Удосконалення процесів експлуатації вагонних парків з урахуванням особливостей їх обліку і використання (стр. 5 из 6)

Оцінки терміну просування вагонів роду

через вузол мають значення

, (13)

де

термін перебування вагонів в конвеєрі вузла; кількість вагонів роду . Кількість вагонів, яка є у вузлі на новому етапі моделювання, визначається з наступних рівнянь:

. (14)

Конвеєрна модель дозволяє: по-перше, в об'єктній формі, одноманітно, визначити вузли різних рівнів

на полігоні залізниць, змінюючи у разі потреби умови (10) - (12); по-друге, оцінювати прогнозовану кількість вагонів роду , що виходять з - , яка дорівнює числу вагонів з терміном знаходження у вузлі, розрахованому згідно (13).

Для задачі прогнозування терміну проходження вагону на вихідну станцію в роботі також запропоновано рішення на основі теорії розпізнавання образів. Перший етап рішення задачі полягає в навчанні, тобто в узагальненні інформації про вагони, термін перебування яких на території залізниці відомий. Описи цих вагонів формують повчальну вибірку. Другий етап полягає в застосуванні до вагону, термін перебування якого на дорозі нам необхідно оцінити, вирішальних правил, вироблених на основі узагальненої інформації.

Як встановлено у розділі 2, статистичне описання процесів експлуатації вагонів для визначення часу знаходження на станціях та руху вагонів не відповідає властивостям процесів. У роботі розроблено нечіткі моделі процесів експлуатації іновагонів, які враховують структуру залізничної мережі.

Для ідентифікації структури графів, що характеризують рух вагонів різного роду, і розрахунку оцінок їх параметрів використані результати повагонного моніторингу транспортних потоків. Множини вузлів, дуг графу і ваги дуг залежать від роду рухомого складу і від характеристик руху за узятий період. Зміна місцеположення вагону означає його переміщення по дузі графу, що сполучає різні станції. Виконання операції на одній станції без переміщення вагону відповідає петлі графу. Вага дуги є узагальненою для масиву спостережень характеристикою і має дві складових – об'ємну і часову. Об'ємна відображає відносну частину вагонопотоку, яка переміщається по дузі, часова – час переходу по дузі в хвилинах.

В багатьох випадках структура руху вагонопотоків не відповідає обмеженням застосування методів ГЕРТ-систем. У роботі запропонований метод перетворення мережевого графу, що описує структуру руху вагонопотоків, в еквівалентну послідовно-паралельну форму (рис 8, 9), що дозволяє для їх оцінки і аналізу застосовувати ГЕРТ-методи. Для оцінки значень часових характеристик вагонопотоку розроблено аналог топологічного рівняння Мейсона для нечітких величин. Рівняння використовується для визначення часу виконання всього нечіткого потокового графу.

Рис. 8. Потоковий граф до перетворення

Рис. 9. Аналог потокового графу після перетворення до послідовно-паралельного вигляду

Виконання дуг графу

у моделі характеризується аналогом твірної функції ГЕРТ-систем у формі пари двох нечітких величин , де величина встановлює, що операція дуги (i, j) матиме місце, якщо має місце вузол “i”, а - часова характеристика цієї операції. Величина характеризує об'ємну складову дуги. Визначені еквівалентні перетворення нечіткої мережі при її “стягуванні” в один вузол для наступних випадків:

1) заміна послідовності дуг

;

2) паралельні дуги

;

3) композиція елементів мережі петля - дуга

;

4) дві вкладені петлі у вузлі - дуга

.

Твірна функція структури з вкладеними петлями рівна добутку рядів, породжених петлями. У табл. 4 приведені правила розрахунку еквівалентних параметрів перетворень нечіткої мережі. У табл. 4 знаками

позначені операції нечіткого складання і множення відповідно, а є операціями побудови зображення і інверсії нечітких трикутних величин. Знаком позначена операція суперпозиції нечітких величин. Формули розрахунку еквівалентних величин (4-й стовпець з таблиці 4) призначені для обчислення як часових, так і об'ємних характеристик вагонопотоків.

Таблиця 4

Розрахунок нечітких характеристик еквівалентних підмереж

№	ГЕРТ-операції перетворення мереж	Аналоги операцій над нечіткими дугами	Розрахунок еквівалентних величин
1
2
3
4	не визначена

Для урахування відповідності ситуації (вагонного положення на полігоні), що склалася на поточний момент, відомим ситуаціям, що спостерігались раніше, у роботі запропоновано метод побудови правил і виведення висновків на нечітких потокових графах.Розробка систем нечітких величин (НВ)

, з вибором значення Х і відповідного ступеня приналежності , представляє основний етап моделювання. Для побудови баз знань продукційних експертних систем (ЕС) формують пари з нечітких величин вигляду , Процедура пошуку рішень на основі моделей і з урахуванням ступеня відповідності змінних-посилок поточній ситуації, нечіткий висновок, складається з наступних етапів:

1) розрахунок рівня відповідності

всіх змінних-посилок поточній ситуації;

2) модифікації НВ висновків

з використанням : ;

3) суперпозиція модифікованих змінних-висновків всіх правил;

4) скаляризація (дефазіфікація) - визначення значення, яке приймається як результуюче для висновку. В роботі для скаляризації використаний принцип максимуму функції приналежності.

Особливістю запропонованого в дисертаційній роботі методу нечіткого виводу є заміна операції суперпозиції розрахунком інтегральних характеристик нечітких потокових графів, в якому правила бази знань містять нечіткі потокові графи як посилки, висновки, посилки і висновки. Етап суперпозиції правил представлений як одночасне виконання паралельних гілок, що навантажені модифікованими нечіткими величинами

.

Дослідження запропонованих моделей дозволили встановити їх адекватність і можливість використання в компонентах автоматизованих систем.