CC BY
16
OPTIMIZA TION OF PROCESSES ASSOCIA TED WITH THE PRODUCTION OF EARTHWORKS DURING THE CONSTRUCTION OF A BUILDING USING
THE «UP-DOWN» METHOD
A.O. Khubaev, R.H. Baychorov, A.A. Urusov
The need for year-round work is brewing, because there is a desire to reduce the time for the construction of capital construction projects. The issue of carrying out construction work in extreme climatic conditions has become widespread. The development of winter concreting technologies is the key to improving the efficiency and reliability of concrete work. The article discusses the features of technology and the possibility of applying various methods of work in winter conditions, provides recommendations for effective and safe work.
Key words: concrete, winter concreting, antifreeze additives, thermos method, electric heating, cement, concrete laying, construction, concrete mix.
Khubaev Alan Olegovich, senior lecturer, a/an khubae vamail. ru, Russia, Moscow, National research Moscow state University of civil engineering,
Baychorov Rasul Hamitovich, student, alan_khubaev@,mail. ru, Russia, Moscow, National research Moscow state University of civil engineering,
Urusov Alim Alikovich, engineer, alim. urusov@gmail. com, Russia, Moscow, Vinogradovo Hotel
УДК 621.317
МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ АРХИТЕКТУРЫ СИСТЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ СЕТЬЮ ДОСТУПА СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Д.А. Агафонов, О.А. Губская, А.С. Захарченко, С.П. Кривцов,
С.А. Корягин
Приведена методика, которая позволяет в первом приближении сформировать множество вариантов архитектуры системы технологического управления сетью доступа специального назначения.
Ключевые слова: система технологического управления, сеть доступа, архитектура, алгоритмическая структура, информационно-потоковая структура, топологическая структура, маршрутно-адресная структура.
Исследование больших сложных систем, к классу которых относится система технологического управления сетью доступа специального назначения (СТУ СД СН), включает этапы, изложенные в ряде работ [1,2,3]. Реализация системного подхода при синтезе архитектуры СТУ СД является продолжением и развитием этапов исследования сложных систем.
Под архитектурой СТУ СД О = {£а, £и-п, £м-а, £т} будем понимать упорядоченную совокупность алгоритмической £а, информационно-потоковой 5и.п, маршрутно-адресной £м-а и топологической £т структур
СТУ, которая, абстрагируясь от конкретной физической реализации элементов СД, охватывает основные логические компоненты СТУ и функции выполняемые ими.
Синтез некоторой конкретной архитектуры СТУ СД О*е 3 предполагает ее выбор из множества 3 возможных архитектур по некоторому правилу (критерию) Е, которое и должна описывать искомая методика:
Е: 3® О *. (1)
В общем случае основными атрибутами правила выбора Е являются ограничения реализуемости (допустимости) {Одоп (£сд)}, которым должна
удовлетворять искомая архитектура О*е {Одоп(£сд)} с3 с учетом доступных сетевых технологий и заданной структуры £сд сети доступа, а также целевая функция Ц(О), экстремум которой Ц* должен достигаться при выборе архитектуры О*. Кроме того, искомая архитектура О* обычно должна удовлетворять множеству функциональных ограничений, проявляющихся в конкретных условиях функционирования и, соответственно, зависящих не только от архитектуры О*, но и от характеристик данных условий.
К подобным характеристикам внешних условий можно отнести характеристики: ^ - функций (задач) СТУ СД; Я - ресурсов, выделяемых для построения СТУ СД; У - дестабилизирующих воздействий на СТУ СД; Q - требуемых показателей качества СТУ СД.
Проверку отмеченных выше функциональных ограничений можно объединить с вычислением векторной целевой функции:
Ц = / (О, ^, Я, У, Q). (2)
Однако вид и способ вычисления целевой функции (2) Ц (О) = / (О) должны позволять определять предпочтение выбора архитектуры О* по сравнению с другими архитектурами О, т.е. Ц(О*)í Ц(О), что формально можно представить достижением при этом экстремума целевой функции:
На основании (3) можно сформулировать задачу синтеза архитектуры СТУ СД в следующем виде: из множества допустимых архитектур
{О доп (£сд)}, реализуемых с учетом доступных сетевых технологий и заданной структуры СД £сд, выбрать такую архитектуру СТУ СД О*, при которой в условиях заданных функций (задач) ^, ресурсов Я, дестабилизирующих воздействий У и требуемых показателей качества Q достигается экстремум целевой функции Ц*.
В общем случае множество {Одоп (£сд)} может содержать бесконечно большое количество допустимых архитектур О. Проведенные исследования характера задачи (3), а также [2] свидетельствуют о том, что данная задача в целом неразрешима.
Однако на практике можно ограничиться конечным множеством из £ допустимых рациональных архитектур
{рац. рац. рац. 1 г
О1 ,02 ,...,О£ } = Зрац. с {Одоп(£сд)}, каждая из которых, с учетом приведенного выше определения архитектуры, включает четыре упорядоченные
рац. Г рад. рац. рац. рац.1
и взаимосвязанные структуры: О, = {£^ ,,^,£т., },£ = 1,...,£. Соответственно, выбору некоторой архитектуры Ое {Одоп (£сд)} будет соот-
рац. Г рац. 1
ветствовать выбор архитектуры О£ е {О£ } = Зрац с некоторым условным номером £е {1,...,£} .
Каждая из допустимых структур {£а, £и-п, £м-а, £т}
^рац ,_,рац .^рац ^рац"!
е{£ , £ , £ , £ } отличается своими значениями управляемых
I а.£ 7 и-п.£7 м-а т.£ I -1 а
I- *£
параметров Руп={Рэ, Рс} среди которых можно выделить управляемые параметры элементов Рэ и управляемые параметры связей между ними Рс.
Под алгоритмической структурой (АС) £а СТУ СД будем понимать характеристики алгоритмов, распределенных между управляемыми А и управляющими В элементами (объектами управления - ОУ и управляющими устройствами - УУ) СТУ СД, принадлежащих к СД, т.е. {А,В} е £сд,
и обеспечивающих выполнение заданных функций (задач) ^ СТУ СД. Управляемыми параметрами АС будем полагать параметры (типы) протоколов управления Пу,р и специального программного обеспечения ^ у.р и их распределение между ОУ Ар с А и УУ Вр с В в виде так называемых протокольных групп Гр={Ар,Вр}
Под информационно-потоковой структурой (ИПС) £и-п СТУ СД будем понимать характеристики информационных потоков между ОУ А и УУ В, которые возникают в процессе реализации функций ^ (в условиях У с учетом требований Q), в соответствии с алгоритмической структурой £а. Управляемыми параметрами ИПС будем полагать объемы Жр, а также допустимые задержки Тр управляющей информации (УИ) между ОУ Ар и УУ Вр в каждой протокольной группе Гр.
Под маршрутно-адресной структурой (МАС) £м-а СТУ СД будем понимать характеристики протоколов маршрутизации, реализующих распределение информационных потоков, в соответствии с ИПС и учетом характеристик отдельных участков СД, по-разному влияющих на выполне-
ние требований к показателям качества Q в условиях Y. Управляемыми параметрами МАС будем полагать адреса Iap сетевых элементов и параметры протоколов маршрутизации Пмр между ними для каждой протокольной группы Гр.
Под топологической структурой (ТС) £т СТУ СД будем понимать характеристики размещения основных и вспомогательных УУ на объектах СД и закрепления за ними региональных групп ОУ. Основными УУ будем называть центральные станции (ЦС) (главные и резервные), а вспомогательными - накопительные станции (НС), выполняющие посреднические функции между ЦС и ОУ подчиненных региональных групп. Управляемыми параметрами ТС будем полагать матрицы указателей Yp размещения УУ на объектах СД и матрицы признаков Xp принадлежности ОУ к различным региональным группам (управляемым разными УУ) для каждой протокольной группы Гр.
Обобщенное изображение архитектуры СТУ СД СН в виде упорядоченной последовательности четырех структур с детализацией управляемых параметров каждой структуры представлено на рис. 1.
Из приведенного выше описания управляемых параметров каждой из четырех структур, образующих архитектуру СТУ СД, следует, что при их последовательном формировании для каждой следующей структуры фактически уточняется (сужается и уменьшается) множество допустимых структур в рамках первоначальных допустимых рациональных структур
рац рац рац рац 1
Sa s , SMS, SM_as, STS } . Это позволяет значительно сократить множество пе-
■ ' ' ' Js
ребираемых вариантов при синтезе искомой архитектуры.
Архитектура СТУ СД СН
^ _{га в}^ £ П ^ } Алгоритмическая структура СТУ СД
а [I ' -I од' Ур' р\г где: А - совокупность ОУ СД; В - совокупность УУ СД; Пу - протоколы управления СД; ^ р - типы специального программного обеспечения для СТУ. Гр - протокольные группы (ПГ) ОУ СД;
Информационно-потоковая структура СТУ СД
^и-п = {' Т0.р 'Lо.р }к гДе: To р - время обмена информацией управления (ИУ) в ПГ; Wр - объем ИУ в ПГ;
р Аар~ интенсивность обмена ИУ в ПГ; к ~ количество ПГ ОУ СД;
г | Маршрутно-адресная структура СТУ СД
^м-а _ {Jp, Пм р }к где : J - заданные адреса элементов СДвПГ; ц - типы протоколов маршрутизации на СД в ПГ.
g — Y ] Топологическая структура СТУ СД
где: Xр _ матрица закреплений ОУ р-й ПГ за топологической группой (ТГ) у ~ матрица
размещений УУ (НС) р-й ПГ в ТГ Г&
]
Рис. 1. Состав и управляемые параметры архитектуры системы технологического управления сетью доступа специального назначения
Обобщенный алгоритм синтеза архитектуры СТУ СД СН О*, позволяющий решить оптимизационную задачу (3), приведен на рис. 2. Для реализации алгоритма, приведенного на рис. 2, в виде конкретной методики
(последовательных действий и расчетов) необходимо определиться с аналитическим или алгоритмическим видом (способом расчета) целевой функции, а также с правилом выбора (синтеза) каждой очередной допустимой рациональной архитектуры О£ (в виде четырех структур
I" рац рац рац рац |
{£а.£ , £и-п.£ , £м-а.£ , £т.£ } ) на каждом очередном шаге £=1, £.
Следует отметить, что представленный на рис. 1 способ распределения управляемых параметров и решаемых частных задач между четырьмя структурами представляет собой реализацию известного принципа декомпозиции общей сложной задачи на четыре более простые. При этом, не претендуя на получение самого лучшего результата, такой способ позволяет за один проход (на первом же шаге при £=1 на рис. 2) сформировать достаточно качественный и эффективный вариант архитектуры СТУ СД СН (удовлетворяющий всем заданным требованиям Q при выполнении функций ^ в заданных условиях У и при допустимых затратах ресурсов К) [1,2].
Рис. 2. Обобщенный алгоритм синтеза архитектуры системы технологического управления сетью доступа специального назначения
Другими словами, многокритериальная задача (2) может быть декомпозирована и сведена к ряду однокритериальных задач. На каждом этапе формируются собственные ортогональные критерии. В целом, целе-
318
вые функции каждого из этапов связаны условиями необходимости, достаточности, вложенности и сравнительной независимости. Это позволяет при синтезе снижать энтропию СТУ от этапа к этапу, с сохранением общей рациональности системы, на основе координирующей взаимосвязи между решаемыми подзадачами [3].
Список литературы
1. Боговик А.В., Нестеренко А.Г., Одоевский С.М. Новые информационные и сетевые технологии в системах управления военного назначения: учеб. Ч. 1. Новые сетевые технологии в системах управления военного назначения. СПб.: ВАС, 2010. 432 с.
2. Буренин А.Н., Курносов В.И. Теоретические основы управления современными телекоммуникационными сетями. М.: Наука. 2011. 464 с.
3. Боговик А.В., Игнатов В.В. Теория управления в системах военного назначения. СПб.: ВАС, 2008. 460 с.
Агафонов Дмитрий Алексеевич, адъюнкт, invisibl78@yandex. ru, Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи им. Маршала Советского Союза С.М. Буденного,
Губская Оксана Александровна, преподаватель, oksanochka23932393@mail.ru, Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи им. Маршала Советского Союза С. М. Буденного,
Захарченко Алексей Станиславович, командир части, zakharchen-ko240@mail.ru, Россия, Москва, Войсковая часть 5583,
Кривцов Станислав Петрович, старший преподаватель, staskrivamail.ru, Россия, Санкт-Петербург, Военная академия связи им. Маршала Советского Союза С. М. Буденного,
Корягин Сергей Александрович, командир батальона, bagrationspbayandex.ru, Россия, Екатеринбург, Войсковая часть 28331
METHODOLOGY FOR FORMING THE ARCHITECTURE OF A SPECIAL PURPOSE ACCESS NETWORK TECHNOLOGY MANAGEMENT SYSTEM
D.A. Agafonov, O.A. Gubskaya, A.S. Zakharchenko, S.P. Krivtsov, S.A. Koryagin
This article presents a method that allows you to form a set of architecture options for the technological management system of a special-purpose access network in the first approximation.
Key words: process control system, access network, architecture, algorithmic structure, information-flow structure, topological structure, route-address structure.
319
Agafonov Dmitry Alekseevich, postgraduate, invisibl78@yandex. ru, Russia, St. Petersburg, Military Academy of Communications named after Marsha la Soviet Union S.M. Budyonny,
Gubskay Oksana Alexandrovna, teacher, oksanochka23932393@mail. ru, Russia, St. Petersburg, Military Academy of Communications named after Marsha la Soviet Union S.M. Budyonny,
Zakharchenko Alexey Stanislavovich, commander in/h 5583, zakharchen-ko_240@mail. ru, Russia, Moscow, Military Unit 5583,
Krivtsov Stanislav Petrovich, senior lecturer of the Department, staskrivamail. ru, Russia, St. Petersburg, Military Academy of Communications named after Marsha la Soviet Union S.M. Budyonny,
Koryagin Sergey Alexandrovich, battalion commander in/h 28331, bagrationspbayandex. ru, Russia, Yekaterinburg, Military Unit 28331
