Т 7. Исследование транспортных систем

Т 7. ИССЛЕДОВАНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ

7.1. МЕСТО ПОНЯТИЯ СИСТЕМЫ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ

ТРАНСПОРТНЫХ ОБЪЕКТОВ

Система – совокупность элементов, находящихся во взаимосвязи и взаимоотношениях между собой, которая образует определенное единство, целостность.

Процедура представления объекта исследования в виде системы: проведение границ системы - выделение двух классов объектов:

элементов системы – управляемые в процессе исследования;

элементов внешней среды – задают условия функционирования системы и не изменяют своего состояния при исследовании.

Цель исследования - поиск наиболее эффективного варианта управления объектом. Для этого необходимо рассмотреть возможные варианты состояния системы и выбрать тот из них, который обеспечивает максимум эффективности.

7.2. ЭЛЕМЕНТЫ КЛАССИФИКАЦИИ СИСТЕМ

Транспортные системы различают:

реальные;

абстрактные.

Реальные транспортные системы – относительно ограниченные экономико-технологические объекты, выполняющие определенные транспортные функции. Например, предприятия железнодорожного, водного, воздушного, городского транспорта.

Абстрактныетранспортныесистемы – некоторое единство форм и свойств реальных транспортных систем, присущих всем таковым системам вне зависимости от их конкретных особенностей.

Примерами абстрактных систем в общем смысле являются гипотезы, теории, научные знания и т.д. Абстрактные транспортные системы используются в основном в научной работе.

7.3. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ

Системный анализ – совокупность методов и средств, используемых при исследовании и конструировании сложных и сверхсложных объектов.

Традиционные задачи – проблемы исследования и конструирования технических объектов. Характеристика традиционных (классических) задач:

1) Ограниченное количество достоверных исходных данных и аксиом;

2) Основное внимание уделяется точности математического аппарата;

3) Возможности проведения эксперимента в реальных условиях.

Характеристика социально-экономических задач:

Большое количество исходных данных с неполной достоверностью.

Простота математического аппарата. Используется аппарат математической статистики, который позволяет получить внешнее описание характеристик системы или зависимостей между ними без объяснения причин такой связи.

Сложность, часто невозможность проведения эксперимента в чистых условиях.

С помощью системного анализа решаются самые сложные задачи. Основные отличительные черты системного анализа – отсутствие строгих указаний к постановке задачи и моделированию объекта исследования. В системном анализе документированной является только последовательность его проведения.

Этапы выполнения системного анализа

1. Определение цели функционирования системы и целей функционирования отдельных ее подсистем.

2. Определение множества альтернатив для достижения поставленной цели.

3. Моделирование системы.

4. Поиск оптимального варианта управления с помощью полученной модели.

7.4. ПОРЯДОК ИССЛЕДОВАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ

Порядок исследования или принятия управленческих решений при рассмотрении транспортных объектов (рис. 7.1)

Рис. 7.1. Последовательность выработки управленческих решений

Выбор цели функционирования и формирование критерия эффективности системы - в его рамках выделяются два вопроса:

– вербальное описание цели как общего направления исследования

- формализация цели, то есть ее представление в виде критерия эффективности системы.

Границы системы выделяют два класса объектов: элементы системы и элементы внешней среды. Или, иными словами, границы системы выделяют элементы системы из внешней среды, то есть определяют количество элементов в системе и ее качественный состав.

Определение структуры внешней среды - необходимо охарактеризовать условия функционирования системы, которые генерирует внешняя среда.

В качестве характеристик внешней среды при решении вопросов организации перевозок часто принимаются объем перевозок за определенный период и параметры транспортной сети.

При решении задач в сфере организации дорожного движения примерами наиболее распространенных характеристик служат параметры транспортного потока.

Изучение внутренней структуры транспортной системы и определение составляющих ее элементов. Для каждого элемента должны быть определены пределы его изменения, то есть на данном этапе начинается формирование системы ограничений, точнее той ее части, которая определяет количество возможных вариантов состояния системы. При ее формировании в основном используются ресурсные ограничения.

Нахождение зависимостей, характеризующих взаимосвязи между элементами и создание математической модели поведения системы

Вначале пытаются раскрыть связи составляющих критерия эффективности с параметрами внешней среды и элементов системы. Если все параметры, от которых зависит значение критерия, известны, то есть они являются управляемыми параметрами активных элементов системы или известными характеристиками элементов внешней среды и системы, то математическая модель системы создана. В противном случае создаются модели, описывающие зависимости для неизвестных параметров. Процесс построения модели заканчивается, когда все значения на входах в модель будут известны.

Поиск оптимального состояния системы.

Математическая модель объекта может быть дополнена алгоритмом поиска оптимального состояния системы. Обычно это делается при решении достаточно распространенных задач, когда модель может использоваться более одного раза.

Если же задача относительно проста, количество возможных вариантов состояния системы невелико и постановка задачи нетрадиционна, то есть модель вряд ли будет использоваться еще, то наилучшим вариантом, возможно, будет расчет параметров модели системы для всех вариантов ее состояния.

Выработка управляющих воздействий, направленных на достижение оптимального состояния системы.

На этом этапе определяются конкретные механизмы воздействия на объект исследования, позволяющие достичь параметров активных элементов системы, при которых расчетный критерий эффективности системы имеет оптимальное значение.

7.5. СПИСКИ ЭЛЕМЕНТОВ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ

7.5.1. Элементы систем в организации перевозок

Основные элементы

Объект перевозок (грузы или пассажиры).

Транспортные средства (подвижной состав).

Транспортная сеть (коммуникации различных видов транспорта с соответствующими средствами управления движением).

Дополнительные элементы

Средства погрузки-разгрузки.

Складские площади,

7.5.2. Элементы систем организации движения

Для задач в области организации дорожного движения может использоваться следующий список элементов транспортной системы:

- транспортный поток тех видов транспорта, которые оказывают влияние на параметры транспортной сети или элементов организации движения: его состав, интенсивность, плотность и скорость;

- транспортная сеть (коммуникации различных видов транспорта).

Для решения задач в области организации дорожного движения обычно используются характеристики дорожных условий, например, количество полос движения, вид покрытия, ширина обочины, радиусы поворотов и так далее. Могут также использоваться стоимостные характеристики, такие как стоимость строительства и эксплуатации одного километра дороги; - технические средства управления движением.

Дата добавления: 2015-09-29