CC BY
39
УДК 681.5:656.223
ШЕХОВЦОВ А.И., старший преподаватель (Донецкий институт железнодорожного
транспорта)
Разработка предложений по автоматизации управления процессами обеспечения порожними вагонами перевозок специфических грузов
Shekhovtsov A.I., Senior Lecturer (DRTI)
Development of proposals for the automation of the control of processes for providing empty cars for the transport of specific goods
Введение
Современное состояние
подвижного состава и показатели его использования не всегда соответствуют характеристикам грузов и принятой системе управления процессами обеспечения порожними вагонами заявок на перевозку.
На сегодняшний день на сети ГП «Донецкая железная дорога» отсутствует единая автоматизированная система управления перевозочным процессом, а существующие
информационные системы, как на сети ОАО «Российские железные дороги», так и за рубежом, используемые при регулировании порожних
вагонопотоков, в основном являются информационно-справочными и не предоставляют возможных вариантов решений относительно обеспечения порожними вагонами. В обозримой перспективе одной из главных задач транспортной стратегии являются исследования и разработка
информационно-аналитических систем, математических моделей,
обеспечивающих поддержку принятия решений по регулированию вагонного парка с целью повышения качества обслуживания клиентов и снижения затрат на обеспечение заявок отправителей.
Анализ последних исследований и публикаций
Снижение нагрузки на
оперативный персонал, уменьшение влияния на управление процессами обеспечения порожними вагонами перевозок грузов являются
актуальными задачами, поэтому вопросу разработки
автоматизированной системы
управления процессами обеспечения порожними вагонами посвящено большое количество работ.
В работах [1, 2] автором разрабатываются оптимизационные решения оперативного регулирования порожних вагонов по экономическим критериям с учетом их пригодности под погрузку, формулируются технические требования к интеллектуальной системе управления парком грузовых вагонов. Оптимизация прикрепления порожних вагонов к заявкам на погрузку производится посредством стандартной транспортной задачи, в которой учет времени ожидания погрузки для всех вариантов прикрепления порожнего вагона к заявке на погрузку осуществляется на этапе расчета матрицы прибыли от перевозок, а пригодность вагонов под погрузку конкретного груза определяется в соответствии с утвержденным
Классификатором родов подвижного состава и Тарифным руководством.
Автор [3] предлагает концепцию автоматизированной системы
организации вагонопотоков с интеграцией системы разработки нормативного плана формирования поездов и динамических систем оперативного управления. В данной системе информация о потребностях в обеспечении порожними вагонами со стороны грузоотправителей поступает через автоматизированную
комплексную систему фирменного транспортного обслуживания, а фактическая ситуация реализации перевозки контролируется через автоматизированную систему
пономерного учета, контроля дислокации, анализа использования и регулирования вагонного парка на железных дорогах России (ДИСПАРК). В дальнейшем автор предполагает, что автоматизированные диспетчерские центры управления перевозками и использование системы ДИСПАРК позволят автоматизировать управление перевозочным процессом ОАО «РЖД».
В работах [4, 5] доказана невозможность получения объективной информации, анализ которой позволит вырабатывать новые пути решения возникающих проблем и
совершенствовать существующую
технологию управления парками порожних вагонов без автоматизации основных производственных процессов железнодорожного транспорта,
разработка методов
автоматизированного управления
вагонным парком выделяется среди первоочередных задач.
Авторы [6] утверждают, что в современных условиях высокой конкуренции между различными видами транспорта время доставки вагонов (как порожних для обеспечения
перевозок, так и груженых в пункт назначения) является одним из наиболее значимых факторов, при выборе грузоотправителем перевозчика для доставки своих грузов. Для повышения эффективности перевозок предлагается развитие информационных систем и инновационных технологий,
направленных на соблюдение норм скорости и сроков доставки грузов и порожних вагонов.
Цель работы
Выработка и обоснование предложений, направленных на автоматизацию управления процессами обеспечения порожними вагонами перевозок специфических грузов, снижение влияния человеческого фактора на процесс распределения порожних вагонов.
Основная часть
Автоматизация управления
процессами обеспечения порожними вагонами перевозок специфических грузов невозможна без постепенного снижения (в идеале - полного устранения) влияния человеческого фактора на процесс определения пригодности вагона для удовлетворения конкретной заявки. В [7] предложен алгоритм определения пригодности порожнего вагона под погрузку и подбора пункта погрузки, выбор пригодного вагона для обеспечения заявки производится методом перебора, при этом одним из условий работы с применением данного алгоритма является наличие резерва вагонов. При наличии вагонов в резерве и невозможности удовлетворить заявки на погрузку только за счет высвобожденных из-под выгрузки
вагонов, происходит извлечение вагонов из резерва. Содержание резерва вагонов, который в том числе позволит обеспечивать перевозки даже при пиковом росте заявок на погрузку является важным, но не всегда выполнимым условием. Степень износа
грузового вагонного парка на сегодняшний день составляет около 80 %, поэтому требует проработки вопрос обеспечения порожними вагонами заявок на погрузку при отсутствии резерва вагонов (рис. 1, 2).
Рис. 1. Алгоритм определения пригодности порожнего вагона под погрузку при отсутствии резерва вагонов (начало)
Рис. 2. Алгоритм определения пригодности порожнего вагона под погрузку при отсутствии резерва вагонов (окончание)
Для автоматизации определения пригодности вагонов в [7] разработаны категории годности и описана методика их присвоения. В системе начинается подбор следующего пункта погрузки для порожнего вагона при поступлении сообщения о готовности его к уборке (#нал) с подъездного пути. В этом случае система запрашивает в базе данных автоматизированных рабочих мест товарных кассиров (АРМ ТВК) сведения о невыполненных заявках на погрузку на данные сутки из декадных заявок (ГУ-11), в которых указывается количество планируемых к погрузке
вагонов (Жпотр), род груза (Яплан) и станция погрузки.
Далее из базы данных АРМ ТВК запрашивается памятка на подачу вагона (ГУ-45), в которой для груженых вагонов указывается род груза. В случае подбора для вагона рода груза, совпадающего с выгруженным из него (категория пригодности 1), заявка на погрузку удовлетворена и система переходит к поиску плана для следующей заявки. В случае, когда невозможно подобрать для
планируемой погрузки вагона груз, аналогичный ранее выгруженному,
система запрашивает в АСОУП справку 2612 «Картотечные данные вагона», в которой содержатся данные о датах прошлых и планируемых ремонтах, возможных технических
неисправностях и полигоне обращения, в АСКО ПВ по номеру вагона запрашиваются сведения о последних выявленных коммерческих браках и планируется направление вагона на удовлетворение заявки по 2 или 3 категории пригодности. Если подобрать план удовлетворения заявки на погрузку для вагона не удалось, в условиях наличия порожних вагонов после выгрузки, вагон временно отставляется для последующего поиска плана на следующие сутки или удовлетворение заявки по категории пригодности 4.
Если количество высвобожденных порожних вагонов меньше
необходимого для удовлетворения заявок на погрузку, то в случае невозможности подобрать для удовлетворения заявок вагоны 1 -
3 категорий пригодности, вагоны
4 категории направляются под удовлетворение заявок после очистки при условии минимального времени обеспечения заявок на погрузку.
С учетом предложенного алгоритма, а также алгоритмов и математических моделей,
представленных в [7], разработана функционально-логическая структура [8] системы автоматизированного управления процессами обеспечения порожними вагонами перевозок специфических грузов (рис. 3).
Целью обеспечения заявки может быть максимально быстрое выполнение заявки, тогда в технологической схеме производится выбор ближайших наличных порожних вагонов, а в параметрах поездообразования - вагоны отправляются в составе ближайшего по
времени поезда, формируемого в сторону станции погрузки. В этом случае основным (а иногда и единственным) критерием является минимальная затрата времени на обеспечение заявки. При этом в связи с неудовлетворительным состоянием подвижного состава железных дорог, частыми являются случаи отказа грузоотправителей от поданных под погрузку вагонов, в связи с их непригодностью для перевозки груза, с учетом его физико-химических особенностей. После составления акта общей формы о неприеме вагонов грузоотправителем железная дорога обязана обеспечить погрузку специфического груза другими (пригодными) вагонами. В итоге это приводит к увеличению затрат времени и расходов на обеспечение порожними вагонами перевозок специфических грузов.
Иной целью может быть повышение эффективности работы, в этом случае заранее определяется пригодность порожних вагонов под погрузку конкретного груза
(технологическая схема), а также производится расчет возможности проследования вагонов в составе порожнего маршрута или группой вагонов. При выборе параметра поездообразования группами вагонов в составе поездов, состоящих из груженых и порожних вагонов, возникают значительные простои вагонов на технических станциях, дополнительная нагрузка на
инфраструктуру технических станций, которой можно избежать при направлении вагонов в составе порожних маршрутов, однако на данный параметр влияет как количество наличных вагонов и поступивших заявок, так и время накопления вагонов на состав маршрута.
I. Свойства грузов
физические
химические
реакция на изменение температуры
опасность
IV. Способ функционирования
Технология обеспечения заявки
Параметры
поездо-образования
VI. Начальные и
конечные характеристики объекта воздействия
II. Характеристики вагонов
очистка
пригодность
дополнительное оборудование
V. Технологическая схема обеспечения
Наличие заявок
Наличие вагонов
VII. Параметры процесса
£
VIII. Исходные данные для системы контроля и управления
IX. Математическое обеспечение АСУ
Математические модели (модели
расчета суммарных эксплуатационных расходов на обеспечение порожними вагонами
заявок грузоотправителей на погрузку специфических грузов)
Технические
средства (АСКО ПВ, АРМы)
Алгоритмы и программы (алгоритм определения пригодности порожнего вагона под погрузку, укрупненная модель управления перевозочным процессом )
1 г
Векторы состояния и управления
Рис. 3. Функционально-логическая структура системы автоматизированного управления процессами обеспечения порожними вагонами перевозок специфических грузов
Выводы
Процесс обеспечения порожними вагонами заявок грузоотправителей на перевозку специфических грузов без введения системы автоматизированного управления приводит к нанесению значительного ущерба экологическому состоянию прилегающих территорий и низкой эффективности использования подвижного состава, обоснование математических моделей и алгоритмов выбора способа обеспечения заявок порожними вагонами, обоснование технических решений в области автоматизации определения
пригодности вагонов, позволяют устранить факторы, снижающие эффективность работы.
Список литературы:
1. Феофилов А.Н. Концепция интеллектуальной системы оперативного управления парком грузовых вагонов / А.Н. Феофилов // Труды третьей научно-технической конференции с международным участием «Интеллектуальные системы управления на железнодорожном транспорте. Компьютерное и математическое моделирование» (ИСУЖТ-2014). - 2014. - С. 62-64.
2. Бодюл В.И. Концепция рационального управления вагонными парками операторов железнодорожного подвижного состава и информационная технология ее реализации / В.И. Бодюл, А.Н. Феофилов // Вестник ВНИИЖТ. -2016. - С. 46-52.
3. Богданов А.Н. Экономические методы управления вагонопотоками / А.Н. Богданов // Актуальные проблемы эксплуатации железнодорожного транспорта. Сборник статей студенческой конференции. - 2018. -
С. 13-16.
4. Гершвальд А.С. АРМ диспетчера по распределению порожних вагонов / А.С. Гершвальд // Железнодорожный транспорт. - 2000. -№ 11. - С. 32-35.
5. Гершвальд, А.С. Распределение порожних вагонов между станциями отстоя / А.С. Гершвальд, Л.В. Куныгина // Наука и техника транспорта. - 2011. -№ 2. - С. 41-46.
6. Гордиенко А.А. Своевременная доставка грузов и порожних вагонов как способ повышения конкурентоспособности железных дорог / А.А. Гордиенко, В.Н. Зубков // Альманах мировой науки. - 2018. -№ 5 (25). - С. 18-25.
7. Шеховцов А.И. Обоснование структуры и алгоритмов системы управления процессами обеспечения порожними вагонами перевозок специфических грузов : дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06 / Шеховцов Алексей Игоревич. - Донецк : ДОНИЖТ, 2020. - 188 с.
8. Лазебная Л.А. Совершенствование алгоритмов и параметров элементов системы автоматизированного управления процессом гидропневматического воздействия на угольные пласты : дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06 / Лазебная Людмила Александровна. -Донецк : ДОННТУ, 2019. - 189 с.
Аннотации:
Статья посвящена автоматизации управления процессами обеспечения порожними вагонами перевозок специфических грузов. Разработан алгоритм определения пригодности порожнего вагона под погрузку. Предложена функционально-логическая
структура системы автоматизированного управления процессами обеспечения порожними вагонами перевозок специфических грузов.
Ключевые слова: специфический груз, система, управление, порожний вагон, алгоритм, структура.
Automation of the control of processes for providing empty cars for the transport of specific goods was considered in the article. An algorithm
for determining the suitability of an empty car for loading was developed. The functional and logical structure of a system for automated control of the processes of providing empty cars for the transportation of specific goods was proposed.
Keywords: specific cargo, system, control, empty car, algorithm, structure.
УДК 656.225
ДОЦЕНКО Ю.В., к.т.н., доцент (Донецкий институт железнодорожного транспорта) ХАРИНА А.А., ассистент (Донецкий институт железнодорожного транспорта)
Организация управления поездопотоками при использовании нейронных сетей
Dotsenko Y.V., Candidate of Technical Sciences (DRTI) Kharina A.A., Assistant (DRTI)
Possibility of using neural networks in organizational management of train flows
Введение
Железнодорожный транспорт является одним из крупнейших транспортных систем. Однако рынок предоставления услуг перевозки грузов с каждым годом расширяется и становится более открытым для потребителей (грузополучателей и грузоотправителей). Лидирующие
позиции, несмотря на преимущества железнодорожного транспорта в его всепогодности и крупнотоннажности перевозимых грузов, занимает автомобильный транспорт. Он так же, как и железнодорожный транспорт, предоставляет широкую номенклатуру грузов к перевозке и гарантирует сохранность груза. Однако в условиях дефицита вагонов и зависимости продвижения их по сети от общей
обстановки на линии,
железнодорожный транспорт
значительно уступает. Также автомобильный транспорт может предложить грузоотправителям
дополнительные услуги по сокращению логистических затрат, что
расценивается как гибкая политика и клиентоориентированность. Так, для повышения конкурентоспособности железнодорожного транспорта следует разработать такую систему управления перевозочным процессом, которая будет ориентирована на потребителя, способна определить первоочередность в обслуживании на основании статистических данных, а также будет учитывать транспортные издержки.
В ходе изучения проблемы было замечено, что на предприятии только диспетчерским составом используется
