Please use this identifier to cite or link to this item: http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/5781
Title: Формування автоматизованої технології транспортування контейнерів залізницею на основі теорії випадкових потоків
Other Titles: Формирование автоматизированной технологии транспортировки контейнеров железной дорогой на основе теории случайных потоков
Formation of automated technology transporting containers by rail based on the theory of random flows
Authors: Колісник, Аліна Володимирівна
Колесник, А. В.
Kolisnyk, A.
Keywords: теорія випадкових потоків
нестаціонарні неординарні потоки
задача стохастичного програмування
автоматизована технологія транспортування контейнерів залізницею
теория случайных потоков
нестационарные неординарные потоки
задача стохастического программирования
автоматизированная технология транспортировки контейнеров по железной дороге
random flow theory
non-stationary extraordinary flows
the problem of stochastic programming
automated technology for transporting containers by rail
Issue Date: 2020
Publisher: Український державний університет залізничного транспорту
Citation: Колісник А. В. Формування автоматизованої технології транспортування контейнерів залізницею на основі теорії випадкових потоків : автореф дис. ...канд. техн. наук : 05.22.01 –- транспортні системи / Аліна Володимирівна Колісник ; Укр. держ. ун-т залізн. трансп. - Харків, 2020. - 24 с.
Abstract: UA: Дисертація присвячена питанням підвищення ефективності контейнерних інтермодальних перевезень шляхом формалізації та автоматизації процесів транспортування контейнерів залізницею на основі теорії випадкових потоків. Проведено аналіз техніко-експлуатаційних показників роботи залізничного транспорту, зокрема при перевезенні потоків контейнерів; проведено дослідження особливостей структури та параметрів контейнеропотоків і отримано залежності кількісних характеристик. Дослідження процесу надходження контейнерних потоків до залізничних термінальних станцій довели, що такі потоки належать до класу неординарних, нестаціонарних потоків Пуассона та Ерланга. Було показано, що одним з найважливіших параметрів процесу надходження контейнерів як випадкового потоку є функція умовної інтенсивності, яка являє собою функцію фільтрації історії випадкового часового точкового процесу і є основою для обчислення всіх необхідних його числових характеристик. З метою формалізації процесів транспортування контейнерних партій до порту у складі інтермодальних перевезень запропоновано використання математичного апарату теорії випадкових потоків, найбільш придатного для відтворення всіх складових технологічних процесів з урахуванням системного підходу та їхньої стохастичної природи. З метою планування процесу організації транспортування контейнерних партій залізницею до морських портів сформовано оптимізаційну модель оперативного управління цим процесом, яка представлена цільовою функцією у вигляді сумарних питомих експлуатаційних витрат на просування контейнерів сухопутною частиною шляху та системою обмежень, що відтворює технологічні параметри процесу. Вперше розроблено модель прогнозування інтенсивності потоку надходження контейнерів на основі рекурентних нейронних мереж глибинного навчання, яка використовує схему представлення функцій умовної інтенсивності надходження контейнерів у вигляді нерегулярних часових рядів. Сформовані моделі дозволяють не тільки на оперативному, а й тактичному і стратегічному рівнях системи управління перевізним процесом комплексно підходити до вирішення технологічних задач, пов’язаних з плануванням транспортування контейнерів до порту з урахуванням стохастичності всього процесу. Набула подальшого розвитку система інформаційної взаємодії АСК ВП УЗ Є з інтермодальним оператором шляхом інтеграції (СППР) на АРМи оперативних працівників, що реалізує автоматизовану технологію раціонального управління контейнерними перевезеннями. RU: верситет железнодорожного транспорта МОН Украины, Харьков, 2020. Диссертация посвящена вопросу повышения эффективности контейнерных интермодальных перевозок путем формализации и автоматизации процессов транспортировки контейнеров по железной дороге на основе теории случайных потоков. Проведен анализ технико-эксплуатационных показателей работы железнодорожного транспорта, в частности при перевозке потоков контейнеров, проведено исследование особенностей структуры и параметров контейнеропотоков и получены зависимости количественных характеристик. Исследование процесса поступления контейнерных потоков на железнодорожные терминальные станции доказали, что такие потоки относятся к классу неординарных, нестационарных потоков Пуассона и Эрланга. Было доказано, что наиболее простым способом формализации нестационарного неординарного потока, какими есть контейнерные партии, поступающие на терминальные станции, является его представление в виде суперпозиции потоков, каждый из которых представляет множество событий одинаковой кратности. На основе реальных данных процесса поступления контейнеров методом максимизации логарифмической функции правдоподобия получен аналитический вид условной функции интенсивности нестационарного неординарного потока и функции интенсивности составляющих потоков, отличающихся по параметру кратности. Было показано, что одним из важнейших параметров процесса поступления контейнеров как случайного потока есть функция условной интенсивности, которая представляет собой функцию фильтрации истории случайного временного точечного процесса и является основой для вычисления всех необходимых его числовых характеристик. С целью формализации процессов транспортировки контейнерных партий в порт в составе интермодальных перевозок предложено использование математического аппарата теории случайных потоков, наиболее подходящего для воспроизведения всех составляющих технологических процессов с учетом системного подхода и их стохастической природы. В целях планирования процесса организации транспортировки контейнерных партий железной дорогой к морским портам сформирована оптимизационная модель оперативного управления этим процессом, представленная целевой функцией в виде суммарных удельных эксплуатационных затрат на продвижение контейнеров сухопутной частью пути и системой ограничений, которая воспроизводит технологические параметры процесса. Также в ходе моделирования было доказано, что результаты оптимизации позволяют определить ключевые элементы оперативного плана работы терминальных железнодорожных станций: моменты времени окончания накопления контейнерных партий в терминальных станциях и способ их транспортировки в морской порт (в составе прямого полносоставного или неполносоставного маршрутного поезда или в составе попутных грузовых поездов с возможной последующей переформировкой на сортировочных станциях). Впервые разработана модель прогнозирования интенсивности потока поступления контейнеров на основе рекуррентных нейронных сетей глубинного обучения, которая использует схему представления функций условной интенсивности поступления контейнеров в виде нерегулярных временных рядов. Сформированные модели позволяют не только на оперативном, но и тактическом и стратегическом уровнях системы управления перевозочным процессом комплексно подходить к решению технологических задач, связанных с планированием транспортировки контейнеров в порт с учетом стохастичности всего процесса. Предложено внедрить новый модуль в единую автоматизированную систему управления грузовыми перевозками путем его интегрирования на АРМы оперативных работников, который будет содержать в себе СППР, а также на АРМ оператора интермодальных перевозок. Это позволит с помощью системного подхода согласовать работу портов и железнодорожных терминальных станций, что приведет к уменьшению простоев контейнеров на железнодорожных станциях и в портах, следовательно уменьшатся общие эксплуатационные расходы на перевозку контейнеров. EN: The dissertation is devoted to the issue of increasing the efficiency of container intermodal transport by formalizing and automating the processes of transporting containers by rail based on the theory of random flows. The paper analyzes the technical and operational indicators of railway transport, in particular when transporting container flows. A study of the structural features and parameters of container flows and the dependence of quantitative characteristics. The study of the process of container flows to railway terminal stations proved that such flows belong to the class of extraordinary, non-stationary flows of Poisson and Erlang. It was shown that one of the most important parameters of the process of container arrival as a random flow, from the point of view of theory, is a conditional intensity function, which is a function of filtering the history of a random temporary point process and which is the basis for calculating all its numerical characteristics. In order to formalize the processes of transporting container lots to the port as part of intermodal transport, it is proposed to use the mathematical apparatus of the theory of random flows or temporary point processes, which is most suitable for reproducing all components of technological processes taking into account the systematic approach and their stochastic nature. The optimization model of the operational management of container transportation from railway terminal stations to ports is represented by the objective function in the form of total operating costs for the promotion of containers by the land part of the track and a system of restrictions that reproduces the process parameters. For the first time, an original scheme was developed for representing the functions of the conditional intensity of container inflow in the form of irregular time series; a model was developed for predicting the intensity of the flow of container inflows based on recurrent neural networks of deep learning.
URI: http://lib.kart.edu.ua/handle/123456789/5781
Appears in Collections:2020

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
arefkolesnik.pdf859.15 kBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.