Разработка модели прогнозирования поездного положения
В статье проведен анализ теоретических основ задачи прогнозирования поездной работы. Разработана
 модель, которая позволяет учитывать перемещение поездов по полигону от станции отправления к
 станции назначения. Определена целевая функция, которая обеспечит выполнение перевозок с мин...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Искусственный интеллект |
|---|---|
| Дата: | 2013 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України
2013
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85143 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Разработка модели прогнозирования поездного положения / Т.В. Мартыненко, Ю.И. Филатов, Н.И. Авджи // Искусственный интеллект. — 2013. — № 2. — С. 58–62. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860193115547107328 |
|---|---|
| author | Мартыненко, Т.В. Филатов, Ю.И. Авджи, Н.И. |
| author_facet | Мартыненко, Т.В. Филатов, Ю.И. Авджи, Н.И. |
| citation_txt | Разработка модели прогнозирования поездного положения / Т.В. Мартыненко, Ю.И. Филатов, Н.И. Авджи // Искусственный интеллект. — 2013. — № 2. — С. 58–62. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Искусственный интеллект |
| description | В статье проведен анализ теоретических основ задачи прогнозирования поездной работы. Разработана
модель, которая позволяет учитывать перемещение поездов по полигону от станции отправления к
станции назначения. Определена целевая функция, которая обеспечит выполнение перевозок с минимумом
переработки.
У статті проведено аналіз теоретичних основ задачі прогнозування поїзної роботи. Розроблена модель,
яка дозволяє враховувати переміщення поїздів по полігону від станції відправлення до станції призначення.
Визначена цільова функція, яка забезпечить виконання перевезень з мінімумом переробки.
The analysis of the theoretical foundations of the problem of forecasting has been showed. Developed a
model that takes into account the movement of trains on range from the departure station to the destination
station. Defined objective function, which will provide the transportation with a minimum of processing.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:07:09Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 1561-5359 «Искусственный интеллект» 2013 № 2 58
3М
УДК 004.942
Т.В. Мартыненко, Ю.И. Филатов, Н.И. Авджи
ГВУЗ «Донецкий национальный технический университет», г. Донецк, Украина
Украина, 83050, г. Донецк, пр. 25-летия РККА, 1
Разработка модели прогнозирования
поездного положения
T.V. Martinenko, Y.I. Filatov, N.I. Avdzhi
SHEE «Donetsk National Technical University», Donetsk, Ukraine
Ukraine, 83050, c. Donetsk, 25-years of RKKA, 1
Development of Predictive Models of Train Position
Т.В. Мартиненко, Ю.І. Філатов, Н.І. Авджи
ДВНЗ «Донецький національний технічний університет», м. Донецьк, Україна
Україна, 83050, м. Донецьк, пр. 25-річчя РККА, 1
Розробка моделі прогнозування поїзного положення
В статье проведен анализ теоретических основ задачи прогнозирования поездной работы. Разработана
модель, которая позволяет учитывать перемещение поездов по полигону от станции отправления к
станции назначения. Определена целевая функция, которая обеспечит выполнение перевозок с минимумом
переработки.
Ключевые слова: график, математическая модель, поездное положение, прогнозирование,
вагоночасы.
У статті проведено аналіз теоретичних основ задачі прогнозування поїзної роботи. Розроблена модель,
яка дозволяє враховувати переміщення поїздів по полігону від станції відправлення до станції призначення.
Визначена цільова функція, яка забезпечить виконання перевезень з мінімумом переробки.
Ключові слова: графік, математична модель, поїзне положення, прогнозування, вагоночаси.
The analysis of the theoretical foundations of the problem of forecasting has been showed. Developed a
model that takes into account the movement of trains on range from the departure station to the destination
station. Defined objective function, which will provide the transportation with a minimum of processing.
Key words: сhart, mathematical model, train position, prognostication, carriage-clock.
Вступление
Общая постановка проблемы. Организация движения поездов и местной работы
на поездоучастке в соответствии с нормативным графиком движения поездов, а также
соблюдение безусловного уровня безопасности движения и обеспечение максимальной
экономической эффективности является одной из важнейших задач перевозочного
процесса. Для выполнения этой задачи оперативным работникам службы перевозок
необходимо не только точно знать состояние подведомственного участка и направ-
ления, но и прогнозировать оперативную ситуацию на нем. Существующие системы
прогнозирования поездного положения, такие как: МПЦ-У, АСДК, СМЕТ, Экспресс-
УЗ и другие требуют необходимости усовершенствования компьютерной поддержки,
прежде всего для организации перевозочного процесса, развития и внедрения совре-
менных информационных технологий. Данные системы разработаны на основе сто-
хастических и детерминированных методов, на основе нейронных сетей и методов
Разработка модели прогнозирования поездного положения
«Штучний інтелект» 2013 № 2 59
3М
Data Mininig [1]. Разработка математической модели для системы прогнозирования
поездного положения обеспечит устойчивое положение железных дорог на рынке
транспортных услуг за счет ускорения доставки грузов и пассажиров, а также снижения
эксплуатационных расходов в связи с организацией железнодорожных перевозок на
базе графика движения поездов. Разработка системы поддержки принятия решений
позволит снизить эксплуатационные расходы железных дорог, связанные с продви-
жением поездов по участкам, возможности снижения штрафных выплат за несвоев-
ременную доставку грузов и пассажиров, улучшит качественные показатели эксплу-
атационной работы.
Постановка задачи. Исследование задачи организации железнодорожных пере-
возок на основе информационных технологий и внедрения графика движения поездов
разбито на подзадачи, комплексное решение которых способно обеспечить достижение
поставленной цели, а именно: исследование проблемы организации железнодорожных
перевозок с использованием информационных технологий; анализ основных факторов,
влияющих на организацию поездной и местной работы на станциях, участках, поли-
гонах сети; исследование оптимизационной модели эксплуатационной работы, обес-
печивающей рациональный уровень качества перевозочного процесса; изучение тех-
нологии организации перевозок на основе твердого графика движения поездов, системы
идентификации подвижного состава, методов планирования и управления.
Выбор конкретного решения определяется количественным расчётом, использова-
нием данных о параметрах систем управления базами данных, равномерностью мас-
сивов данных при возможных вариантах агрегирования, обменами данных между уров-
нями запоминающих устройств компьютеров, между уровнями вычислительной сети.
Разработка математической модели. Перед нами стоит задача выбора таких
параметров технологии, которые бы обеспечивали выполнение заданных объемов
перевозок с высоким уровнем качества и минимальными расходами за некоторый
заданный период планирования [2], [3].
Математическая модель формирования графика поездного положения обеспечит
стабильную работу перевозочного процесса на станциях, участках и перегонах за
счет твердого графика поездного положения, что позволит рационально загрузить
техническое оснащение станций, перегонов, бригад [4].
Процесс планирования поездного положения может быть описан следующими
управляющими параметрами:
{ }
мдрезпвстврслврпгрппрппасрпп НВККНННПППГП ;;;;;;;;;;
.....
=
,
где
р
Г – объём грузовых работ на станциях, перегонах и участках;
ппасП
.
– поток пассажирских поездов;
ппр
П
.
– поток пригородных поездов;
пгр
П
.
– поток грузовых поездов;
слвр
Н
.
– норматив времени следования по станциям, участкам и перегонам;
ствр
Н
.
– норматив времени стоянок на станциях, участках и перегонах;
в
Н – наличие вагонов;
п
К – коэффициент подвижности потоков;
рез
К – количество резервных локомотивов;
Мартыненко Т.В., Филатов Ю.И., Авджи Н.И.
«Искусственный интеллект» 2013 № 2 60
3М
дВ – дополнительное время для поезда;
м
Н – норма минимального времени на перецепку вагонов.
На основании этих данных, критерием оптимальности решения задачи предла-
гается использовать минимум переработки поезда:
min→⋅∑
ij
ijij
KP .
Выбор данной целевой функции обеспечит выполнение перевозок максимально
эффективно по экономическим показателям [5].
Ограничения для поставленной задачи:
1. Затраты времени простоя на каждом участке (станции) должны быть мини-
мальными:
скррабместразгпригпрпаспруч ТТТТТТ ++++=
...
,
где
паспр
Т
.
– время на пропуск пассажирских и грузовых поездов, локомотивов,
других подвижных единиц;
пригпр
Т
.
– время на пропуск пригородных поездов;
разг
Т – время на приём грузовых и пассажирских поездов на станции назначения;
рабместТ
.
– время на приём-отправление местных поездов с производством работы
на станции;
скр
Т – время на скрещение поездов на однопутном участке.
2. Число поездов на участке должно быть меньше допустимого числа поездов:
−−
⋅
= пригпригпспс
нтех nn
Тр
аТ
Ууn εε
max ,
где
у
У – допустимый уровень заполнения пропускной способности станции
(участка);
тех
Т – продолжительность технологического окна;
н
а – коэффициент, который учитывает потери пропускной способности участков
из-за ненадёжности технических средств;
р
Т – период графика на ограничивающем перегоне;
пригпс
nn
,
– число пар соответственно пассажирских и пригородных поездов;
пс
ε – коэффициент съема пассажирского поезда;
приг
ε – коэффициент съёма пригородного поезда.
3. Пассажир (груз) должен быть доставлен в срок:
∑ ≤⋅ ТдостТП
н
,
где
н
П – пункт назначения;
Т – время хода поезда;
дост
Т – время доставки.
Разработка модели прогнозирования поездного положения
«Штучний інтелект» 2013 № 2 61
3М
Структура полигона выглядит следующим образом: { }
i
ПП = и может принимать
значение 1, если между станциями А и Б существует перегон, и 0, если между стан-
циями А и Б нет перегона. Полигон также описывается временем хода между стан-
циями (участками, перегонами), а именно { }
i
ТТ = , и данная функция может принимать
значение 0, если перегона между станциями не существует и значение больше 0, если
есть перегон между станциями, а следовательно, есть время хода.
Каждому перегону соответствует вариант реализации поступивших заявок на
перевозку. Это соответствие можно представить { }
ijtlЗЗ = , где значение равно 1,
если заявка l отправляется со станции i по маршруту следования на станцию j в момент
времени t и значение равно 0, если заявка l не отправляется.
С учетом данных факторов можно построить график движения поездов, который
позволит обеспечить доставку пассажиров (груза) с максимальной скоростью полно-
составным поездом с минимумом переработки.
Выводы
В статье была решена задача организации железнодорожных перевозок на основе
информационных технологий и разработаны формализованные постановки задач
оптимизации технологических решений при внедрении «твёрдых ниток» графика
движения поездов, сформулирована и теоретически обоснована совокупность научных
положений и методов, направленных на решение проблемы организации железно-
дорожных перевозок в условиях глобальной реализации информационных технологий
на основе внедрения «твёрдых ниток» графика движения поездов.
Литература
1. Бородин А.Ф. Автоматизированные центры управления местной работой / А.Ф. Бородин, А.А. Мос-
калев, Е.В. Прилепин // Железнодорожный транспорт. – 2004. – № 6. – С. 35-40.
2. Шапкин И.Н. Организация железнодорожных перевозок на основе дискретных методов управления
и твёрдого графика движения поездов / И.Н. Шапкин // Транспорт. Наука, техника, управление :
научный информационный сборник. – М. : ВИНИТИ, 2008. – С. 2-8.
3. Шапкин И.Н. Грузовым поездам – жесткий график / И.Н. Шапкин, А.И. Щелоков // Железнодорожный
транспорт. – 1998. – № 9. – С. 2-5.
4. Угрюмов А.К. Неравномерность движения поездов / Угрюмов А.К. – М. : Транспорт. – 1968. – 112 с.
5. Системы автоматизации и информационные технологии управления перевозками на железных
дорогах : [учебник для вузов ж.-д. транспорта] / [Гапанович В.А., А.А. Грачев и др. ; под ред.
В.И. Ковалева, А.Т. Осьминина, Г.М. Грошева]. – М. : Маршрут, 2006. – 544 с.
6. Кузнецов Г.А. Реализация, учет и анализ выполнения / Г.А. Кузнецов, Ф.А. Шевелев // Железно-
дорожный транспорт. – 2005. – № 8. – С. 22-26.
7. Кутыркин А.В. Разработка моделей и алгоритмов решения функциональных задач управления тран-
спортными системами и производством: дис. … на соискание ученой степени доктора технических
наук / Кутыркин А.В. – Москва, 2004. – 378 с.
8. Левин Д.Ю. Диспетчерские центры и технология оперативного управления перевозочным процессом /
Левин Д.Ю. – М. : Маршрут, 2005. – 759 с.
9. Пазойский Ю.О. Математическая модель оптимизации пассажирских перевозок в дальнем сооб-
щении / Ю.О. Пазойский, Д.В. Глазков // Вестник ВНИИЖТ. – 2004. – № 2. – С. 46-47.
Literature
1. Borodin A.F. Automated control centers in local work / A.F. Borodin, A.A. Moskalev, E.V. Prilepin //
Rail. – 2004. – № 6. – S. 35-40.
2. Shapkin I.N. Organization of railway transport based on discrete management and solid traffic schedule /
I.N. Shapkin // Transport. Science, technology and management: scientific information collection. – Moscow :
VINITI, 2008. – Р. 2-8.
Мартыненко Т.В., Филатов Ю.И., Авджи Н.И.
«Искусственный интеллект» 2013 № 2 62
3М
3. Shapkin I.N. Freight train – hard schedule / I.N. Shapkin, A.I. Shchelokov // Rail transport. – 1998. –
№ 9. – Р. 2-5.
4. Ugryumov A.K. Frequency of trains / Ugryumov A.K. – M . : Transport, 1968. – 112 s.
5. Gapanovich V.A. Аutomation and information technology management in transportation on railways :
textbook for Universities railroad Transport / [V.A. Gapanovich, A.A. Grachev and others]. – M . : Route,
2006. – 544 s.
6. Kuznetsov G.A. Implementation, reporting and analysis of performance / G.A. Kuznetsov, F.A. Shevelev //
Rail transport. – 2005. – № 8. – P. 22-26.
7. Kutyrkin A.V. Development of models and algorithms for functional tasks management of transport systems
and production : dissertation for the degree of Doctor of Technical Sciences / A.V. Kutyrkin. – Moscow,
2004. – 378 p.
8. Levin D. Call centers and technology operations of transportation process / Levin D. – M. : Route, 2005. – 759 s.
9. Pazoysky Y.O., Mathematical model of optimization of passenger transport in the far post / Y.O. Pazoysky,
D.V. Eyelets // Bulletin VNIIZhT. – 2004. – № 2. – P. 46-47.
T.V. Martinenko, Y.I. Filatov, N.I. Avdzhi
Development of Predictive Models of Train Position
The problem of the organization of the transportation process is currently quite topical.
Of operatives required knowledge of the state of the site and the ability to predict the situation
on him. Development of a mathematical model of the system and decision support system
will help reduce the operating costs of railroads. Model for the formation of «hard yarn»
graphics provide stability of the train at stations and landfills by uniform gasket thread
schedule. Ensuring uniformity gives direct and indirect economic effects. This article desc-
ribed the characteristics required for effective planning of train position, based on which
we can construct a schedule of trains, designed objective function, which is focused on the
use of minimum hours of downtime wagon train.
Статья поступила в редакцию 04.01.2013.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-85143 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1561-5359 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:07:09Z |
| publishDate | 2013 |
| publisher | Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Мартыненко, Т.В. Филатов, Ю.И. Авджи, Н.И. 2015-07-19T17:05:29Z 2015-07-19T17:05:29Z 2013 Разработка модели прогнозирования поездного положения / Т.В. Мартыненко, Ю.И. Филатов, Н.И. Авджи // Искусственный интеллект. — 2013. — № 2. — С. 58–62. — Бібліогр.: 9 назв. — рос. 1561-5359 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85143 004.942 В статье проведен анализ теоретических основ задачи прогнозирования поездной работы. Разработана
 модель, которая позволяет учитывать перемещение поездов по полигону от станции отправления к
 станции назначения. Определена целевая функция, которая обеспечит выполнение перевозок с минимумом
 переработки. У статті проведено аналіз теоретичних основ задачі прогнозування поїзної роботи. Розроблена модель,
 яка дозволяє враховувати переміщення поїздів по полігону від станції відправлення до станції призначення.
 Визначена цільова функція, яка забезпечить виконання перевезень з мінімумом переробки. The analysis of the theoretical foundations of the problem of forecasting has been showed. Developed a
 model that takes into account the movement of trains on range from the departure station to the destination
 station. Defined objective function, which will provide the transportation with a minimum of processing. ru Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України Искусственный интеллект Интеллектуальные системы планирования, управления, моделирования и принятия решений Разработка модели прогнозирования поездного положения Розробка моделі прогнозування поїзного положення Development of predictive models of train position Article published earlier |
| spellingShingle | Разработка модели прогнозирования поездного положения Мартыненко, Т.В. Филатов, Ю.И. Авджи, Н.И. Интеллектуальные системы планирования, управления, моделирования и принятия решений |
| title | Разработка модели прогнозирования поездного положения |
| title_alt | Розробка моделі прогнозування поїзного положення Development of predictive models of train position |
| title_full | Разработка модели прогнозирования поездного положения |
| title_fullStr | Разработка модели прогнозирования поездного положения |
| title_full_unstemmed | Разработка модели прогнозирования поездного положения |
| title_short | Разработка модели прогнозирования поездного положения |
| title_sort | разработка модели прогнозирования поездного положения |
| topic | Интеллектуальные системы планирования, управления, моделирования и принятия решений |
| topic_facet | Интеллектуальные системы планирования, управления, моделирования и принятия решений |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/85143 |
| work_keys_str_mv | AT martynenkotv razrabotkamodeliprognozirovaniâpoezdnogopoloženiâ AT filatovûi razrabotkamodeliprognozirovaniâpoezdnogopoloženiâ AT avdžini razrabotkamodeliprognozirovaniâpoezdnogopoloženiâ AT martynenkotv rozrobkamodelíprognozuvannâpoíznogopoložennâ AT filatovûi rozrobkamodelíprognozuvannâpoíznogopoložennâ AT avdžini rozrobkamodelíprognozuvannâpoíznogopoložennâ AT martynenkotv developmentofpredictivemodelsoftrainposition AT filatovûi developmentofpredictivemodelsoftrainposition AT avdžini developmentofpredictivemodelsoftrainposition |