Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии

Диссертационная работа:

Солоп Ирина Андреевна. Принципы и механизмы совершенствования работы линейного района центра управления местной работой на основе развития АСУ : Дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06, 05.22.01 : Ростов н/Д, 2005 158 c. РГБ ОД, 61:05-5/3767

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ В ДИССЕРТАЦИИ 4

ВВЕДЕНИЕ 6

1 АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЛИНЕЙНОГО
РАЙОНА ЦУМР 15

1.1 Характеристика технологических, организационных, социально-

экономических проблем и задач ОЦ 15

1.2 Анализ существующих подходов и методов совершенствования

работы ОЦ 28

1.3 Совершенствование деятельности ОЦ на основе развития АСУ

ЛР 38

1.4 Выводы 51

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И МЕТОДЫ МАТЕМАТИЧЕСКОГО
МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ В АСУ ЛР 54

2.1 Формализованные механизмы совершенствования структуры,
функций и технологии деятельности ОЦ 54

2.2 Развитие методов математического моделирования
технологических процессов и процедур принятия решений в
АСУЛР 66

  1. Анализ временных рядов 66

  2. Совершенствование экспертных процедур генерирования

знаний и принятия решений 74

  1. Оптимизация деятельности ОЦ 80

  2. Выводы 88

3 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЛИНЕЙНОГО 90
РАЙОНА

3.1 Определение границ ОЦ 90

3.1.1 Структура и технологический состав — основа процедуры
определения границ ОЦ 90

3.1.2 Организационные аспекты задачи определения границ ОЦ 99

  1. Разработка информационно-аналитического центра ОЦ 1

  2. Выводы 115

4 ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ РЕАЛИЗАЦИИ РАЗРАБОТАННОГО

ПОДХОДА НА РАЗЛИЧНЫХ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ УРОВНЯХ .... 116

4.1 Совершенствование структуры ОЦ на СКЖД 116

4.2 Построение моделей и прогноз показателей развития
Туапсинского ОЦ 124

4.3 Выводы 137

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 138

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 142

АКТЫ О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ПРИНЯТЫЕ В ДИССЕРТАЦИИ:

АСИ — адаптивные системы управления с идентификатором;

АСОУ — автоматизированная система организационного управления; АСУ ЛР - автоматизированная система управления линейным районом; АСУСС - автоматизированная система управления сортировочной станцией;

автоматизированная система управления технологическими процессами;

базы знаний;

вагонное депо;

грузовая станция;

поездной участковый (узловой) диспетчер;

начальник станции;

заместитель начальника станции;

дежурный по станции;.

дежурный по горке;

дежурный по парку прибытия;

дежурный по парку формирования;

маневровый диспетчер;

станционный диспетчер;

информационный аналитический центр комплекса;

информационно-планирующие системы;

информационный центр;

комплекс горочный микропроцессорный;

АСУТП

ДСПГ

депп

ДСПФ ДСЦ

деце

ИАЦК ИПС

иц кгм-

РИИЖТ

ЛПР - лицо, принимающее решение;

ЛР - линейный район;

МВРП — механизированный вагонно-ремонтный пункт;

ОТО - организационно-технологические объекты;

ОЦ — опорный центр;

САПР ЖС — системы автоматизированного проектирования железнодорожных станций;

— система автоматического управления;

СТЦ - станционный технологический центр;

ПП — парк прибытия;

ППВ — пункт подготовки вагонов к перевозкам;

ППС — промывочно-пропарочная станция;

ПТО — пункт технического обслуживания вагонов;

ПО — парк отправления;

СГ - сортировочная горка;

СМО — системы массового обслуживания;

СеМО — сети массового обслуживания;

СС — сортировочная станция;

ТИ — теория игр;

ТРО — теория распознавания образов;

ТМО - теория массового обслуживания;

ТЧ — тяговая часть (локомотивное депо);

ЦУМР — центр управления местной работой;

ЦУП — центр управления перевозками ОАО «РЖД»;

ЦУПР — региональный центр управления перевозками;

ЦФТО - центр фирменного транспортного обслуживания.

Введение к работе:

Реформирование социальных устоев и экономики страны неразрывно связано с реструктуризацией транспортной отрасли, роль и значение которой для России трудно переоценить. Железные дороги - артерии сложного социально-экономического, технико-технологического организма. Они обеспечивают взаимодействие промышленных и сырьевых районов страны, коммуникации населения на огромной территории, создают транспортные коридоры для организации внешнеэкономической деятельности, удовлетворяют потребности многочисленных потребителей в перевозках грузов, населения и многое другое.

В настоящее время состояние системы железнодорожных перевозок по всем позициям: техническое и информационное оснащение, технологическая и экономическая эффективность, ее соответствие потребностям экономики страны оставляет желать лучшего. Статистически установлена структура затрат времени в процессе эксплуатации грузового вагона: в движении он находится только около 30 % времени своего оборота, а остальные 70 % приходятся на технические и грузовые станции. Из этого следует, что ресурс совершенствования исследуемого технологического процесса имеется на всех его этапах: зарождение грузов, перевозка, доставка потребителю.

Трансформация системы управления и технологий перевозочного процесса, осуществляется постоянно, однако она была подчинена, как правило, в основном одному требованию - повышению эффективности и качества деятельности отдельных транспортных подсистем при заданных ограничениях на безопасность. Этот показатель легко оценивался численно перерабатывающей способностью станций и участков движения поездов, соотношением времени нахождения вагона в пути и на переработке и т.д. Учет же политических приоритетов, социально-экономических (в том числе экологических) требований имели второстепенное значение. Новая парадигма управления выводит нас на иные, более сложные типы управленческих систе л,

оперирующих нечеткой и интуитивной информацией, способствует расширению спектра используемых средств моделирования и управления.

В процессе формирования дорожных центров управления перевозками (ДЦУ) и концентрации диспетчерского руководства поездной работой возник вопрос о перераспределении функций и ответственности между служб й перевозок, отделами перевозок отделений и станциями дорог. При переводе поездных диспетчеров в ДЦУ для организации и управления местной работой на полигоне отделения в отделах перевозок отделений был оставлен оперативно-диспетчерский аппарат. Так, например, на Северо-Кавказской дороге, в 2004 г. специалистами дороги совместно с учеными Ростовского государственного университета путей сообщения (РГУПС) разработан технологический процесс Центра управления местной работой (ЦУМР) на базе Ростовского отделения дороги. Этим документом была разграничена ответственность между ДЦУ, ЦУМРом, опорными станциями линейных районов (ЛР) и определены основные функции.

Анализ, проведенный в первом разделе работы, убедительно свидетельствует о необходимости разработки новой структуры и идеологии автоматизации транспортных процессов. Возможны различные направления совершенствования систем управления транспортными комплексами. Важнейшим из них является совершенствование работы линейного района (опорных центров) сети железных дорог (далее по тексту ОЦ). В настоящее время особенно пристального внимания требуют:

- структуры сети линейного района, основанной на эффективном
функционировании каждого из них;

- технологии работы ОЦ, учитывающей достижения современных наук
(теории управления, теории массового обслуживания, искусственного
интеллекта и др.) и информационных технологий;

- методы математического моделирования процессов, составляющих
сущность деятельности ОЦ и обслуживающего персонала, позволяющих
оптимизировать процессы и процедуры принятия решений.

Сказанное выше актуализирует задачу теоретического исследования транспортных проблем, изменяет технологию научного поиска, акцентируя внимание на адекватном использовании системного подхода, требует приближения результатов научной деятельности к их реальному внедрению ^а счет разработки соответствующих методик.

В данной работе осуществляется попытка разработать механизмы автоматизации деятельности ОЦ и управления им, опирающиеся на формализованные процедуры моделирования и принятия решений.

В данной области уже проведены многочисленные исследования как со стороны общей теории управления, так и в рамках транспортной тематики. Анализ соответствующей литературы позволяет сформулировать основные направления исследований.

Степень разработанности проблемы

Проблемы, сформулированные выше, отражены в многочисленных разработках отечественных и зарубежных исследователей. Материалы некоторых из них, относящиеся к разрабатываемой теме, кратко представлены и проанализированы в работе.

Организация эксплуатационной работы на транспорте, нашедшая свое отражение в диссертационном исследовании, рассмотрена в трудах Ф.П. Кочнева, И.Б. Сотникова, Е.А. Сотникова, А.А. Смехова, В.А. Шарова, Е.М. Тишкина, А.К. Угрюмова, Н.В. Эрлиха, Н.К. Сологуба, Н.А. Сапунова, А.Т. Осьминина, В.А. Буянова, Е.В. Прилепина, В.Н. Зубкова, Н.Н. Мусиенко, Э.^;». Мамаева.

Проблемы создания и функционирования ОЦ исследованы в работах В.А. Кудрявцева, В.М. Акулиничева, А.А. Абрамова, В.Г. Атласова, СЮ. Елисеева, Н.Д. Иловайского, М.П. Лихачева, В.Н. Зубкова, Н.М. Иваницкого, А.Ф. Котляренко, О.С. Кирьянова, Н.Н. Кулагина.

Общие вопросы теории систем изложены и развиты в диссертации на основе трудов А.А. Богданова, Л.А. Баранова, Ст. Бира, В.В. Дружинина, В.А. Ивницкого, И.С. Райбмана, Л.А. Растригина, Дж. Сариднса.

Вопросы управления сложными организационно-технологическими объектами (ОТО) на транспорте и в экономике поставлены и решались в трудах В.Н. Иванченко, В.М. Лисенкова, Н.Н. Лябаха, А.И. Орлова.

В процессе работы над диссертационным исследованием использовалась также литература, посвященная корреляционному и регрессионному анализам, теории массового обслуживания, экспертным методам, теории оптимизации и другим разделам математического моделирования. Эти вопросы отражены в трудах и монографиях А.Н. Гуды, Г.И. Белявского, Л.С. Берштейна, Л. Заде, СМ. Ковалева, Е.М. Ульяницкого, Г. Поттгоффа.

Частные вопросы рассмотрены в работах М.А. Бутаковой, Л.П. Кузнецова, А.Г. Кулькина, К.А. Хаблака, А.Н. Шабельникова и др.

Для решения поставленной в диссертации проблемы потребовалось сконцентрировать результаты отдельных исследований, скомпилировать логически законченную архитектуру процедуры анализа и синтеза АСУ ЛР и в ряде случаев адаптировать используемые подходы и методы с учетом особенностей использования в механизмах совершенствования деятельности и структуре управления ОЦ.

Целью диссертационного исследования является разработка и совершенствование принципов автоматизации технологических процессов линейного района и механизмов функционирования ОЦ.

В соответствии с данной целью были поставлены следующие теоретические и практические задачи исследования:

  1. Разработка системного подхода к исследованию проблем функционирования ОЦ, опирающегося на применение современных информационных технологий.

  2. Разработка экспертных процедур, обеспечивающих применение аналитических методов решения многокритериальных задач управления ЛР.

  3. Развитие структуры адекватных математических моделей и логики их применения в задаче автоматизации ЛР.

  4. Совершенствование технологий работы ОЦ.

  1. Развитие принципов, механизмов и инструментария АСУ ЛР.

  2. Применение результатов теоретических и экспериментальных исследований для решения отдельных практических задач.

Объектом исследования данной диссертационной работы выступает ОЦ, рассматриваемый в двух смыслах: широком, обобщающем как совокупность технических и грузовых станций, отнесенных к линейному району и объединенных с группами малодеятельных станций, технологически и территориально тяготеющих друг к другу, и в узком — конкретный объект: Туапсинский ОЦ.

Предметом данного диссертационного исследования являются принципы функционирования, методы исследования, механизмы управления ОЦ, опирающиеся на модели современных теорий менеджмента, автоматизированного и интеллектуального управления, формальные (математические) процедуры идентификации сложных транспортных процессов и схем принятия решений. В содержательном плане исследуемые вопросы отражают сущность следующих пунктов паспортов, заявленных специальностей:

05.13.06 Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (на транспорте):

методология, научные основы и формализованные методы построения автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) и производствами (АСУП), а также технической подготовкой производства (АСТПП);

теоретические основы и методы математического моделирования организационно-технологических систем и комплексов, функциональных задач и объектов управления и их алгоритмизация;

научные основы, модели и методы идентификации производственных процессов, комплексов и интегрированных систем управления;

- формализованные методы анализа, синтеза, исследования и оптимизация
модульных структур систем сбора и обработки данных в АСУТП, АСУІІ,
АСТПП и др.

05.22.01 — Транспортные и транспортно-технологические системы страны, ее регионов и городов, организация производства на транспорте:

транспортные системы и сети страны, их структура, технологии работы. Оптимальная структура подвижного состава;

организация и технология транспортного производства. Управленца транспортным производством. Оптимизация размещения транспортных предприятий и производств.

Научная новизна исследований определяется синергетическим эффектом комплексного применения современных подходов и методов, адаптированных через авторское видение проблем, к решению актуальной задачи совершенствования деятельности ОЦ. Приращение научного знания содержится в следующих положениях:

  1. Сформулированы и обоснованы требования к информатизации, обеспечивающей автоматизацию технологических процессов линейно»*^ района и основанной на создании ИАЦК.

  2. Обосновано применение совокупности математических методов, способствующих адекватной формализации технологических процессов и процедур принятия решений в рамках задач, выполняемых линейным районом. В частности, предложена методика анализа временных рядов, характеризующих динамику технологических процессов автоматизированного объекта исследования.

  3. Сформулированы принципы выделения линейного района ЦУМР; состав критериев и ограничений, предписывающих характер деятельности ЦУМР'и отношение к нему окружающей среды; принципы функционирования исследуемого объекта и логика взаимодействия составляющих его подсистем; перечень решаемых в разрабатываемых АСУ технологических задача >

  1. Разработана структура линейного района, учитывающая человеко-машинные аспекты функционирования комплекса и топологические особенности территории (наличие и/или отсутствие отдельных элементов системы).

  2. Предложена методика морфологического и инструментального исследования технологических задач линейного района на основе применения когнитивного анализа и теории массового обслуживания, позволившая разработать технологию имитационного моделирования деятельности линейного района, заключающуюся в использовании виртуальной модели.

Методологической и теоретической основой диссертационного исследования явились нормативные документы, регламентирующие функционирование ОЦ, научные труды отечественных и зарубежных ученых по указанным проблемам, инженеров, технологов, математиков и специалистов по управлению организационными системами.

Теоретические исследования проводились с использованием теории системного, структурно-функционального и сравнительного анализов, статистических методов (корреляционно-регрессионный анализ), экспертнух процедур, имитационного моделирования, теории массового обслуживания. Информационной базой исследования явились экспертные и экспериментально-статистические данные функционирования ОЦ и других сложных систем на железнодорожном транспорте, в частности, данные, характеризующие конкретный объект исследования: Туапсинский Опорный центр.

Теоретическая значимость диссертационного исследования состоит в том, что его основные методологические и методические выводы, инструментарий можно использовать для теоретического анализа сложных технологических процессов, осуществляемых в рамках задач ОЦ (понимаемого в широком смысле), и соответствующих процедур принятия решений. Разрабатываемые подходы универсальны и легко адаптируются для исследования иных аналогичных транспортных и других комплексов.

Практическая ценность диссертации состоит в выработке практических рекомендаций по совершенствованию технологии и организации работы ЛР в плане оптимизации технологического процесса и процедур принятия решений.

Апробация и внедрение результатов исследования. Научнее результаты работы докладывались на семинарах кафедр «Информатика» и «Управление эксплуатационной работой» РГУПС, 5-й Международной научно-технической конференции, г. Новочеркасск, 18-20 декабря 2002 года и на конференциях профессорско-преподавательского состава «Транспорт 2003, 2004, 2005».

Осуществлено внедрение результатов в деятельность Туапсинского ОЦ, а именно:

учтены в планах совершенствования работы ОЦ предложения автора по формированию границ ОЦ, формулированию целей и задач вщрв функционирования и корректировки структуры информационных потоков;

принят к внедрению математический аппарат анализа технологических процессов, осуществляемых ОЦ;

использована классификационная схема технологических процессов ОЦ, позволяющая автоматизировать процедуры принятия решений.

Материалы диссертации использовались автором при его участии в выполнении НИР РГУПС, руководстве курсовым и дипломным проектированием на факультете и других работах.

Результаты диссертационного исследования внедрены в учебном
процессе кафедр «Управление эксплуатационной работой» и «Информатики»,
при организации переподготовки и повышения квалификации работников
железнодорожного транспорта на базе лабораторного комплекса «Виртуальная
железная дорога»; в научных разработках Ростовского филиала

Всероссийского НИИ автоматизации и связи, Ростовского государственного университета путей сообщения. Акты о внедрении прилагаются.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в пятнадцати печатных работах, общим объемом 23,74 п.л., из них лично автору принадлежит 15,24 п.л. Все публикации, выполненные по теме работ»-,*, приведены в списке в конце диссертации. В совместных публикациях автору принадлежат:

методика совершенствования, постановка многокритериальной задачи оптимизации деятельности ОЦ/102, 143, 125/;

методы организации функций менеджмента в рассматриваемой схеме /ПО/;

анализ технологии работы ОЦ и разработка принципов его совершенствования /141/;

математические методы описания местной работы ОЦ /140, 146, 126/;

конкретные рекомендации по совершенствованию исследуемых объектов /144/;

В учебных пособиях представлены и развиты материалы диссертационной работы.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, содержит 155 стр. машинописного текста, 18 рисунков, 13 таблиц, библиографию, содержащую 160 наименований.

Подобные работы
Хаблак Константин Андреевич
Совершенствование работы комплекса "станция-порт" (На основе развития его системы управления)
Дергачева Ирина Владимировна
Принципы и механизмы самоорганизации в системах автоматизированного управления
Ле Куанг Хоа
Оптимальное управление режимами работы ТЭС Вьетнама с учетом экологических факторов
Сузгаев Максим Валерьевич
Автоматизированный контроль и управление режимами работы трансформаторов тяговых подстанций
Гринкруг Яков Соломонович
Управление режимами работы дизельных электростанций в автономных сетях электроснабжения
Кручинин Александр Юрьевич
Оптимизация режимов работы каротажных станций на основе анализа сложности идентификации состояния буровой скважины
Артюгин Михаил Николаевич
Развитие методологии сервисного подхода к управлению ИТ-подразделением предприятия на основе типовой модели деловых процессов
Островская Галина Николаевна
Прогнозирование объема выполняемых работ при оперативном управлении дорожным предприятием на основе выбора приоритетного направления производственной деятельности
Варшавский Вадим Евгеньевич
Эффективное управление основными технико-экономическими показателями угольных разрезов на основе рациональной организации горно-капитальных и эксплуатационных работ
Найденов Роман Эдуардович
Внедрение усовершенствованных режимов работы методических печей на основе развития методов и средств информационной технологии промышленного эксперимента

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net