Автоматизація процесів планування, прогнозування та формування параметрів оперативного економічно обґрунтованого керування  експлуатацією залізниць України

Основні роботи - розробка систем прийняття рішень як основної складової системи керування виробничими та технологічними процесами на Укрзалізниці.

Для цього:

- проведено комплекс фундаментальних досліджень як в області розробки і розв’язання відповідних математичних проблем так і системи організації роботи залізниці;

- проведена розробка комплексного проекту, який ув’язує моделюючі, прогнозуючі, оптимізуючі комплекси і систему оперативної та нормативної інформаційної підтримки;

- поставлено повний клас оптимізаційних математичних задач, ефективне розв’язання яких забезпечить  реальну автоматизацію, оптимізацію і оптимальне керування процесами на Укрзалізниці.

 

Основні напрямки досліджень та розробок

Базовий напрямок: Задачі нормування, планування, прогнозування, оптимального управління ресурсами для прогнозованих і наявних виробничих потреб.

1. Система автоматизації розробки технологічного процесу роботи станцій та груп технологічно пов’язаних станцій

2. Єдина інформаційна система технологічних процесів на Укрзалізниці

3. Динамічна модель взаємодії технологічних процесів роботи станції, груп станцій  для системи прийняття оперативних  рішень.

 

1. Автоматизація процесів побудови нормативних і оперативних графіків руху поїздів

1. Розробка концепції - технологія автоматизації процесу побудови  оптимальних  графіків руху (оперативного і нормативного)

2. Автоматизація процесу розробки і підтримки в актуальному стані нормативної бази для формування нормативних графіків руху поїздів.

3. Автоматизація процесу побудови нормативних графіків

4. Розрахунок потреби локомотивів на наявні обсяги перевезень (оперативне планування) та узгодження графіків підв’язки локомотивів і робочого часу локомотивних бригад з графіком руху поїздів.

5. Розробка системи інформаційної підтримки формування оперативних графіків руху поїздів.

6. Автоматизація процесу побудови оптимальних оперативних графіків руху поїздів. Автоматизація  процесу корегування графіків руху поїздів в штатних і нештатних ситуаціях для заданих критеріїв оптимальності.

7. Розробка оперативного та довгострокового планів формування поїздів

 

2. Пропускна і переробна спроможність

1. Розрахунок наявної пропускної, перевізної спроможності залізничних ліній

2. Розрахунок  пропускної спроможності тягового електропостачання

 

3. Ефективне використання тягово-енергетичних ресурсів

1. Розробка системи розрахунку реальних тягово-енергетичних характеристик локомотивів та опірних параметрів рухомого складу.

2. Розробка системи  оптимального адаптивного (на основі оперативного встановлення реальних тягово-енергетичних характеристик) автоведення поїздів на основі високоточного прогнозування параметрів руху в реальних умовах.

 

Завершені роботи

1. Розробленографічний спец-редактор, який базується на представленні залізниць України в універсальних теоретико - графових поняттях (об’єктах), що дало можливість запропонувати єдиний підхід до збереження, представлення, опрацювання даних, побудови універсальних алгоритмів розв’язування задач на зважених графах, побудови моделей об’єктів, технологічних процесів, тощо. Засобами розробленої системи створена схема залізниці і станцій в об’єктах. Розроблене інформаційне середовище забезпечує ефективне розв’язання вище перерахованих задач.

2. Розв’язані задачі моделювання та  оптимізації руху поїздів за заданими критеріями оптимальності. Запропоновано, так званий, фізичний підхід до побудови оптимальної траєкторії швидкості руху поїзда. Оптимальність досягається, при наявності часового ресурсу (різниця між часом виділеним на графік руху і мінімально можливим часом) в зменшенні кількості і швидкості перехідних режимів та максимального використання інерції руху (мінімізація використання гальмівних сил).

3. Розроблені і реалізовані алгоритми оптимального ведення поїздів в умовах невизначеності. Маючи оперативні дані режиму руху поїзда можна ставити задачу ідентифікації параметрів моделей руху.

4. Розроблена система розрахунку оптимальних міжпоїзних та станційних часових інтервалів, які використовуються для розробки графіків руху поїздів і вони забезпечують безпечний рух поїздів та збільшення пропускної спроможності ділянок доріг та станцій.

5. Розроблено  алгоритм прокладання ниток графіків руху поїздів, який забезпечує оптимальне використання енергетичних ресурсів і мінімізує час планових зупинок на станція до мінімально необхідного.

6. Розроблено підхід до автоматизації процесу формування оптимальних нормативних та оперативних графіків руху поїздів, який забезпечує прокладання повного набору планових поїздів для заданого напрямку.

7. Розроблені програмні інструментальні засоби для автоматизації процесу побудови динамічних моделей станцій і їх підтримки в актуальному стані.

8. Розроблено алгоритмічне забезпечення для розробки плану формування поїздів.

 

ТзОВ «Математичний центр» забезпечить

- розробку комплексної програми для поетапного переходу залізниці на автоматизовану технологію розробки графіку руху поїздів;

- проведення оптимізації нормативної бази графіку руху поїздів для різних умов експлуатації і стану інфраструктури;

- економічну оцінку як при розробці нормативної бази так і системи прийняття рішень із врахування експлуатаційних витрат;

- перехід на автоматизацію підготовки та підтримки в актуальному стані нормативної бази;

- економічну оцінку вартості розроблених графіків руху поїзда;

- адаптацію діючих правил тягових розрахунків для поїзної роботи стосовно сучасних умов експлуатації доріг залізниці;

- розробку системи розрахунку наявної пропускної спроможності залізниць;

- розробку системи оперативного і нормативного плану формування пасажирських і вантажних поїздів;

- розробку моделюючого, прогнозуючого та оптимізуючого комплексу роботи станцій.