Введение к работе
Актуальность темы. Автоматизированные системы управленій движением городского пассажирского транспорта и, в частности, автоматизированные системы управления движением городского электрического транспорта (АСУ ГЭТ) постоянно развиваются. Их развитие в первую очередь связано с тем, что системы диспетчерского управления, предназначенные для решения задач контроля и учета выполнения расписания на маршрутах городского электрического транспорта, а также для управления перевозками служат для качественного удовлетворения населения в городских поездках, что является неотъемлемым условием развития любой страны.
Анализ существующей литературы показывает, что многие вопросы автоматизации процессов диспетчерского управления движением во внештатных ситуациях, полноценного информирования субъектов управления о ходе выполняемого ими перевозочного процесса, а также оперативного планирования перевозок в реальном масштабе времени требуют значительного своего совершенствования. Эти вопросы следует рассматривать как еще более актуальные, когда автоматизации управления перевозочным процессом в силу своей специфики подлежит городской электрический транспорт.
В связи с этим диссертационная работа «Модели и архитектура автоматизированных систем управления движением городского пассажирского электротранспорта», направленная на совершенствование автоматизированных систем управления движением городского пассажирского транспорта, является весьма актуальной.
Целью диссертационной работы является разработка автоматизированной системы управления пассажирскими перевозками городским электрическим транспортом с улучшенными характеристиками. Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:
разработка математической модели представления исходных данных в задаче составления расписания движения городского электротранспорта;
разработка математической модели распределения подвижного состава между маршрутами;
разработка алгоритма построения таблиц времен проследования контрольных пунктов;
разработка алгоритмов диспетчерского управления перевозками;
построение архитектуры автоматизированной системы управления с централизованным управлением с использованием управляющего вычисшггельного комплекса шинной топологии;
разработка алгоритма распределения контрольных пунктов на маршрутной сети города;
разработка алгоритма взаимодействия устройств подвижной единицы и контрольных пунктов.
Методы исследования базируются на теории массового обслуживания, теории проектирования элементов и устройств вычислительной техники, теории многокритериальной оптимизации, теории исследования операций, теории выбора и принятия решений.
Научная новизна работы заключается во введении и обосновании математических моделей представления исходных данных в задаче составления расписания движения городского электротранспорта, а также распределения подвижного состава между маршрутами, алгоритма построения таблиц времен проследования контрольных пунктов, алгоритмов диспетчерского управления перевозками, архитектуры автоматизированной системы управления с централизованным управлением с использованием управляющего вычислительного комплекса шинной топологии, алгоритма распределения контрольных пунктов на маршрутной сети города, алгоритма взаимодействия устройств подвижной единицы и контрольных пунктов.
Практическая значимость работы заключается в том, что ее результаты позволяют составлять расписания движения городского электрического транспорта наиболее рационально, осуществлять адекватное управление перевозочным процессом в ситуациях массовых нарушений с обеспечением снижения потерь перевозочных ресурсов в 1,5, а в отдельных случаях - в 2,5 раза, уменьшить себестоимость оборудования в конкретных условиях внедрения за счет рационального распределения контрольных пунктов, минимизировать потери и искажение информации за счет устранения человеческого фактора в режимах регистрации на контрольных пунктах.
Реализация и внедрение результатоп работы.
-
По результатам работы разработаны методики, способы и устройство, которые нашли применение в практике управления движением городского пассажирского транспорта г. Курска муниципального унитарного предприятия «Управление пассажирскими перевозками», в разработке расписаний движения городского электрического транспорта муниципальным унитарным предприятием «Курскэлектротранс».
-
Акт внедрения устройства периферийного управления АСУ, методики составления расписаний движения пассажирского транспорта для маршрутной сети вида транспорта, методики распределения контрольных пунктов на маршрутной сети вида транспорта (акт внедрения от 17 мая 1999 г.).
3. Акт внедрения способа определения потребного количества подвижного состава на маршрутах трамвая и троллейбуса, методики составления расписаний движения электрического транспорта для маршрутной сети вида транспорта (акт внедрения от 26 мая 1999 г.).
Личный вклад автора в диссертационную работу заключается в создании алгоритмов решения всех задач, обосновании используемых методов решения, получении окончательных соотношений и формул, экспериментальных результатов, их анализе, интерпретации и сравнении с теоретическими результатами, разработке устройства периферийного управления АСУ в составе управляющего вычислительного комплекса, его настройке и проведении экспериментальных исследований.
Публикации и апробация результатов работы. Диссертационная работа выполнена в рамках решения целого ряда задач автоматизации управления движением электрического транспорта, используемых в интересах организации пассажирских перевозок в г. Курске. По результатам диссертации опубликовано 7 научных работ, подано две заявки на выдачу патента Российской Федерации.
Достоверность полученных результатов основана на корректном применении математических методов теории массового обслуживания, теории выбора и принятия решений, теории проектирования элементов и устройств вычислительной техники, теории многокритериальной оптимизации, теории исследования операций, а также на корректном использовании методов статистического анализа на ЭВМ и на многочисленных экспериментальных результатах, полученных в ходе практической эксплуатации в рамках управления движением городского пассажирского транспорта в г. Курске в период с 1998 по 2000 гг.
. Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, в которых изложены теоретические и экспериментальные обоснования научных положений, основных результатов, библиографического списка, приложений. Объем диссертации составляет 175 стр. машинописного текста, включая 20 рисунков, 9 таблиц, библиографического списка из 131 наименования и 10 приложений.