Автоматизация планирования зонного движения поездов на линии метрополитена
На правах рукописи
Новикова Мария Владимировна
Автоматизация планирования зонного движения поездов на линии метрополитена
05.13.06 – Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (транспорт)
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата технических наук
Москва – 2012
Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ)» на кафедре «Управление и информатика в технических системах».
Научный руководитель – доктор технических наук, доцент
Сидоренко Валентина Геннадьевна
| Официальные оппоненты | Горелик Владимир Юдаевич - доктор технических наук, профессор, Московский государственный университет путей сообщения (МИИТ), заведующий кафедры «Вычислительная техника» Российской открытой академии транспорта; Стружков Сергей Александрович – кандидат технических наук, ООО «НетКрэкер», руководитель группы. | |
| Ведущая организация | Открытое акционерное общество «Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт информатизации, автоматизации и связи на железнодорожном транспорте» (ОАО «НИИАС»). | |
Защита диссертации состоится 4 апреля 2012г. в 1400 часов на заседании диссертационного совета Д218.005.04 в Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ) по адресу: 127994, ГСП-4, г. Москва, ул. Образцова, 9, стр. 9, ауд. 2505.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИИТа.
Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просьба направлять по адресу Совета университета.
Автореферат разослан 1 марта 2012 года.
Ученый секретарь
диссертационного совета Д218.005.04,
д.т.н. доцент В.Г.Сидоренко
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Метрополитен является наиболее перспективным видом рельсового пассажирского транспорта в условиях больших городов с насыщенным движением. Московский метрополитен имеет сложную развивающуюся структуру и отличается высокой пропускной способностью. Движение поездов по линиям метрополитена осуществляется в соответствии с плановым графиком движения (ПГД), составление которого представляется сложной интеллектуальной задачей. В связи с этим актуальной является задача автоматизации составления ПГД.
Анализ линий метрополитена показал, что автоматизация составления ПГД имеет единую методологическую основу, но требует разработки специализированных алгоритмов для линий разной конфигурации. Увеличение продолжительности линий и пассажиропотока может привести к нехватке ресурсов (недостаточное количество единиц электроподвижного состава (ЭПС) или недостаточная пропускная способность отдельных участков линии). В этих случаях, а также в случае, когда пассажиропоток на конечных участках линии метрополитена намного меньше, чем на центральном участке, используется плановый график движения зонного типа (ГЗТ). При создании «традиционного» ПГД обороты составов происходят на конечных станциях линии. При построении ГЗТ часть составов с заданной периодичностью оборачивается на промежуточных станциях с путевым развитием, тем самым поддерживается разный интервал движения поездов на различных участках линии.
Среди множества радиальных линий выделим линии с «вилочным» движением. «Вилочным» движением называется такая организация работы линии, при которой движение составов осуществляется по различным путям после проследования станции разветвления. Станция разветвления – это станция, путь до которой для всех составов линии не различается, а после – для части составов различен. Такая организация движения оказывает влияние на вид ПГД и рассматривается как частный случай ГЗТ.
Планирование перевозочного процесса в условиях нехватки ресурсов требует организации четкого взаимодействия автоматизированной системы управления перевозочным процессом метрополитена (АСУ ППМ) и автоматизированной системы управления ресурсами предприятия (АСУ РП). Это определило тематику диссертационного исследования.
В нашей стране и за рубежом накоплен значительный опыт автоматизации планирования и управления движением поездов метрополитена. Большой вклад в этой области внесли ученые нашей страны: Балакина Е.П., Баранов Л.А., Быков В.П., Василенко М.Н., Дегтярев Д.П., Жербина А.И., Козлов В.П., Логинова Л.Н., Сеславин А.И., Сидоренко В.Г., Тишкин Е.М., Феофилов А.Н. и другие.
Целью диссертации является создание методики автоматизированного планирования зонного движения поездов на линии метрополитена.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- Провести анализ и классификацию задач планирования перевозочного процесса метрополитена и методов их решения.
- Разработать структуру и методику взаимодействия АСУ ППМ и АСУ РП при планировании перевозочного процесса.
- Формализовать задачу планирования перевозочного процесса в условиях нехватки ресурсов и построить математическую модель линии метрополитена для построения ГЗТ.
- Разработать сценарии построения ГЗТ.
- Выполнить программную реализацию разработанных сценариев построения ГЗТ.
- Проверить функционирование разработанной методики автоматизированного планирования зонного движения поездов на примере линий Московского метрополитена.
Методы исследований. Результаты диссертационной работы получены на основе использования системного анализа, теории управления, теории расписаний, методов имитационного моделирования.
Достоверность основных научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, обусловлена корректностью постановок задач, обоснованностью принятых допущений, удовлетворительной сходимостью результатов моделирования с реальными ПГД.
Научная новизна работы состоит в том, что:
- выполнена формализация задачи построения ГЗТ при планировании перевозочного процесса в условиях нехватки ресурсов;
- получены условия построения стационарного процесса ГЗТ при заданных начальных условиях;
- на основе разработанной графической модели ГЗТ получены аналитические выражения для определения параметров ГЗТ;
- разработаны сценарии построения стационарного процесса ГЗТ и переходного процесса снятия составов с учетом обеспечения требуемой равномерности движения поездов после снятия;
- разработан сценарий построения «вилочного» движения как частного случая стационарного процесса ГЗТ.
Практическая значимость:
- создано алгоритмическое и программное обеспечение, позволяющее автоматизировать построение стационарного процесса ГЗТ в условиях нехватки ресурсов;
- создано алгоритмическое и программное обеспечение, позволяющее автоматизировать построение переходного процесса снятия составов;
- создано алгоритмическое и программное обеспечение, позволяющее автоматизировать процесс построения «вилочного» движения как частного случая стационарного процесса ГЗТ;
- реализация программных средств автоматизированного построения ГЗТ с развитым человеко-машинным интерфейсом позволила значительно сократить временные и трудовые затраты на создание ПГД.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на Научно-практической конференции «Безопасность движения поездов» (2008г.), научных конференциях «Неделя науки» (2008, 2009г.), международных научно-практических конференциях «TRANS-MECH-ART-CHEM» (2008г., 2010г.), на международной научной конференции «Проблемы регионального и муниципального управления» (РГГУ, 2010г.), заседаниях кафедры «Управление и информатика в технических системах» МИИТа (2008-2012 гг.).
Реализация результатов работы. Разработанные алгоритмы автоматизированного построения ГЗТ являются составной частью автоматизированной системы построения планового графика движения пассажирских поездов на линии метрополитена (АСП ПГД ППМ), внедренной на Московском метрополитене, и используются при построении процессов ГЗТ и «вилочного» движения для линий Московского метрополитена. Результаты диссертации используются в учебном процессе кафедры «Управление и информатика в технических системах». Результаты внедрения подтверждены соответствующими актами.
Публикации. По теме диссертации опубликованы 7 работ, одна из них – в издании из перечня, определенного ВАК России для опубликования основных результатов диссертаций.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, 1 приложения, списка литературы, включающего 103 наименования, изложена на 141 странице и поясняется 60 рисунками и 6 таблицами.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении показана актуальность работы, определены цель и задачи исследования.
В первой главе проведена классификация линий метрополитена, моделей линий метрополитена, выполнен анализ методов и средств автоматизации планирования перевозочного процесса, приведены показатели качества ПГД.
На основании проведенного анализа выполнена постановка задачи исследования, сформулированы выводы, показывающие актуальность разработки сценарного пространства построения процессов ГЗТ.
Во второй главе рассмотрено взаимодействие составляющих АСУ ППМ с уровнем управления бизнес-процессами предприятия, на котором применяются АСУ РП, и показана существенная информационная связь между ними.
Выполнен сравнительный анализ результатов внедрения АСУ РП на ГУП «Московский Метрополитен», ОАО «Аэрофлот-Российские авиалинии», ОАО «Эльдорадо». Во внедрении двух последних автор принимал непосредственное участие. Сравнение проектов, относящихся к различным отраслям экономики, позволило выявить характерные черты транспортных проектов.
Последовательность действий одного или нескольких пользователей в АСУ РП в различные моменты времени представляют собой сценарии управления, объединенные в сценарное пространство. Каждый сценарий соответствует определенному бизнес-процессу предприятия. Все сценарии должны быть максимально приближены к стандартным. Автором разработаны сценарии подсистемы АСУ РП «Управление персоналом», которые являются основой для создания Банка данных (БнД) АСУ РП. Сферой деятельности предприятия определяется дополнительный набор данных, который должен быть занесен в систему.
Структуру и методику взаимодействия АСУ ППМ и АСУ РП иллюстрирует схема совместной работы служб метрополитена по планированию перевозочного процесса (рисунок 1).
Данные ПГД из АСП ПГД ППМ попадают в единый БнД, что позволяет использовать их для составления графика работы локомотивных бригад, планирования хозяйственной и финансовой деятельности в АСУ РП и определения наличия ресурсов предприятия (ЭПС, сотрудников) для реализации заданного интервала движения поездов.
Рис. 1 - Схема совместной работы служб метрополитена по планированию перевозочного процесса
Третья глава посвящена разработке математических моделей и методов построения ГЗТ.
Выделяют следующие типы ГЗТ:
- с использованием нескольких станций зонного оборота при организации зонного движения по этим станциям в одном и том же направлении; частным случаем является организация зонного движения по одной станции (рисунок 2);
- с использованием нескольких станций зонного оборота при организации зонного движения по этим станциям в разных направлениях (рисунок 3).
Рис. 2 - Схема зонного движения поездов в одном направлении по трем станциям зонного оборота
Основной характеристикой стационарного режима является количество составов 
, необходимое для реализации заданного интервала движения, которое определяется в случае организации ГЗТ по 
станциям зонного оборота по следующей формуле:
, (1)
где 
– количество составов, необходимое для организации движения поездов, совершающих полный оборот по линии; 
– количество составов, необходимое для организации движения оборачивающихся на i-й станции зонного оборота поездов (Z - поездов); 
– время полного оборота состава при движении по всей линии; 
; 
– интервал движения между поездами, не совершающими оборот на i-й станции зонного оборота (П - поездами); 
– время полного оборота состава при движении до i-й станции зонного оборота; 
– интервал движения между Z – поездами, совершающими оборот на 
-й станции зонного оборота.
а)
б)
в)
Рис. 3.а, б, в - Схема зонного движения поездов в разных направлениях: а) при некратных (
+1) и (
+1); б) при кратных (
+1) и (
+1), когда Z – поезда в разных направлениях не следуют друг за другом; в) при кратных (
+1) и (
+1), когда Z – поезда в разных направлениях могут следовать друг за другом
Ключевым моментом при математическом описании ГЗТ является выявление периодичности. Для каждой станции зонного оборота рассчитывается количество прошедших через нее поездов 
и количество оставшихся на ней поездов (ушедших в оборот, не прошедших до следующей станции) 
. На рисунке 2 дугами изображены циклы повторений расположения поездов, уходящих в оборот на станции зонного оборота, для каждой из таких станций. Назовем показателем i-й станции зонного оборота величину 
, равную числу П - поездов между двумя Z - поездами. Циклом назовем последовательность из 
+1 поездов, начавших движение с конечной станции пути, соответственно количеством циклов 
является количество последовательностей из 
+1 поездов, через которое взаимное расположение П – поездов и Z – поездов, совершающих оборот на всех станциях зонного оборота, повторяется.
Определим интервалы движения между П - поездами и Z - поездами в случае организации зонного движения по нескольким станциям зонного оборота (рисунок 3).
Расчет количества поездов и интервалов между ними по каждой станции зонного оборота происходит путем организации цикла по всем станциям зонного оборота. До каждой новой станции зонного оборота следует разное количество поездов, так как на предыдущих зонных станциях некоторые из них уходят в оборот. Для каждой такой станции определяется 
– наименьшее общее кратное между количеством поездов 
, пришедших с предыдущей станции на текущую станцию за 
циклов, и величиной 
:
. (2)
При i >1 
.
При этом количество оставшихся на i-й зонной станции поездов 
определяется по следующей формуле:
. (3)
Количество прошедших i-ю станцию поездов равно:
, (4)
где 
– количество поездов, через которое взаимоположение Z - поездов на всех станциях зонного оборота повторяется, 
:
. (5)
Формула для вычисления интервалов между Z - поездами имеет вид:
, (6)
где 
- заданный интервал движения между поездами на участке линии, где двигаются все поезда.
Формула для вычисления интервалов между П - поездами следующая:
. (7)
Расчет параметров стационарного режима ГЗТ с использованием нескольких станций зонного оборота при организации зонного движения по этим станциям в разных направлениях проводится аналогично. Особенностью этого движения является то, что при определенном соотношении 
, один из 
поездов двигается только от одной зонной станции до другой (будем называть его K - поездом), кроме случая, когда 
+1 и 
+1 кратны друг другу и два Z - поезда не следуют друг за другом (рисунок 3).
В работе формализованы условия, которым должны отвечать параметры линии, чтобы ГЗТ мог быть построен. К этим параметрам относятся:
- время полного оборота состава при движении по всей линии
и его распределение на времена хода по перегонам и времена стоянок на станциях; - длительности станционных оборотов на станциях зонного оборота
(
) и конечных станциях 
и 
.
В основу определения формализованных условий положено предположение, что времена 
и 
должны определенным образом соотноситься между собой. Можно предположить, что соотношение этих времен зависит от интервала движения поездов 
на участке, где осуществляется движение всех поездов. Пусть разница между 
и 
равна целому количеству интервалов 
:
, (8)
где 
– целое число.
Выполнение этого равенства обеспечивает возможность вхождения Z – поездов в поток П – поездов после осуществления зонного оборота без нарушения интервала движения поездов 
.
В соответствии с алгоритмом Евклида временные интервалы 
и 
могут быть представлены следующим образом:
, 
, 
, (9)
где 
– остаток от деления 
на 
; 
– остаток от деления 
на 
; 
– целое число, частное от деления 
на 
; 
– целое число, частное от деления 
на 
.
Равенство (8) выполняется, если в результате деления каждого из времен оборота составов 
и 
на интервал движения 
получается один и тот же остаток: 
, 
. Если
, 
, (10)
то каждое из времен 
и 
кратно 
и на всем интервале постоянства парности будет поддерживаться неизменный интервал движения. При невыполнении условия (10) возможны два варианта действий:
- изменение исходных данных (времен хода по перегонам, длительностей стоянок на станциях или длительностей станционных оборотов на конечных станциях линии) для определения таких
и 
, которые удовлетворяют условию (10) - варьирование интервала движения таким образом, чтобы интервал движения поезда совпадал с интервалом движения поезда того же маршрута после совершения станционного оборота; интервалы движения, неравные заданному
, как правило, отличаются от заданного 
на 5 с и должны располагаться равномерно на всем протяжении временного интервала, равного 
.
Сформированные выше условия, которым должны удовлетворять величины 
и 
, легли в основу сценария построения стационарного процесса ГЗТ. Для иллюстрации сформулированных условий разработана графическая модель ГЗТ.
В работе представлен порядок расчета параметров ГЗТ для возможных случаев нехватки ресурсов и для случая «вилочного» движения.
- В случае, когда в конце участка линии метрополитена пассажиропоток намного меньше, чем на других участках, в первую очередь рассчитывается требуемый интервал движения поездов на каждом перегоне. Затем для каждого перегона определяется интервал движения
. На основе анализа полученных интервалов по всем станциям выбираются станции зонного оборота и для них определяется желаемое значение соотношения между Z - поездами и П - поездами.
- В случае нехватки подвижного состава для реализации заданного интервала движения
на протяжении всей линии рассчитывается желаемое значение соотношения между Z - поездами и П - поездами 
для одной станции зонного оборота, которое может быть реализовано при заданном количестве составов 
. - В случае, когда время
, необходимое на перестановку состава с одного главного пути станции на другой, больше, чем допустимое время при заданном 
, рассчитывается интервал 
, отвечающий условию 
. Выполнение этого условия позволяет избежать сбоев в организации станционного оборота.
Во всех трех случаях при наличии нескольких вариантов построения ГЗТ с использованием различных станций зонного оборота далее задача решается путем перебора возможных станций зонного оборота, их комбинаций, значений соотношения между Z - поездами и П - поездами 
и выбора варианта, наилучшим образом соответствующего заданному пассажиропотоку.
- Еще одним случаем использования ГЗТ является «вилочное» движение. Для этого случая в соответствии с формулой (1) определяется соотношение между количеством составов, необходимым для реализации движения «вилочных» поездов (будем называть их B - поездами, аналогом Z - поездов)
, временем полного оборота В - поездов 
и соотношением В - и П - поездов 
:
. (11)
При выполнении этого условия в оборот всегда уходят одни и те же составы.
Полученные выражения легли в основу сценариев построения ГЗТ.
В четвертой главе рассматриваются сценарии построения ГЗТ. Любой ПГД представляет собой последовательность стационарных состояний, соединенных переходными процессами.
Для автоматизированного построения стационарного процесса ГЗТ разработан сценарий, реализуемый следующим образом:
- ввод исходных данных;
- определение возможности построения ГЗТ, которое заключается в проверке ограничений на организацию работы конечных и промежуточных станций при заданных интервалах движения поездов и длительностях оборотов с использованием условий, полученных в третьей главе;
- расчет параметров ГЗТ, в первую очередь количества составов
, необходимого для обеспечения заданного интервала движения при построении ГЗТ; - проверка условия постоянства интервалов движения и принятие решения об изменении условий построения ГЗТ;
- построение сетки ПГД с заданным интервалом движения и заданными продолжительностями станционных оборотов на конечных станциях первого и второго путей соответственно
, 
; - организация цикла по направлениям движения;
- организация цикла по станциям зонного оборота, по которым поезда оборачиваются в заданном направлении, в рамках которого для каждой станции выполняются следующие действия:
- реализация ухода Z - поездов в оборот на станции зонного оборота с одновременным выравниванием интервалов путем ввода сверхрежимных стоянок;
- определение местоположения Z - поездов, выходящих из оборота на станции зонного оборота, которое обеспечивает продолжительность станционного оборота не менее заданной величины
; - реализация выхода Z - поездов из оборота на станции зонного оборота с одновременным выравниванием интервалов путем ввода сверхрежимных стоянок;
- в зависимости от типа графика (ГЗТ или «вилочное» движение) установка связей между Z-поездами на станциях зонного оборота или создание фрагмента графика на участке, по которому осуществляется «вилочное» движение;
- установка связей между П - поездами на конечных станциях;
- визуализация результатов построения.
Сценарий позволяет реализовать представленные в третьей главе варианты построения стационарного ГЗТ.
Стационарные режимы ГЗТ с минимальным интервалом движения (в час-«пик») и максимальным интервалом движения (в час-«непик») соединяются переходным процессом снятия составов, сценарий построения которого представлен на рисунке 4.
В ходе реализации сценариев построения ГЗТ широко применяются как ранее разработанные, так и новые логико-трансформационные правила (ЛТП) построения ПГД.
Рис. 4 - Схема сценария построения переходного процесса ГЗТ
Для иллюстрации структуры ЛТП приведен вновь разработанный ЛТП «Создание фрагмента графика «вилочного» движения»:
- реализовать уход В - поезда на другую линию;
- реализовать выход В - поезда с другой линии;
- связать поезда на участке, по которому осуществляется «вилочное» движение.
Разработанные сценарии позволяют автоматизировать процесс построения ГЗТ и проводить проверку исходных данных на возможность построения ГЗТ.
В пятой главе представлены результаты применения созданных сценариев построения ГЗТ в АСП ПГД ППМ, разработанной на кафедре «Управление и информатика в технических системах» МИИТа и внедренной на Московском метрополитене. Сценарии применялись для построения ПГД на линиях Московского метрополитена, которые отличаются широким спектром вариации исходных данных. Графики построены для всех, рассмотренных в главе 2, типов ГЗТ (таблица 1).
Примеры результатов реализации разработанных сценариев приведены на рисунках 5 и 6.
При создании программного обеспечения значительное внимание уделено организации интерфейса АСП ПГД ППМ. Время, затрачиваемое на автоматизированные проверку возможности построения ГЗТ при заданных условиях, внесение изменений в исходные данные, а также последующее построение стационарного процесса ГЗТ и переходного процессов снятия составов, составляет менее 15 минут вместо нескольких дней ручной работы инженеров - графистов.
Стационарные процессы ПГД, как правило, характеризуются «жесткой» структурой и наличием единственного варианта построения при заданных исходных данных. Исключением является случай, когда заданное время полного оборота составов по линии (время, необходимое для возврата пассажирского поезда в точку начала движения) не кратно заданному интервалу движения поездов. В этом случае вводится варьирование интервалов движения поездов либо изменяется время полного оборота.
Переходные процессы, как правило, характеризуются многовариантностью сценариев управления ПГД, что определяет необходимость ввода критериев эффективности управления. Наиболее важными из них являются показатели равномерности движения и качества организации работы станций с путевым развитием.
Таблица 1.
Результаты построения ГЗТ для линий Московского метрополитена
| № п/п | Конечные станции линии | Станция зонного оборота | Направления зонного движения | Варьиро-вание интервала | «Вилоч-ное» движение |
| 1 | Люблинско-Дмитровская | ||||
| 1.1 | Марьино - Трубная | Чкаловская | Да | Нет | |
| 1.2 | Марьино - Марьина роща | Чкаловская | Нет | Нет | |
| 1.3 | Зябликово - Марьина роща | Марьино Чкаловская | В двух направлениях | Нет | Нет |
| 1.4 | Зябликово - Марьина роща | Чкаловская | Нет | Нет | |
| 2 | Серпуховско-Тимирязевская | ||||
| 2.1 | Алтуфьево-Б-р Дмитрия Донского | Пражская | Нет | Нет | |
| 3 | Филевская | ||||
| 3.1 | Александров-ский сад -Крылатское | Киевская Молодежная | В одном направлении | Нет | Да |
| 3.2 | Александров-ский сад - Кунцевская | Киевская | Нет | Да | |
| 4 | Арбатско-Покровская | ||||
| 4.1 | Щелковская – Строгино | Молодежная | Нет | Нет | |
| 4.2 | Щелковская – Митино | Молодежная | Нет | Нет | |
| 4.4 | Щелковская – Митино | Молодежная Строгино | В одном направлении | Нет | Нет |
Рис. 5 - Стационарный режим ГЗТ Люблинско-Дмитровской линии Московского метрополитена
Рис. 6 - Переходный процесс снятия составов Люблинско - Дмитровской линии Московского метрополитена
Для сравнения результатов построения переходного процесса снятия составов, созданного с использованием сценариев и разработанного инженерами–графистами, применен критерий равномерности расположения вводимых/снимаемых составов 
. Результаты расчетов представлены в таблице 2. Значение критерия равномерности расположения вводимых/снимаемых составов не может быть меньше, чем отношение количества составов в исходном стационарном процессе к количеству составов в конечном стационарном процессе. Как видно из данных, приведенных в таблице 2, в графиках, построенных автоматизировано, значение критерия 
близко к минимальному. Превышение реальных значений критерия 
над минимальным связано с тем, что решается задача целочисленного программирования, а минимальное значение найдено без учета того, что количество «ниток» между двумя вводимыми/снимаемыми составами должно быть целым числом. На графиках, построенных инженерами - графистами, значение критерия 
превышает минимальное. При высокой квалификации инженеров-графистов это объясняется регулировочными действиями, связанными с ночной расстановкой составов на линии и учетом других ограничений. При автоматизированном построении выполнение технологических требований достигается за счет перебора значительного количества вариантов ПГД.
Таблица 2.
Сравнение результатов построения переходного процесса снятия составов, созданного автоматизировано и разработанного инженерами–графистами
| Линия | Значение критерия равномерности расположения вводимых/снимаемых составов | ||
| Минимальное | Для ПГД, построенного автоматически | Для ПГД, построенного графистами | |
| ЛДЛ (Трубная-Марьино) с оборотом по станции «Чкаловская» | 35/13=2,7 | 2,73 | 2,94 |
| ЛДЛ (Марьина роща-Марьино) с оборотом по станции «Чкаловская» | 41/14=2,93 | 2,94 | 3,04 |
| ЛДЛ (Марьина роща- Зябликово) с оборотом по станции «Чкаловская» | 50/14=3,57 | 3,61 | 3,86 |
| СТЛ с оборотом по станции «Пражская» | 75/26=2,88 | 2,90 | 2,99 |
В заключении сформулированы основные результаты и выводы диссертации:
- Разработана методика построения ГЗТ, включающая в себя формализацию задачи, графическую модель ГЗТ, аналитические выражения для определения параметров ГЗТ, соответствующее алгоритмическое и программное обеспечение. Получены условия построения стационарного процесса ГЗТ.
- Создано сценарное пространство построения ГЗТ, включающее в себя сценарии планирования перевозочного процесса в условиях нехватки ресурсов, построение стационарного процесса ГЗТ и переходного процесса снятия составов. Разработанные сценарии являются человеко-машинными процедурами, позволяющими не только автоматически выполнять действия в соответствии с заданием, но и анализировать результат, отменять управляющие воздействия, не приведшие к требуемым результатам, предлагать пути выхода из сложившейся ситуации и корректировать задание.
- Реализован сценарий построения стационарного процесса «вилочного» движения как частного случая стационарного процесса ГЗТ и получены выражения для описания этого процесса. Полученные соотношения между параметрами ГЗТ лежат в основе создания сценариев построения ГЗТ.
- На основе разработанных формализаций и сценариев создано информационное, математическое и программное обеспечение построения ГЗТ в рамках АСП ПГД ППМ. Интерфейс АСП ПГД ППМ адаптирован для построения сценариев ГЗТ.
- С использованием разработанного алгоритмического и программного обеспечения построены ГЗТ для 4 линий Московского метрополитена при разных вариантах исходных данных; длительность реализации автоматизированной процедуры ввода и проверки данных с дальнейшим построением не превышает 15 минут. Полученные автоматизированные процедуры требуют вмешательства человека лишь на этапе задания исходных данных или их коррекции при невыполнении формализованных условий построения.
- Сравнение вариантов построения ГЗТ, созданных автоматизировано и разработанных инженерами–графистами, показал, что использование разработанных сценариев позволяет улучшить значение критерия равномерности расположения вводимых/снимаемых составов на 3-7% при значительном сокращении трудовых и временных затрат на построение ГЗТ.
- Разработана схема информационного обмена между АСУ ППМ и АСУ РП, позволяющая эффективно использовать данные, получаемые в ходе работы их составляющих.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОТРАЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ
- Новикова М.В., Сидоренко В.Г. Cинтез планового графика движения зонного типа для поездов метрополитена.// Мир транспорта. 2009, №4. - С.128-134.
- Новикова М.В. Реализация режима зонного движения поездов при возникновении сбоев на линии метрополитена.// Труды 9-ой «Научно – практическая конференции «Безопасность движения поездов». М.: МИИТ, 2008. – C. VIII-1.
- Новикова М.В., Сидоренко В.Г. Принципы зонной организации движения поездов метрополитена.// Проблемы регионального и муниципального управления: Сборник докладов международной научной конференции. М.: РГГУ, 2010.– С.162–166.
- Новикова М.В., Сидоренко В.Г. Способы ввода управляющих воздействий в рамках АСУ ППМ.// Труды научно-практической конференции «Неделя науки-2008. Наука МИИТа транспорту». М.: МИИТ, 2008. – C. VII–46- VII–47.
- Новикова М.В. Средства автоматизации управления производственным процессом на метрополитене.// Труды научно-практической конференции «Неделя науки-2009. Наука МИИТа транспорту». М.: МИИТ, 2010. – C. II–63.
- Новикова М.В. Формализация описания режима зонного движения поездов метрополитена по многим станциям.// Труды 5-ой Международной научно-практической конференции «TRANS – MECH-ART-CHEM». М.: МИИТ, 2008. – C. 174-176.
- Новикова М.В. Принципы организации информационного обмена между системой автоматизации бизнес-процессов и автоматизированной системой управления перевозочным процессом метрополитена. // Труды 7-ой Международной научно-практической конференции «TRANS – MECH-ART-CHEM». М.: МИИТ, 2010. – C. 250-252.
Новикова Мария Владимировна
Автоматизация планирования зонного движения поездов на линии метрополитена
05.13.06 – Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (транспорт)
Подписано к печати ____________ Объем 1,5 п.л.
Печать офсетная. Формат 60х84/16
Тираж 80 экз. Заказ № ___________
Типография МИИТа, 127994, ГСП-4, Москва, ул. Образцова, 9, стр. 9.
