутам. Процедура нахождения плана распределения парка грузовых вагонов на железнодорожной сети достаточно универсальная и позволяет в реальном масштабе времени корректировать план формирования поездов с учетом распределения вагонов железной дороги и вагонов операторских компаний.

EN: The thesis is devoted to the improving of railway freight transportation technology under conditions of competitive operators companies on the basis of forming the computer-aided technology of freight cars fleet management with different ownership. Two variants of optimization models that formalize the technological process of freight cars fleet management of operator companies and the railway with objective functions as total operational costs and corresponding system of limits that takes into account the technical and technological conditions of car distribution along the route are offered. Formed optimization models adequately recreate the terms of transportation process, provide the reduction of transportation costs to satisfy customers and provide forming the computer-aided technology of management and distribution of freight car fleet with different ownership. Taking into account the theory of calculable complication for the optimal plan of car distribution on routes, the heuristic method based on the mathematical apparatus of genetic algorithms is chosen. The methods of predicting the volumes of car traffic on the railway network have further development and complex of tasks to be solved on automated workstations of operative personnel are improved.