Введение к работе
Актуальность проблемы. Совершенствование процессов управлення перевозками, создание новых высокоэффективных средств и систем информатизации - ключевое направлена; в повышении провозной и пропускной способности железных дорог и безопасности движения. Разработке научных основ создания экспертной системы (ЭС), выбора теоретического подхода ее построения на базе обобщения опыта квашфицированвъи специалистов итюсвешена данная диссертация.
Актуальность этой проблемы обусловлена необходимостью пересмотра сложившихся традиционных подходов к решению задач оперативного управления эксплуатацией локомотивов и работой локомотивных бригад из-за слабой формализуемости предметной области.
Процесс принятия оперативных решений диспетчерами предполагает осмысление поступающих шформационных сообщений на уровне вариативного и конструктивного осмысления: действия диспетчеров 'должны быть избирательны и эффективны в пространстве альтернативе Задачи планирования и прогнозирования решаются в реальном времени. Существующий режим работы в'лучшем случае позволяет осмыслить ситуацию гормативда. Коллективный характер принятая решений усугу-блжт проблему принятия эффективных решений, В этих условиях критерием выбора вариантов регулировок является личный опыт и интуиция диспетчеров. Предпочтение варианту регулировок, как правило, отдается на уровне случайного осмысления.
Для облегчения вариативного осмысления необходимо утвердить новые информационные технологии и средства их поддержки на основе диалоговых процедур и развития автоматизированных рабочих мест (АРМов) в направлении интеллектуализации, т.е. придания им свойств экспертных систем.
Целью работы является обоснование необходимости и целесообразности применения экспертной системы управления эксплуатацией локомотивов (ЭСУТ), предоставляющей диспетчерской ежне возможности вариативного осмысления при принятии оперативных решений в любой сложившейся ситуации.
Основная аадйна - разработка методологических и теоретических основ ЭСУТ для готгеллектуаллзации процесса принятия
оперативных решений, их оценки й прогнозирования госледствий.
Важной особенностью задачи является коллективный характер
принятия решений в реальной времени, в условиях неопределенности и
дефицита времени.
Объект и предмет исследования. Объектом исследования является диспетчерская служба (на примере диспетчерских служб Южной я Северо-Кавказской жд). Диспетчерская служба -метаснстемный объект, т.к. управляет работой системных объектов. Предметом исследования является процесс подготовки и поддержки оперативных решений по дитмнчгскому: управле-ншо дислокацией
ЛОКОМОТИВОВ И ЛОКОМОТИВНЫХ брИГаД. ' ' ;,{-:. -
Методика исследования. Теоретической основой исследований, послужили научные труды и решения, принятые в области оперативного управления работой локомотивов и организации труда и отдыха локомотивных бригад, теория фреймов, элементы теории множеств; нечеткая логика, ситуационное моделирование, теория 'принятия решений, теория прсктранственно-временной логики, методы проекционного управления^ теория массового обслуживания, "статический и операционный анализ, теория баз данных, методы теории искусственного интеллекта
На защиту выносятся:
структура ииформацноннбго обеспечения комплекса задач по оперативному управлению дислокацией локомотивов и бригад
динамическая модель управления задачами, решаемыми локомотивными диспетчерами, позволяющая выбирать необходимую регулировку, при дефиците времени на стабилизацию поездного положения;
модель экспертной системы, обеспечивающая проекционное управление процессом принятия решений диспетчерской смены;
методика оценки качества принимаемых решений. ;
Научная новизна:
в рамках использования принципов исскуственного интеллекта на железнодорожном транспорте предложены, обоснованы и исследованы элементы компьютерной1'технологии процесса принятия оперативных решении по управлению работой локомотивов и локомотивных бригад;"
разработана структура информационного обеспечгния ЭСУТ;
на основе теории фреймов разработан* проекционный механизм управления процессом принятия решений;
разработана методика и средства адаптации ЭС к конкретному полигону обслуживания;
предложена методика определения эффективности выбранного сценария действий в оперативном режиме.
Практическая значимость работы заключается в том, что разработанная модель экспертной системы предоставляет ітаспетчеру возможность повысить качество принимаемых решений по оперативному управлению работой локомотивов и локомогивных бригад.
Резлизадця работы . Отдельные проектные решения в виде элементов прикладного программного обеспечения использованы при разработке АРМ ПТОЛ (пукт технического обслуживания локомотивов) я эктериментального прототипа экспертной системы управления иеревозкамн по заказу ПКТБ АСУЖТ.
Апробация работы. Основные положения работы представлены на 6-й ,7-к и 8-й международнных школах-семинарах "Микропроцессорные системы связи и управления на железнодорожном транспорте'* (1993-1995гг., Алушта); на 57-й научно-технической конференции специалистов железнодорожного транспорта (Харьков, 1995г); диссертация обсуждалась и была'одобрена на семинаре ИК НАН Украины , информационные технологии на транспорте*1 (Киев, 1995т у в на заседаниях кафедры МИУС ХарГАЖД (1991-1995гг.).
Публикации. Основные положения диссертации были опубликованы в 7 печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 139 наименований, шести прпложентгй и глоссария. Содержание работы изложено на 113 страницах основного текста, содержит 9 таблиц, 4-1 иллюстрация.