CC BY
12
УДК 656.212
В. М. КУЛЕШОВ (УкрДАЗТ), Ю. В. ДОЦЕНКО (ДПТ) ОПТИМ1ЗАЦ1Я РОЗПОД1ЛУ РЕСУРС1В
ДЛЯ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ СЕРВ1СУ ПЕРЕВЕЗЕНЬ НА ЗАЛ1ЗНИЦ1
Розглянуто питання функцiонування залiзниць в умовах ринку транспортно! продукцп та послуг, що фо-рмуеться. Приведено математичну модель розпод^ ресурсiв на полiгонi для забезпечення сервiсу переве-зень. Зроблено висновок про практичне застосування дано! моделi у взаемодшчих автоматизованих робочих мюцях оперативних працiвникiв для реалiзацil необхвдного рiвня сервiсу.
Рассмотрены вопросы функционирования железных дорог в условиях формирующегося рынка транспортной продукции и услуг. Приведена математическая модель распределения ресурсов на полигоне для обеспечения сервиса перевозок. Сделан вывод о практическом применении данной модели во взаимодействующих автоматизированных рабочих местах оперативных работников для реализации необходимого уровня сервиса.
The problems of railway operation in conditions of developing market of transport products and services have been considered. A mathematical model of distribution of resources on the testing area for ensuring the traffic service has been provided. A conclusion has been made about practical application of this model into cooperated automated workplaces of operative staff to ensure realization of the necessary level of service.
У даний час конкурентна полгтика рiзних вищв транспорту усе в бшьшш мiрi визначаеть-ся рiвнем якост наданих послуг. Зпдно з Кон-цепщею реструктуризацп на залiзничному транспорт Украши здшснення заходiв щодо шдвищення конкурентоспроможност повинно бути спрямоване на виршення двох основ-них завдань: залiзничний транспорт мае бути розвиненим i гарантувати високий рiвень якост послуг, що надаються; забезпечувати його до-ступшсть для користувачiв [1].
Вивчення попиту на транспортнi послуги свь дчить, що одним з головних вимог клiентiв до роботи транспорту е своечаснють вiдправки i доставки вантаж1в. Зв'язано це з прагненням б> льшостi вантажовласникiв до скорочення запасiв як у сферi виробництва, так i в сферi обертання, оск1льки !х витрати на утримування запасiв скла-дають по ряду галузей 20 % i бiльше вiд вартостi продукцii, що випускаеться. Вiдсутнiсть гарантii своечасно! доставки чи вщправки необхiдного вантажу, можливють вiдмовлення чи кшькаразо-вого вщкладання заявки на перевезення були ха-рактерними рисами сформовано! ранiше системи роботи транспорту [2].
У той же час затзничний транспорт здшс-нював перевезення, не цiкавлячись потребами ктенпв в iнших послугах. Тому в транспортному ланцюзi «виробник - перевiзник - спожи-вач» малися такi недолiки:
— низький рiвень взаемодii мiж шдприемс-твами транспорту i споживачами iхнiх послуг;
— значна роз'еднанють iнтересiв сторш;
— низький рiвень iнформацiйного зв'язку мiж учасниками перевiзного процесу;
— неможливють iнформування споживача про мюце перебування вiдправки i часу прибут-тя до мiсця призначення;
— недосконала система документообiгу.
Тепер же ринок транспортно! продукци i
послуг, що активно формуеться, загострюе ряд питань, головш з яких зв'язанi з функщонуван-ням залiзниць в умовах, коли кожний перевiз-ник формуе свое коло ^ентури i створюе най-бiльш привабливi для нього можливосп реал> зацii продукцii транспорту [3]. Тому для залiз-ниць Украши актуальними е питання залучення додаткових вантажопотокiв i пiдвищення ефек-тивностi транспортного виробництва за раху-нок забезпечення зростаючих вимог вантажо-власниюв до якостi й ефективносп транспортного обслуговування.
Основою вирiшення проблеми шдвищення конкурентоспроможносп залiзниць е розробка i впровадження таких технологiй перевiзного процесу, як забезпечать сервiс перевезення ва-нтажiв з максимальними вигодами, гарантоване виконання вшх вимог вантажовласникiв щодо обсягу i якостi всiх видiв транспортних послуг при можливому мiнiмумi витрат залiзниць на основi системного тдходу.
У роботi [4] авторами розглядалися питання вибору варiанта обслуговування вантажовлас-никiв залiзницями. З використанням теорii ста-тистичних iгор вибiр оптимального варiанта доцiльно проводити на основi завбачливоi стра-тегii, що забезпечуе мшмальш середнi збитки залiзницi при 11 тривалому використаннi.
Комплексну ощнку якостi обслуговування кт-ентури можна визначити рiвнем ряду показниюв: ритмiчнiстю перевезень, повнотою задоволення попиту, термiном доставки, транспортною досту-пшстю, схороннiстю, безпекою перевезень, комплекснiстю обслуговування, еколопчтс-тю перевезень, транспортною забезпечетстю.
Ця робота ще не мютить дослiджень у дано-му напрямку. Кожний з цих показникiв мае са-мостiйне значення. А для забезпечення повного обслуговування споживачiв транспортних по-слуг необхiдний облiк ушх складових якостi. Слiд зазначити, що невиконання одного з пока-зниюв чи зустрiч iз труднощями при його здш-сненнi, зведе до результуючого нулю рiвень обслуговування, навггь при бездоганному ви-конаннi шших умов. Це, у свою чергу, уплине на конкурентноздаттсть залiзничного транспорту. Необхщтсть комплексно! оцiнки ще обу-мовлена i тим, що для рiзних груп вантажовла-сниюв той самий показник може мати щлком протилежну значимiсть, що не повною мiрою розкрито в роботах [2; 3].
Остантм часом велика увага придшяеться питанням сервiсного обслуговування користу-вачiв залiзничного транспорту i його рiвня. Спостерiгаеться тенденцiя видшяти з комплексу показникiв якост транспортного обслуговування один чи кшька показникiв i проводити ощнку його впливу на конкурентоспромож-шсть транспорту i залучення клiентiв [5]. Однак оцiнка рiвня обслуговування носить як юльюсну, так i яюсну сторони. На Донецькш залiзнидi структура вантажопотоку дуже широка, тобто мають мiсце рiзнi групи користувачiв, що ставлять тi чи iншi вимоги до якостi обслуговування. Однак сер-вiсу перевезень придiляеться недостатня увага.
Визначити критерiальну функцiю оптимального розподшу ресурсiв залiзницi для забезпечення сервюу перевезень по параметрах (ва-гонний парк, якiй визначено за техшчними нормами, послуги вантажовiдправникам та ван-тажоотримувачам).
Реатзащя необхiдного рiвня сервiсу може бути заснована на теори складних систем [6]. Розглянута система розподiлу вагошв i послуг на залiзницi складаеться з множини об'ектiв К (станщ! навантаження, вантажовласники).
Для забезпечення виконання необхщних умов сервiсу е множина I типiв ресурсiв (вагонiв i послуг), I = {1,...,п} . Позначимо множину типiв вагонiв, необхщну для ?-об'екта, I? ;1? с I. Вщо-мий ресурс /-типу для ?-об'екта (х?). Множину сташв /-! складово! ?-го об'екта позначимо С?. Число елеменпв множини С? дорiвнюе
cardC; = xS +1, (1)
де
Ci = fais ais ais 1 Cs - ,a1 ,•••,axs j
та номеру i вщповщае задана кiлькiсть ресурса.
Далi задамо вiдображення ц^t : C's ^ [0,1], що характеризуе стутнь належностi будь-якого стану a'V е C's до неч^ко! множини «гарних» станiв i-i складово! г-го об'екта
CS ={<a'vs,ц&г (aV)>} .
Для характеристики функцiональноi прида-тностi об'екпв до виконання цiльових задач на
множит C's задамо нечiтку множину C's «пра-цездатних» станiв s-го об'екта по i-й складовiй
C's ={< aVS, (aV )>j, (2)
де
:C'S ^[0,1].
Далi можна визначити стутнь належносп «кращого» стану г-го об'екта до множини C's. Для цього нам необхщно зафiксувати тип ресурсу i по вах станах провести порiвняння сту-пенiв приналежностi гарних i працездатних множин для вибору найменшого з них з метою одержання гарантованого результату. З уах зафiксованих мiнiмальних значень вибираеться максимальний елемент, знайдений стан позна-чаеться. Аналогiчна операцiя проводиться по вшх типах параметрiв. Кшцеве вираження буде мати такий вигляд:
ц(as) = minmaxmin{ц^ (()j . (3)
У процес виконання об'ектами свого цiльо-вого призначення в умовах виникнення додат-кового впливу зовшшнього середовища вщбу-ваеться незаплановане споживання ресурсiв, тобто вщбуваеться змiна стану об'ектiв убiк збитку чи заповнення наявних ресурсiв. Тим самим об' екти переходять з початкового стану
по кожнш складовiй a'V у стан a'k, к < v, Vi е I У г е K . Такий перехвд може бути заданий неч^ким вщображенням
Г :Cг ^ C .[0,1], (4)
де образ кожного елементу з C's - це неч^ка множина.
Тому що кшьюсть ресурсiв на будь-якому
об'екп кiнцева, те нечiтке вщображення X" може бути однозначно визначено нижньою
трикутною матрицею такого виду:
И* —
ли
21
Х *+1,1
0
22
0 0
х* +1, X* 1
(5)
де Х* — X * ()
де
Ц
18,)
= штшахштх
г
<{мс, (а;* ),ЦС;, (а?|8,)} . (8)
п к
С — х х ,—1 1 *
де к - загальне число об'eктiв. Ступiнь належностi
ц( а| 8) — ш1
ш1п Ш1П шах штх
(а;),Цс;. (а?!8,)}, (10)
характеризуе можливiсть пе-
реходу *-го об'екта по 1-й складовш в стан а'к,
якщо в початковий момент вш був в станi аV; при цьому к < V.
Стутнь належносп ц^ (к) а'к -го стану го об'екта по 1-й складовш до нечгтко! множини кращих станiв С* визначаеться вщповщно до правил нечiткого вiдображення нечгтко! множини (С* ^ С\ та обчислюеться за формулою
можна iнтерпретувати як ступiнь належносп кращого стану системи об'ектiв у цшому i вико-ристовувати як характеристики й функщонально! придатностi. Задаючи необхiдний рiвень
ц( а\8)>ц+
(11)
цС, () — шахшш {цС, (а;*), X" (а;*,а'к )}. (6)
Дaлi введемо позначення кшькосп ресурсу 1-го типу в /-й пiдсистемi 1-го рiвня 81{ . Введемо умовну неч^ку множину кращих стaнiв 7-1 складово! *-го об'екта при сумарному ре-сурсi в системi
С* — {<а;,(а':\8,)>} , (7)
де ц+ - задане значення, ц+ е [0,1], можна ре-
гулювати процес заповнення системи резерву-вання ресурсами.
Уведемо множину Я* — {о,1,...,х*}, елемен-
ти яко! дорiвнюють можливому попиту ресурсiв 7-го типу *-м об'ектом, V/ е I*, V* е К . На множит Я задамо нечгтку множину «доступного» ресурсу для 7-1 складово! *-го об'екта при кшько-стi ресурсу в системi резервування 8,
Я (8,) —{< V, ц™ (V 8, )>}, V — 0,., х* , (12)
де
ц": Я* -8, ^[0,1].
Значеннями ступеня нaлежностi множини доступного ресурсу i множини гарних сташв *-го об'екта однозначно визначаються ступенi принaлежностi умовно! неч^ко! множини його гарних стaнiв
Дана умовшсть викликаеться невизначешс-тю попиту ресурсу на шших об'ектах ^ отже, нечiткiстю в зaбезпеченнi *-го об'екта додатко-вим ресурсом.
Аналопчно (3) стутнь належносп кращого стану *-го об'екта при кшькост ресурсу в сис-темi резервування 8, дорiвнюе
МС
| — 1 -Л ]—1
1 -к? (-;+] )]Л|Л [1 -Ц" (ВД).
. (13)
На кожнiй множинi ресурсiв г'-!' категорп /-! пiдсистеми 1-го рiвня задамо нечгтку множину ресурсiв, «передбачуваних до залучен-ня» з резерву 8,
г1/
(8,) —{< у/, Ц/ / )>}, (14)
де
Нечгтка множина кращих сташв уше! системи об'ектiв, що резервуеться при сумарному ресурс 8, можна визначити в такий спошб
ц/ : <| 0,1,..., -6/ ¡>8, ]ех,/
[0,1].
V
Через Ùyf (ô7 ) можна позначити нечГтку
множину «можливих» комбiнацiй залучення
if
yf ресурсу 7-1 категорп з резерву
ôf
Ôyf (ô/) = {<«yf,vf (yfÔ7)>j,
(15)
де
<»yf eOyf,vf :Qyf -ô/ ^[0,1].
Значеннями ступеня належносп vc ( a" )
однозначно можна визначити стутнь належносп множини ресурсГв, передбачуваних до залучення, i множини можливих комбшацш залучення ресурсу.
Нечпка множина Y7lf (ô7 ) описуе потреби в додатковому ресурсi f-ï пiдсистемi 1-го рiвня в умовах попиту ресурсiв множиною об'ектiв xf . Отже, елемент iз Y1 (ô7 ) з максимальним ступе-
нем належностi припустимо iнтерпретувати як найбшьш очiкуване споживання ресурсу 7-го типу. Однак максимальний стутнь належносп може вщповщати декшьком значенням yf . Вихо-дячи з iдеï гарантованого задоволення попиту, можна вибрати максимальне значення yf , у результат! чого одержимо такий результат:
„ *if *if < У,, V,J
( yf ô/ )
>= max max
yf vf
Нечггка множина Qy;if мютить у œ6i припустим комбiнацiï розподшу y7J ресурсу по множит об'екпв xf. Якщо вибрати комбiнацiю з максимальною функщею належностi, то надал можна розподшити ресурси в системГ таким чином, щоб витрати на ïхню доставку до пункт1в призначення були мiнiмальними, тобто елемент
Y,f (ô, ). (16)
*if v *if |
J7 >H7
(«ff| ô, )>=max àyf (ô, ), (i?)
вщповщний найбiльш достовГрному розподшу ресурсiв по об'ектах.
Визначимо критерiальну функщю
Ф
де
(vCf, VcS, df,df, ôf ) =
df (ôf - y;f )+Ey/fdif
se%f
E yS4=^y;if
t mi n
=EEE
i=1 f=17=1
, (18)
характеризуе витрати на утримування надлиш-юв у системi резервування i витрати на доставку ресуршв до пунктов призначення при нечто-кому станi об'ектiв.
Тепер е вс необхiднi данi, щоб сформулю-вати задачу обгрунтування оптимального розподшу вагонiв. Визначимо мшмум критерГаль-ноï функцiï
min Ф|ЦС i-{ôfj
Va'
(19)
ser
Вказану вище модель рекомендуеться застосо-вувати у взаемоддачих автоматизованих робочих мюцях (АРМ) диспетчера-вагонорозподшьника служби перевезень залГзнищ та по1'зних диспет-черГв вузлГв i дшьниць. При цьому доцшьно враховувати комплексну ощнку якосп обслуговування ктентури.
Висновки
В юнуючих методах та моделях оргатзацп перевезень ще недостатньо врахована комплексна ощнка якосто обслуговування кшентури та сервь су. Для реашзацл потрГбного рГвня сервюу дощль-но використати модель нечтоких множин теорп складних систем за ознаками об'ектов (станцш) та ресурав (вагошв за 1'х типом), на основГ яко1' мож-ливо знайти мшмум критерГально1' функци.
На перспективу запропоновану модель слГд використовувати у взаемоддачих АРМ вище-вказаних оперативних пращвниюв. Подальший розвиток у даному напрямку потребуе переходу до моделГ вантажовласниюв та послуг, яю на-дае затзниця у свош шфраструктург
Б1БЛ1ОГРАФ1ЧНИЙ СПИСОК
1. Концепщя та Програма реструктуризацп на зал1зничному транспорт Украши. - К.: НАБЛА, 1998. - 145 с.
2. Миротин Транспортная логистика / Пер. с англ. -М: ЗАО «Олимп-Бизнес», 2001
3. Терешина Н. П. Взаимодействие с пользователями транспортных услуг / Н. П. Терешина, О. А. Кузнецова // Железнодорожный транспорт. - 2001. - № 8. - С. 69-71.
4. Кулешов В. М. Сучаст технологи обслуговування вантажовласниюв на залзнищ / В. М. Кулешов, Ю. В. Доценко // Зб. наук. праць УкрДАЗТ, -Харшв, - 2003. - Вип. 53. - С.82-85.
5. Соколов Ю. И. Ритмичность перевозок как показатель качества транспортного обслуживания // Железнодорожный транспорт. - 2000. - № 5. - С. 68-69.
6. Дмитриев А. К. Основы теории построения и контроля сложных систем / А. К. Дмитриев, П. А. Мальцев. - Л.: Энергоатомиздат, Ленинградское отделение,1988. - 192 с.
Надшшла до редколегп 26.10.2005.
