CC BY
5
УДК 656.225
ДОЦЕНКО Ю.В., канд. техн. наук, доцент (Донецкий институт железнодорожного транспорта)
ХАРИНА А.А., аспирант (Донецкий институт железнодорожного транспорта)
Усовершенствование процесса следования поездопотоков на основе риск-ориентированного подхода
Dotsenko Y.V., Candidate of Technical Sciences, Docent (DRTI) Kharina A.A., Post-graduate student (DRTI)
Введение
Доходность предприятий
железнодорожного транспорта в значительной мере зависит от рациональной организации
вагонопотоков. При анализе
номенклатурных статей затрат можно отметить следующее, что на грузовые перевозки они составляют около 80% от всех затрат на перевозки. В условиях рыночных отношений необходимо минимизировать затраты дороги. При этом, за основное направление необходимо использовать
рациональную организацию работы и усовершенствование системы
организации вагонопотоков. Одним из актуальных вопросов, связанных с управлением качеством
технологических процессов, является информационная составляющая при поддержке принятия решений. Следует отметить, что задача принятия решений, связанных с управлением перевозочным процессом, сопровождается
значительной неопределенностью,
разнородностью и должна учитывать большое количество факторов.
В Транспортной стратегии [1] отмечается, что повышение
эффективности деятельности,
обеспечение надежности, и, что самое главное, обеспечение безопасности при выполнении транспортных услуг по перевозке грузов и пассажиров возможно при совместной оперативной работе подразделений инфраструктуры и управления движением и локомотивов. Поэтому в качестве основной задачи в настоящее время при развитии ОАО «РЖД» необходимо рассматривать улучшение ситуации по безопасности перевозок и снижению рисков, которые непосредственно связаны с
воздействием «человеческого фактора» на транспортный процесс. Здесь же и установлены значения индикатора «снижение количества происшествий на единицу транспортных средств транспортного комплекса к уровню 2011 года». Начиная с 2015 года показатель безопасности движения должен измениться с 82,3% до 65,4% в 2030 году [1].
Железнодорожный транспорт имеет развитую инфраструктуру информатизации, современную
телекоммуникационную среду, ЭВМ нового поколения [2]. Однако системы управления, используемые в
автоматизации, служат в основном для обмена и обработки информации. То есть, можно сказать, не происходит
преобразования информации в управляющую для принятия
конкретного решения. При выработке решений в процессе организации перевозок оперативные работники должны принять решение в виде сознательного выбора одной альтернативы из огромного ряда альтернатив. Выбор производится работником, принимающим решение, что позволит достигать определенных целей при организации вагонопотоков.
В работе железнодорожного транспорта остро стоят вопросы безопасности движения. И в этой сфере больше необходимо предупреждение кризисной ситуации, чем ликвидация её последствий. Но в сложных быстроменяющихся условиях, когда необходимо учитывать дефицит времени на выработку и принятие решения, оперативный работник, в частности поездной диспетчер, сталкивается с проблемами выбора одного решения из огромного количества возможных. И в этих случаях он должен свести к минимуму производственные риски из-за «человеческого фактора».
Анализ последних исследований и публикаций
В работе [4] отмечается, что одним из распространенных приемов уменьшения степени риска при необходимости оперативного
воздействия при продвижении поездопотоков является получение дополнительной информации лицом, принимающим решение по возникшей ситуации.
Следует отметить, что ожидаемым потерям при возникновении риска сопутствует неопределенность.
Вероятность риска присутствует в каждом виде деятельности
железнодорожного транспорта, но не
обязательно реализуется. И только лишь в случае наступления рискового события появляется отрицательный
экономический результат. Если удается избежать последствий риска или его возникновения, то для предприятия железнодорожного транспорта будет получен положительный или, как минимум, нулевой экономический результат.
Как отмечают авторы в работе [5], риск неизбежен при принятии любого управленческого решения из-за наличия элементов неопределенности во внутренних и внешних условиях. Чем больше неопределенность
управленческой и производственной ситуации, тем больше степень риска. Неопределенность зависит от наличия информации, случайности,
неординарных природных и социальных событий.
Исходя из вышесказанного, можно отметить, что конечным аналитическим результатом на этапе диагностики является построение карты рисков. Эту карту можно представить графически как упорядоченное отображение факторов в соответствии с величиной и вероятностью возможного ущерба. Карта рисков отображается в виде двумерного графика: по оси абсцисс располагается стоимостное выражение оцененного ущерба под воздействием рассматриваемого фактора или вклад в обесценение компании объекта риска, а по оси ординат - вероятности реализации соответствующего события [6].
Таким образом, в процессе разработки и принятия управленческих решений в условиях неопределенности и риска лицо, принимающее решение (ЛИР), сталкивается с необходимостью проведения анализа существующих рисков, а также осуществления мероприятий, связанных с избеганием
или снижения их степени. Кроме того, в условиях неопределенности и риска оператору необходимо использовать специальные приемы и методы разработки и принятия решений.
Цель работы
Формирование модели системы поддержки принятия решений.
Основная часть
Риски на железнодорожном транспорте могут отражать
качественную и количественную характеристики. При определении качественной характеристики риска этот процесс включает выявление вида деятельности или конкретных действий оперативного работника, при которых возникает риск. Это позволяет идентифицировать все возможные разновидности риска. Количественная же характеристика этого риска представляет численное определение размеров риска от этих конкретных действий.
При этом определяется степень риска, т.е. количественная оценка
вероятности наступления рискового события и возможные потери.
Как отмечают авторы
исследования [5], область риска представляет собой интервал величины потерь, в пределах которого риск от выполнения действий оперативного работника не будет превышать установленной величины.
В зависимости от получаемого результата при этом можно выделить две зоны: зона положительного эффекта от действий ЛПР и зона отрицательного эффекта (рис. 1). При принятии решений необходимо оценивать степени риска и определять области и величины риска, который можно допустить: критический риск и риск, который может привести к катастрофической ситуации. На кривой вероятностей возможных потерь от действий оперативного работника точка 1 определит вероятность нулевых потерь, интервал от точки 1 до точки 2 определит область риска, который можно допустить, точка 2 отразит равенство возможных потерь эффекта; интервал от точки 2 до точки 3 определит область критического риска; интервал от точки 3 до точки 4 -соответственно область
катастрофического риска.
Рис. 1 . Зависимость вероятности риска от величины возможных потерь
Так, в течении смены поездной диспетчер принимает решения о пропуске поездов по участку. В качестве критерия рационального управления поездной работой можно предложить критерий решения, то есть для конкретного поезда на протяжении его следования:
24
K П1 = f |R m(t)dt ^ min, (1)
0
Как отмечалось авторами в предыдущей публикации [7], каждую ситуацию, связанную с пропуском поезда по участку можно оценить неким набором факторов, влияющих на условия пропуска, своего рода полезностью. И в каждой ситуации полезность выбранного решения можно оценить экономически и зависеть она будет от конкретных условий при пропуске поезда, учитывая риски. В число таких условий и факторов следует отнести, например, срок доставки грузов и его нарушение, маршрутом или нет является данный состав,
высокодоходность груза, груз следует в пределах государства или это экспортный груз, учитывать условия выполнения своих обязательств клиентом ранее. Исходя из этих факторов для каждого поезда, следует определять критерий поезда Кп. Принимать решение о пропуске поезда, диспетчер в данном случае будет, учитывая вес и значение каждого критерия, понимая какой риск и какого характера возникнет в условиях принятия данного решения. Увеличение набора этих факторов может происходить как в случае недостатка информации, так и при многообразии технических возможностей.
Таким образом, данная задача относится к слабо структурированным,
формализация которой предусматривает использования аппарата нечеткой логики.
Определим задачу в виде набора нечетких правил:
П1: если х есть А1 и у есть В1 тогда z есть С1,
П2: если х есть А2 и у есть В2 тогда z есть С2,
П3: если х есть А3 и у есть В3 тогда z есть С3,
где х, у - имена входных переменных (соответственно, возникающие риски при следовании поезда);
z - имя выходной переменной (критерий поезда);
А1, А2, А3, В1, В2, В3, С1, С2, С3 -заданные функции принадлежности, которые определены соответственно на х, у, z.
Таким образом,
предусматривается, что входные переменные приняли некоторые конкретные (четкие) значения - хо, уо.
В общем виде логический вывод выполняется согласно следующей этапности: на первом этапе для обозначенных данных, исходя из функций принадлежности А1, А2, А3, В1, В2, В3, находятся степени истинности
«(У0), Уо2), а(4,уО) для
предпосылок каждого из трех приведенных правил.
На втором этапе происходит «отсекание» функции принадлежности
С1, С2, С3 на уровнях а(х\,у0),
а(хо2,Уо2) , а(х0,уО).
На этапе 3 рассматриваются отсеченные на втором этапе функции принадлежности и выполняется их объединение по следующему правилу:
Мз(г) = V («(х1> уОХ «(хо2> Уо2X«(хо3> Уо3)), (2)
где ¡и8 (г) - функция принадлежности,
которая описывает комбинированное нечеткое множество и соответствует логическому выводу для выходной переменной z.
На конечном четвертом этапе находится четкое значение выходной переменной. В данном случае используется центроидный метод, на основе которого четкое значение выходной переменной определяется как центр тяжести для кривой ¡и3 (г) :
переменного выхода с функцией принадлежности:
| (г
о_
| (
(3)
Для решения поставленной задачи, определения критерия поезда, при выполнении процедуры логического вывода используется алгоритм Mamdani, нечеткий вывод в котором осуществляется на основе нахождения уровней отсечения для предпосылок каждого из правил:
а(х1 у1) = Д(х0) Л В,(у1), (4) а(х0,у2) = А2(х0) Л ВЫ), (5)
а(х30, у0) = Аз(х0) Л В( У3), (6)
далее находятся усеченные функции принадлежности:
ОД = ((а( х1, у1)) Л ОД), (7)
С2ф = ((а( у])) Л ад), (8)
ОД = ((а(х3, у2)) Л Сз(2)), (9)
В результате композиции получено конечное нечеткое множество для
ц8(г) = С(г) = = С1(7) V С2 V (7) V Сз(7) = = ((а(х0, у0)) Л ад) V , V ((а(х 0, у02)) Л ад) V V ((а(х 0, у0)) Л Сз(7))
(10)
Приведение к четкости выполняется на основе (3).
Выводы
На сегодняшний день подход к управлению рисками формируется из экономической позиции управления финансовой деятельностью
предприятий. Говоря о рисках в работе оперативных работников, в частности поездного диспетчера, следует обратить внимание не только на нестандартные ситуации, но и на принципы подхода при ориентировании на риск и учитывать это при планировании текущей поездной ситуации.
В соответствии с международными стандартами подход к управлению рисками должен быть систематическим и применяться ко всем процессам, связанным с перевозкой грузов и пассажиров. Подход с ориентированием на управление риском должен стать частью работы поездного диспетчера при регулировании железнодорожных вагонопотоков. Это не только снизит риски, но и снизит материальные затраты на перевозку путем сравнительного анализа принятых решений и оценки результатов (рисков).
Список литературы:
1. Стратегия гарантированного обеспечения безопасности движения
22 =
(распоряжение ОАО «РЖД» № 2855р от 08.12.2015 г.). - М., 2015. - 52 с.
2. Направления развития информационных технологий на железнодорожном транспорте / В. Г. Котельников, Д. А. Моисеенкова / Сб. докладов Междунар. конф. по мягким вычислениям и измерениям <^СМ-2005». Т. 1. - СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 27-29 июня 2005. - С. 73-78.
3. Заргарян, Е.В. Многокритериальная задача нечеткой максимизации независимых критериев [Электронный ресурс]. - Режим доступа: Ьйр8://суЬ erleninka.ru/arti с1е/п/тпо§окп! eria1naya-zadacha-nechetkoy-aksimizatsii-nezavisimyh-kriteriev/viewer.
4. Воронцов, В.И. Информационная поддержка в принятии оперативных решений [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://swor1d.educati on/simpoz4/59.pdf.
5. Тарасов, Е.М. Риск-менеджмент на транспорте [Текст] / Е.М. Тарасов, А.С. Белоногов // Вестник Самарского муниципального института управления. - 2013. - №4 (27). - С. 17-27.
6. Авдийский В.И., Курмашов Ш.Р. Прогнозирование и анализ рисков в деятельности хозяйствующих субъектов. - М.: ФА, 2003. - 392 с.
7. Доценко, Ю.В. Принятие решений поездным диспетчером при организации поездопотоков в условиях неопределенности [Текст] / Ю.В. Доценко, А.А. Харина // Сборник научных трудов ДОНИЖТ. - 2022. -№64. - С. 21-28.
Аннотации:
В статье предложена система поддержки принятия решений при следовании поездопотоков в условиях неопределенности на основе риск-ориентированного подхода.
Ключевые слова: риск, поездной диспетчер, неопределенность информации, система поддержки принятия решений.
The article proposes a decision support system when following train flows under conditions of uncertainty based on a risk-based approach.
Keywords: risk, train dispatcher, information uncertainty, decision support system.
