Розробка динамічної моделі визначення категорії поїздів на основі нечіткої логіки Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

5 Кривцов И.П. Погрузочно-разгрузочные работы на транспорте. - М.: Транспорт, 1985. - 200 с.

6 Смехов А.А. Вопросы оптимизации технологических процессов и технического оснащения грузовых станций // Труды МИИТа. - М.: МИИТ, 1975. -Вып. 482. - С.18-23.

7 Смехов А.А. Математическая теория управления запасами и оптимальная емкость перевалочных складов // Труды МИИТа. - М.: МИИТ, 1970. - Вып. 300. - С.3-22.

8 Смехов А.А. Математические модели процессов грузовой работы. М.: Транспорт, 1982. - 256 с.

9 Акоф Р., Сасиени М. Основы исследования операций: Пер. с англ. и пред. Алтаева Р. А/ Под ред. Ушакова И. А. - М.: Мир, 1971. - 534 с.

10 Таха Х. Введение в исследование операций. Кн.2. - М.: Мир, 1985. - 496с.

УДК 656.025:510.223

Лаврухт О.В., доцент (УкрДАЗТ) Доценко Ю.В., ст. викл. (Дон1ЗТ)

РОЗРОБКА ДИНАМ1ЧНО1 МОДЕЛ1 ВИЗНАЧЕННЯ КАТЕГОРП ПО1ЗД1В НА ОСНОВ1 НЕЧ1ТКО1 ЛОГ1КИ

Вступ. Усшшне функщонування зашзничного транспорту у сферi вантажних перевезень залежить вщ гнучкого реагування технологи перевiзного процесу i тарифно! пол^ики на вимоги вантажовласниюв до якост перевезень з гарантованим 1'хтм виконанням у встановлеш Статутом зашзниць Укра!ни термiни [1]. На даний момент дотримання зазначеного положення ускладнюеться тим, що новi оргашзацшш, iнформацiйнi, технiчнi i програмш рiшення орiентованi на стару технологда, яка спрямована на виконання планових показниюв в умовах постiйного росту обсягу перевезень. В таких умовах необхщно знаходити розумний компромю при переходi вiд старо! технологи роботи до новггшх iнновацiйних проектiв, як повиннi реалiзовуватися на залiзницях на базi передових iнформацiйно-технологiчних комплексiв.

Постановка задачи У робот [2] розглядаеться питання установлення впливу змши кожного фактора на величину змши об^у вантажного вагона для подальшого оперативного корегування цих факторiв з метою досягнення максимально низького значення об^у.

Фактично дуже складно вiдстежувати обiг кожного окремого вагону i ще складшше приводити його до нормативного [3]. Тому доцшьно вiдстежувати групи вагошв певних категорiй (транзитних, мiсцевих, порожшх), якi знаходяться в кожному iз поlздiв з метою визначення категори по!зду. З щею метою необхщно роздiлити всi по!зди на деюлька категорiй з метою виявлення, яю по!зди бiльш доцiльно ставити тд схрещення на залiзничнiй станци, а яю необхiдно пропускати безупинно.

Таким чином одержано:

1. категорiя - низька стушнь схрещення: по!зди з таким ступенем можливо ставити шд схрещення з iншими по!здами бшьших категорiй у кожному випадку, коли виникае така необхiднiсть;

2. категорiя - середня ступiнь схрещення: таю по!зди можливо ставити пiд схрещення тшьки з по!здами бiльш високо! 3 категори;

3. категорiя - висока стушнь схрещення - таю по!зди в жодному випадку не можна ставити шд схрещення. Таю по!зди в своему складi мютять певну кiлькiсть вагонiв (транзитних, мюцевих, порожнiх), час обiгу яких дуже перевищуе нормативний (виявляеться попереднiм прогнозом [2]).

З постановки задачi випливае и нечiткiсть вiдносно визначення категори (необхiдно сумувати двi рiзнозначнi величини) тому доцшьно для ршення використовувати вщповщний математичний апарат - неч^ку логiку.

Розробка математично'1 модель Для виршення поставлено! задачi, оперативного визначення категори поlздiв, при виконаннi процедури логiчного виводу в данiй пращ доцшьно застосовуеться алгоритм Б^епо [4], неч^кий вивiд в якому здшснюеться на основi знаходження передумов кожного з правил:

П1: якщо х е А1 та у е В1 тодi = а1х + Ь1 у, П2: якщо х е А2 та у е В2 тодi г 2 = а2 х + Ъ2 у, П3: якщо х е А3 та у е В3 тодi г3 = а3х + Ъ3у,

де х, у - iмена вхiдних змшних (вiдповiдно кiлькiсть вагонiв певно! групи та значення перевищення нормативного об^у вагона у добах); г2, г3 - iм'я вихщно! змшно! (визначена категорiя по1'зду);

А1, А2, А3, В1, В2, В3 - заданi функци приналежностi, яю визначенi вiдповiдно на х, у.

Шсля того як було визначено основш параметри нечiтких величин необхiдно знайти ступеш iстинностi для передумов кожного з правил:

А1 (Х0 ), А2 (Х0 X А3 (Х0 ), В1 (У0 X В2 (У0 ), В3 (У0 ) .

На наступному етапi знайдемо значення:

а(4, у0) = M Х0)Щ( У>), (!)

а( х02, у02) = А2( х0)ЛВ2( у0), (2)

а( х03, у03) = Аз( Х0)ЛВз( У0), (3) тсля чого знаходяться iндивiдуальнi виходи правил:

z1 = a1 x + b1 y, (4)

z2 = a2x + b2 У, (5)

z3 = a3 x + b3 y. (6)

На останньому еташ визначаеться ч^ке значення змiнноï виводу категорiï поïзду:

= а( У !) Z1 +а( х02. У 02) Z 2 +а( х03. У 03) Z 3 Z0 ,,1\ I V2 ..,2 \ . ^ / 3 3\ . (7)

а( хо> У 0) + а( х0 > У 0) + а( х0 > У 0 )

Вiдобрaзимо процедуру логiчного виводу на рисунку 1. Шсля побудови мaтемaтичноï моделi визначення кaтегорiï поïздiв у оперативному режимi доцiльно змоделювати процес при допомозi прикладного програмного пакету MATLAB редактор FIS Edition.

1

Правило 1

а( У1о)

V

V д

Рисунок 1 - Схематичне визначення лопчного виводу чисельного значення

категори поlздiв

Моделювання та отримання результатiв. На рисунку 2 вщображено побудову функци приналежност^ яка вiдповiдае за кшьюсть вагонiв у складi по!зда певно! категори.

Рисунок 2 - Побудова функци приналежност ¡ил (х) „кшьюсть вагошв"

На рисунку 3 вiдображено побудову функци приналежност^ яка вiдповiдае за добове вiдхилення обiгу певно! категори вантажних вагошв вщ нормативного значення.

Рисунок 3 - Побудова функци приналежност /иВ (у) „добове вдаилення"

Побудоваш функцп називають також функцiями вводу, як слугують для визначення вхщного вектору, а в результатi проектування на вихщт значення констант ¡л(г) (рисунок 4).

Рисунок 4 - Проектування на вихщт значення констант ¡л( г) „категорiя

по1'зду"

Процедура формування правил вщображена на рисунку 5.

Рисунок 5 - Процедура композицп правил

В результат вводу даних про кшьюсть вагонiв певно! категори в поlздi та добового вiдхилення обiгу вщ нормативного одержуеться нечiткий вивiд категори по!зду (рисунок 6).

Розглянемо приклад в якому необхщно на основi вхiдних даних з системи АСК ВП УЗ (автоматизована система керування вантажними перевезеннями Укрзашзнищ) визначити категори поlздiв, як наближаються до станци з метою першочергового прийняття та !х обробки. У першому поlздi знаходиться 5 вагонiв термiн обшу яких на даний момент перевищуе нормативний на 2 доби (рисунок 6), у другому поlздi знаходяться 3 вагони шшо! категори термш обiгу яки х на даний момент перевищуе нормативний на 5 дiб.

Рисунок 6 - Нечггкий вивщ категори першого по!зду

Як видно з рисунюв 6 та 7 у першу чергу необхщно прийняти та обробити по!зд у складi якого знаходяться 3 вагони термш обшу яких на даний момент перевищуе нормативний на 5 дiб. Це виходить з того що для першого по!зду /л(I) = 1,18 «1, а для другого /и(I) = 2,49 « 2 .

Рисунок 7 - Неч^кий вивiд категори другого по!зду

Висновки. Метою дано! пращ була розробка математично! моделi визначення категори вантажного по!зду на основi неч^ко! вхщно! шформаци. Дана розробка дозволить визначати категорш по!здв в оперативному режимi з метою приведення об^у вантажного вагону до нормативного, а в подальшому i для його скорочення. Застосування дано! моделi на виробництвi дозволить також скоротити витрати за недотримання умов своечасно! доставки вантажiв. Дана розробка е частиною заплановано! комплексно! iнтелектуально! системи пiдтримки прийняття рiшень оперативним та управлшським апаратом призначенням яко! е - рацiональне управлiння ресурсами залiзничного транспорту в ринкових умовах.

Список лтератури

1. Статут зад1зниць Укра!ни. - К.: Транспорт Укра!ни, 1998. - 83 с.

2. Лаврухш О.В., Доценко Ю.В. Розробка математично! модел1 динам1чного анал1зу елеменпв об1гу вантажного вагона // Зб.наук.праць / Дон1ЗТ, 2008. - Вип.14. -С.18 - 26.

3. Макаренко М.В. Краткий справочник показателей эксплуатационной работы железных дорог Украины. - К.: «Юникон-Пресс», 2001. - 154 с.

4. http://matlab.exponenta.ru/index.php.