Удосконалення технології пасажирських перевезень на основі вибору раціональних схем обороту пасажирських составів

Abstract

UA: Дисертацію присвячено вирішенню актуального науково – прикладного завдання щодо удосконалення організації пасажирських перевезень на залізничному транспорті на основі гнучкої технології вибору схем обороту пасажирських составів. В роботі надано теоретичне обґрунтування процесу вибору і призначенню раціональних кільцевих маршрутів прямування пасажирських поїздів, що забезпечує мінімізацію експлуатаційних витрат та задоволення вимогам пасажирів. Розроблений комплекс моделей: прогнозування пасажиропотоків; вибору раціональних маршрутів прямування і розрахунку напрямку курсування пасажирських поїздів є основою для формування автоматизованої технології вибору раціональних схем обороту пасажирських составів. Це забезпечує можливість вивільнення до 12% робочого парку пасажирських вагонів. Запропонований комплекс моделей реалізовано у вигляді автоматизованої системи розподілу пасажирського рухомого складу (АСРПРС). Система інтегрована до автоматизованого робочого місця (АРМ) інженера Головного пасажирського управління (ЦЛ) і пасажирської служби залізниці (Л). RU: Диссертация посвящена решению актуального научно – прикладного задания по совершенствованию организации пассажирских перевозок на железнодорожном транспорте на основе гибкой технологии выбора схем оборота пассажирских составов. В работе представлено теоретическое обоснование процесса выбора и назначения рациональных кольцевых маршрутов следования пассажирских поездов, которое обеспечивает минимизацию эксплуатационных расходов и удовлетворяет требованиям пассажиров. На основе проведенного анализа теоретических разработок и практического опыта по организации схем оборота пассажирских составов, определено, что эффективное формирование схем оборота пассажирских составов - является одной из основных задач пассажирской железнодорожной системы. В настоящее время выбор оптимального варианта движения пассажирского состава выполняется на основе практического опыта оперативных работников пассажирской службы железной дороги и практически не используются современные научно - обоснованные и информационно - ориентированные рекомендации. Одним из современным средств совершенствования технологии организации схем оборота пассажирских составов является разработка и внедрение автоматизированной системы для предоставления научно - обоснованных решений по выбору рациональных схем оборота. В основу автоматизированной технологии выбора рациональных схем оборота пассажирских составов положен разработанный комплекс моделей: прогнозирования пассажиропотоков; выбора рациональных маршрутов следования и расчета направления движения пассажирских поездов. Модель прогнозирования пассажиропотоков разработана с учетом результатов анализа статистических данных на основе нечетких временных рядов со свойствами эволюционной самоорганизации. Данная модель в отличие от предыдущих методов прогнозирования позволяет учесть нечеткость возникновения ситуации при выборе пассажиром варианта, каким поездом совершить поездку. Как результат, модель показала высокую устойчивость и отсутствие случайного импульсного отклонения с общей погрешностью не более 4 - 6%. Для формализации процесса выбора рациональных маршрутов следования пассажирских составов («кольцевания») сформирована оптимизационная модель. В предложенной модели с целью быстрого решения NP - полной задачи, а именно поиска лучших вариантов маршрута следования поезда на сети Укрзализныци в условиях многовариантности применен интеллектуальный мультиагентный метод оптимизации на основе системы муравьиных колоний. Этот метод позволил на произвольно сформированном графе сети с 14 вершинами найти наилучшее решение за 3,2 мин. При разработке модели выбора рациональных маршрутов следования и расчета направления движения пассажирских поездов формализовано технологию управления транспортной системой в части организации схем оборота пассажирских составов. Новая технология, в отличии от существующей имеет свойства гибкости и адаптации к изменению спроса на перевозки при ограниченности количества пассажирского подвижного состава. Формализация адаптивной технологии выполнена на основе процедуры эволюционного моделирования, которая представляет собой двухкритериальную оптимизационную задачу: минимизация времени нахождения составов в пунктах оборота с параллельным обеспечением установленного уровня населенности поезда в условиях определения его удобного времени прибытия (отправления) для пассажиров. Для повышения степени гибкости системы решена задача управления общим резервом свободных мест в ней. Для выявления системного эффекта сформирован критерий качества управления в явном виде. В результате, учитывая особенности функционирования системы на протяжении года, предусмотрено осуществлять непрерывный автоматизированный контроль резерва свободных мест в поездах. Предложенный комплекс моделей реализован в виде автоматизированной системы распределения пассажирского подвижного состава и интегрирован в подсистемы автоматизированной системы управления пассажирскими перевозками Укрзализныци (АРМы инженера Главного пассажирского управления (ЦЛ) и пассажирской службы железной дороги (Л)). Разработанная система позволяет определить оптимальный маршрут оборота состава; рассчитать оборот пассажирского состава и необходимое количество составов для обслуживания выбранного направления движения; рассчитать суммарные затраты на перевозку пассажиров и др. Технико - экономическое обоснование показало, что использование кольцевых схем оборота пассажирских составов позволяет высвободить до 12% рабочего парка пассажирских вагонов под дополнительные объемы перевозок. EN: The dissertation is sanctified to the decision of actual scientific and applied task on perfection of organization of passenger transportations on a railway transport on the basis of flexible technology of choice of passenger trains turn charts. The theoretical ground of choice process and setting of rational circular routes of the passenger trains circulation, which provides minimization of running expenses and will fully satisfy to the requirements of passengers, presented in this work. The following complex of models was developed: prediction of passenger traffic; choice of rational routes of the following and calculation of direction of plying of passenger-trains are basis for forming of computer-aided technology of choice of passenger trains turn charts. It provides possibility of freeing to 12% worker of park of passenger carriages. The offered complex of models is realized as CAS of distribution of passenger rolling stock. This system is integrated in workstation of engineer of Main passenger administration and passenger service of railway.