Удосконалення технології формування місцевого вагонопотоку на дільниці в умовах сезонного коливання обсягів навантаження

Abstract

UA: Дисертація присвячена питанням удосконалення технології формування місцевого вагонопотоку в умовах сезонного коливання обсягів навантаження на основі технології оперативного формування плану роботи поїзних локомотивів при вивезенні вантажних вагонів зі станції полігону дирекції залізничних перевезень. З цією метою в роботі розроблено систему підтримки прийняття рішень для оперативних працівників шляхом використання комплексу моделей, що дозволяють формалізувати технологію оперативного управління місцевою роботою на дільниці в умовах сезонних коливань обсягів навантаження. Розроблені такі моделі: двохетапна гібридна модель прогнозування реальних обсягів навантаження у вагонах на полігонах дирекції залізничних перевезень, що забезпечує середню похибку прогнозу у межах до одного вагона; оптимізаційна модель управління місцевою роботою на полігонах дирекцій залізничних перевезень, яка враховує особливості планування місцевої роботи та забезпечує мінімізацію непродуктивних простоїв та пробігів (вагонів, локомотивів). З метою реалізації управління місцевою роботою сформовано процедуру оперативного формування плану роботи поїзних локомотивів при вивезенні вантажних вагонів зі станції полігону дирекції залізничних перевезень, яка забезпечує мінімальні експлуатаційні витрати. У дисертаційній роботі оцінено ефективність впровадження системи управління місцевою роботою дільниці в умовах Південної залізниці. RU: Диссертация посвящена вопросам усовершенствования технологии формирования местного вагонопотока в условиях сезонного колебания объемов погрузки на основе технологии оперативного формирования плана работы поездных локомотивов при вывозе грузовых вагонов из станции полигона дирекции железнодорожных перевозок. Для прогнозирования реальных объемов погрузки в вагонах на полигонах дирекции железнодорожных перевозок сформирована двухэтапная гибридная модель, которая содержит блок предыдущего прогноза на основе исторического динамического ряда и блок окончательного прогнозирования. Эти блоки связаны между собой обратной связью-регулятором, который являет собой реальные объемы погрузки в вагонах. Преимуществом сформированной двухэтапной модели является возможность учёта процесса выполнения местной работы в условиях как сезонных колебаний, так и колебаний по дням недели, что обеспечивает среднюю погрешность прогноза в пределах одного вагона. Прогнозирование объемов погрузки в вагонах базируется на использовании нейро-нечётких гибридных систем. В первом предыдущем блоке прогнозирования входными данными есть элементы исторического ряда объемов погрузки за предыдущие сутки и за двое суток до даты, на которую осуществляется прогноз. Во втором блоке окончательного прогнозирования входными данными являются значения предыдущего прогноза из первого блока, день недели, сезон и объем заказа клиента в вагонах. Для формализации технологии управления местной работой на полигонах дирекций железнодорожных перевозок разработана оптимизационная модель, учитывающая особенности планирования местной работы и обеспечивающая минимизацию непродуктивных простоев и пробегов (вагонов, локомотивов). Целевая функция модели представлена в виде интегрального критерия качества управления за период сменно-суточного планирования, при этом подинтегральной функцией является функционал от векторов состояния системы, что характеризуется топологией полигона дирекции по железнодорожным перевозкам и прогнозным количеством реально необходимых вагонов под погрузку-выгрузку, и вектора управления, характеризующегося планом работы локомотивов. В качестве системы ограничений приняты выполнение плановых показателей погрузки-выгрузки и плана заказов клиентов. С целью реализации управления местной работой сформирована процедура оперативного формирования плана работы поездных локомотивов при вывозе грузовых вагонов из станции полигона дирекции железнодорожных перевозок, которая основывается на определении рациональной последовательности объезда локомотивами линейных объектов путем предоставления им бальной оценки, которая включает следующие показатели: количество вагонов, количество вагонов со скоропортящимся грузом, количество вагонов с заканчивающимся сроком доставки. Эта процедура формализирована на основе нечеткой модели определения бальности групп вагонов на грузовых станциях. Выполнено моделирование управления местной работой полигона Полтавской дирекции железнодорожных перевозок Южной железной дороги, в результате которого установлена категория поездов и рациональная последовательность вывоза местного вагонопотока из станций, которая обеспечивает минимальные эксплуатационные расходы, приходящиеся на нерациональные перепробеги локомотивов. Оценено, что внедрение системы управления местной работой участка в масштабах полигона дирекции железнодорожных перевозок позволит получить в условиях Южной железной дороги экономию расходов в размере 1673891,3 грн в год. EN: The thesis is devoted to improved technology of local rail traffic forming under seasonal fluctuation of rail traffic capacity based on the technology of efficient planning of locomotive work while taking freight cars off the station area of the rail transportation directorate. The study aims at development of system to support decision-making for hands-on staff by applying a set of models which makes it possible to design technology of efficient management of local work on sections under seasonal fluctuation of rail traffic capacity. The following models have been developed: double-stage hybrid model for the rail capacity forecasting of cars on areas of the rail transportation directorate, which provides an average forecast range of up to one train; optimization management model for local work on areas of the rail transportation directorate, which takes into account peculiarities of local work planning and provides minimal wastes and empty runs of trains and locomotives. To implement local work management the procedure of efficient planning for locomotives while taking freight cars off the station of rail transportation directorate has been developed, which provides minimum maintenance costs. The thesis gives estimation analysis of effective implementation of management system for local divisional work of the Southern Railway.