CC BY
37
УДК 656.13.007
М. А. ГРИГОРОВ, Я. В. САНЬКО (Харювська нацiональна академiя MicbKoro господарства)
ПРОГНОЗУВАННЯ СТАН1В ПАРАМЕТР1В ТРАНСПОРТНИХ СИСТЕМ З УРАХУВАННЯМ ЕВОЛЮЦ1ЙНИХ ПРОЦЕС1В
Розглянуп законом1рност1 визначення замкнутого й роз1мкнутого стану параметр1в систем, на основ1 ен-тропшних характеристик й еволюцшних процеав у середовищ^ дозволяють i3 певною точнютю спрогнозу-вати тривалiсть цих перiодiв.
Рассмотренные закономерности определения замкнутого и разомкнутого состояния параметров систем, на основе энтропийных характеристик и эволюционных процессов в среде, позволяют с определенной точностью спрогнозировать длительность этих периодов.
The considered regularities of determination of closed and opened state of system parameters on the basis of en-tropic characteristics and evolution processes in the environment allow predicting the duration of these periods with certain precision.
Вступ
Наявшсть шформаци про майбутш потреби, можливi результати й наслщки керуючих дш -необхщна передумова оптимального керування будь-якою системою. Така шформащя може бути отримана як результат науково обгрунто-ваних прогнозiв [1].
Результат будь-яко! дiяльностi техшчних систем характеризуеться послiдовнiстю перь одiв прискореного зростання з перiодами вщ-носно уповiльнених темпiв. Для прискорених темпiв зростання характерним е замкнутий, в оргашзацшному вiдношеннi, стан техшчно! системи , а для уповшьнених - розiмкнений [2].
Аналiз останнiх публiкацiй
Автори [3] розглядають замкнений стан, коли мiж системою та середовищем взагалi вщсу-тнiй обмiн речовиною та енерпею, або такий обмiн не призводить до збiльшення кiлькостi станiв системи. Розiмкнена система, навпаки, пiд впливом середовища змiнюе сво! функщо-нальш стани.
Але iснують такi системи, у яких не вщбу-ваеться обмiн речовиною та енергiею з навко-лишнiм середовищем, а !! максимальна ентро-пiя непостiйна.
Мета та постановка задачi
Основною метою е дослщження впливу се-редовища на стан системи, з урахуванням ево-люцшних процесiв.
Основною задачею е з'ясування, яким чином змiнюеться максимальна ентротя системи пiд час !! еволюци.
Рiшення задачi
Факторами зовшшнього середовища, якi впливають на розвиток системи е: погодно-клiматичнi; сощальш та економiчнi.
Безумовно вплив кожного з цих факторiв призводить до збшьшення максимально! ентро-пii, а вщповщно i до розiмкнення системи. Але якщо система постшно функцюнуе в режимi обмiну з середовищем, то необхщним е розпо-дш всiеi сукупностi факторiв на зовшшш та внутрiшнi.
Якщо розглянути погодно-клiматичнi фак-тори (опади, атмосферний тиск, волопсть та iн.), то з часом вони суттево не змшилися i ма-ють постiйний характер. Тому щ фактори мож-на вщнести до зовнiшнiх.
Соцiальнi фактори завдяки науково-технiчному прогресу постшно збшьшують свiй вплив на функцюнування будь-яко! технiчноi системи i тому вони також вщносяться до зов-нiшнiх.
Такi економiчнi фактори, як шфлящя, дева-львацiя, рiзке зростання курсу шоземних валют напряму вщносяться до зовнiшнiх.
А от такий економiчний показник, як фшан-сування окремих видiв транспорту (трамвай, тролейбус та метрополтен), що е державною власшстю, вiдноситься до внутрiшнiх. Передача цих видiв транспорту у приватну власнiсть неможлива, бо вони е сощальними перевiзни-ками в мютах, забезпечуючи перевезення ф> нансово нестабшьних верств населення.
В моделi функцiонування системи в замкне-ному сташ [1] автори припускають, що вс фактори зовнiшнього середовища не змшюють свою абсолютну оргашзащю i тому змiна iмо-
вiрностi переходу середовища з фактичного в заданий стан дорiвнюe нулю.
Що стосуеться трамваю, тролейбусу та мет-рополiтену, то в еволюцп розвитку цих видiв транспорту вiдбуваеться постшне фiнансування з державного та мюцевого бюджетiв у виглядi дотацiй, що само по собi вже е обмшом iз зов-нiшнiм середовищем. Але система залишаеться замкненою в оргашзацшному вiдношеннi i лише впровадження нових технологiй, нового ру-хомого складу, введення нових маршрупв при-зводить до розмикання системи.
Таким чином, розв'язання системи рiвнянь [1] необхiдно проводити з урахуванням впливу економiчного фактору зовшшнього середовища у якостi компенсуючого коефщента.
Але на першому етапi необхщно розглянути всю передiсторiю розвитку цих вцщв транспорту, для того щоб спрогнозувати замкненi та ро-зiмкненi стани окремих параметрiв.
Тривалють перiодiв (лагiв) замкнутого й ро-зiмкнутого станiв системи може бути визначена за результатами аналiзу динамiчного ряду да-них про величину максимально! ентропи системи. Для ощнки максимально! ентропi! систе-ми може бути використана наступна методика [1]:
1) для кожного перетину часу визначаються максимальш й мiнiмальнi значення дослщжу-ваного параметра (координата, показник) сис-теми:
Xmin - X - Xmax >
(1)
2) для кожного перетину часу розраховуеть-ся середньоквадратичне вiдхилення дослщжу-ваного параметра вщ середнього арифметично-го за формулою:
52 =
I p( X - X )2
(2)
3) для кожного перетину часу розрахову-ються помилки середньо! арифметично! за формулою:
mX =
yjn -1
(3)
4) розраховуеться максимальна ентрошя до-
слiджуваного параметра в розглянутому пере-
тинi часу за формулою:
X — X
Я— max min _
max = l0§-
За результатами ощнки максимально! ентропи параметрiв системи в кожному з розгля-нутих перетинiв часу будуеться динамiчний ряд (ряд розвитку) максимально! ентропи.
Моменти виходу функцп Нтах = /(^ за меж довiрчого iнтервалу видiляють на кривiй розвитку д^нки, що змiнюеться та що не зм> нюеться максимальною ентрошею. Цi дiлянки визначають лаги розiмкнутого й замкнутого станiв системи.
Пюля аналiзу перiодiв замкнених та розь мкнених станiв необхiдно спрогнозувати щ стани для параметрiв системи на майбутне за залежнютю:
*n+1 = k ' *n ,
(6)
де ^ - тривалють перюду, рiк;
к - коефщент, який враховуе перюдич-нiсть переходу з одного в шший стан; п - номер перiоду.
Висновки
Визначивши, якi з факторiв середовища вщ-носяться до зовнiшнiх та внутршшх, можна сказати що процес еволюцп розвитку будь-яко! технiчно! системи залежить вiд !! фiнансово! стабшьность Еволюцiйний процес дае змогу не лише спрогнозувати зростання або занепад сис-теми, але й стан, в якому знаходиться система. Що, в свою чергу, дае змогу робити довгостро-ковi прогнози параметрiв транспортно! систе-ми.
Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК
1. Гаврилов, Э. В. Дальнесрочное прогнозирование расчетных характеристик для проектирования и эксплуатации автомобильных дорог [Текст] / Э. В. Гаврилов, М. А. Григоров,
B. К. Доля. - Одесса, 2006. - 188 с.
2. Гаврилов, Э. В. Долгосрочное прогнозирование расчетных характеристик на автомобильном транспорте [Текст] / Э. В. Гаврилов, Н. В. Яре-щенко, И. В. Мусиенко // Вестник ХГАДТУ. -Вып. 12-13. - Х.: Изд-во ХГАДТУ, 2000. -
C. 23-30.
3. Гаврилов, Э. В. Динамика энтропии расчетных характеристик грузовых автомобилей [Текст] / Э. В. Гаврилов, И. В. Мусиенко // Вестник ХГАДТУ. - Вып. 15-16. - Х.: Изд-во ХГАДТУ, 2001. - С. 14-17.
Надшшла до редколегп 31.03.2008.
2m
= 1о8
Xmax - Xm
2s2
(4)
n
2
5
