WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

9. Разработана новая идеология управления живучестью и безопасностью процесса роспуска составов на сортировочных горках сортировочных станций, основанная на многокритериальном анализе процессов роспуска и внедрении элементов интеллектуализации.

Теоретико-методологической основой диссертационного исследования явились научные труды отечественных и зарубежных ученых по данной проблеме, специалистов по управлению живучестью систем автоматизации транспортных процессов и безопасностью движения на транспорте.

В данном диссертационном исследовании использовались принципы системного (структурно-функционального) и сравнительного анализов, теория массового обслуживания, статистические методы (корреляционно-регрессионный анализ), теория нечетких множеств, позволяющая формализовать опыт и интуицию специалистов по управлению, имитационное моделирование, обеспечивающее реализацию сценарного подхода к управлению.

Информационно-эмпирической базой исследования послужили данные периодической печати, результаты научных исследований, опубликованные в специальной литературе, статистические наблюдения и результаты экспертного опроса специалистов.

Теоретическая ценность диссертационного исследования заключается в разработке элементов теории идентификации и прогнозирования развития параметров живучести и безопасности транспортных объектов, алгоритмов синтеза систем управления их живучестью и безопасностью. Разрабатываемые подходы и методы обладают универсальностью и их можно использовать в иных различных сферах производственной деятельности.

Практическая значимость исследования состоит в том, что его основные методологические и методические выводы, инструментарий не ограничены рамками примеров, приведенных по тексту теоретического материала. В работе осуществлено развитие конкретных, практически значимых вопросов по совершенствованию системы общеевропейской безопасности, обеспечению организационно-экономической безопасности отрасли, а также живучести и безопасности сортировочных процессов на сортировочных станциях.

Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения диссертационной работы докладывались на семинарах кафедры «Информатика» РГУПС, Всероссийской научно-практической конференции РГУПС «Транспорт-2008», 2008 г., конференциях РГУПС «Актуальные проблемы развития железнодорожного транспорта», 2008 г., 2009 г.

Результаты диссертационного исследования внедрены в научных разработках НИИАС и в учебном процессе РГУПС.

Публикации по теме. Основные положения диссертации опубликованы в 9 печатных работах, общим объемом 3,7 п. л. (авторских 2,3 п.л.).

Структура и объем работы. Диссертация имеет традиционную структуру и состоит из введения, четырех глав, заключения, двух приложений. Она содержит 163 стр. машинописного текста, 25 рисунков, 8 таблиц, и библиографию, содержащую 134 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, проанализирована степень ее разработанности, сформулированы цели, предмет и задачи исследования, раскрыты положения, выносимые на защиту, научная новизна, теоретическая и практическая ценность предложений и выводов, сформулированных в работе.

В первой главе «Разработка концепции обеспечения живучести и безопасности железнодорожного транспорта» дан анализ категориального аппарата исследования. В частности исследовались категории «надежность», «живучесть транспортных систем», «безопасность движения», рассмотрен полный спектр проблем обеспечения живучести и безопасности транспортных систем.

На основании анализа категориального аппарата и выявления связей между основными показателями перевозочного процесса сделан вывод о необходимости приоритетного исследования живучести и безопасности перед надежностью. Последнее понятие, отражая свойства технических систем, менее подходяще к выбранному объекту исследования: железнодорожной отрасли и совокупности ее подсистем.

Уточнены категории живучести и безопасности систем железнодорожного транспорта. В частности, принята следующая логика представления о живучести сложного объекта: каждое существующее определение признается верным, но отражающим определенную часть свойств исследуемого объекта. То есть живучесть системы в нашем понимании это векторная величина. Необходимо для адекватности исследования обеспечить полный набор частных определений, всесторонне описывающих сложное исследуемое понятие:

G = (G1, G2, …, Gk). (1)

Вводится иерархическое представление о живучести, учитывающее важность определяющих свойств, и расширяется известное определение живучести на случай непрерывного изменения исследуемого параметра х (время, скорость, финансы и пр.):

G = ав W(х)(х)dх / ВА х(х)dх. (2)

В (2) х – параметр, изменяющий живучесть системы, А, В - допустимые границы изменения параметра, а, в – реальное изменение параметра, W – степень работоспособности при заданном значении параметра х.

Безопасность сложных транспортных систем характеризуется вектором, аналогичным вектору живучести (1):

В = (В1, В2,..., Вm), (3)

параметры которого также изменяются, в общем, разнонаправлено (улучшение одних может приводить к ухудшению других). В (3) обозначено В1 – организационная безопасность, В2 – экономическая безопасность, В3 – технологическая безопасность и т.д.

Системный подход к проблеме требует объединить вектора (1) и (3) в один вектор:

J = (J1, J2,..., Jk+m). (4)

На основе анализа организационной составляющей безопасности движения сделан вывод, о том что в процессе реструктуризации отрасли недостаточно внимания уделяется стратегическому и оперативному уровням, а также обоснована необходимость выстраивания структуры ОАО «РЖД» с помощью категорий теории ценозов. Нужен транспортный ценоз, включающий производителей и потребителей транспортных услуг, учитывающий интересы государства и регионов.

Дан анализ спектра факторов безопасности функционирования железнодорожной отрасли (политического, организационного, экономического, технического и др.) и сформулированы задачи повышения организационно-экономической безопасности отрасли.

Формализована (алгоритмизирована) существующая логика обеспечения безопасности движения. Развит акцент на адаптивное управление безопасностью по изменению состояния среды и управляемого технологического процесса (рис. 1).

Проанализирована предполагаемая в работе концепция повышения безопасности движения поездов.

Рис. 1. Адаптивный алгоритм обеспечения безопасности движения

Во второй главе «Модели, методы и механизмы управления живучестью систем железнодорожного транспорта и безопасностью движения» актуализирована задача разработки риск-менеджмента отрасли, акцентирующего роль проектной организации работ по обеспечению качества и эффективности перевозочного процесса.

Адаптирована существующая методика оценки риска выполнения инновационного проекта коллективом вуза для оценки надежности менеджмента организации железнодорожной отрасли.

Проклассифицированы риски деятельности железнодорожной отрасли (производственные, социальные, экономические и пр.). Проанализированы подходы и методы оценки и управления рисками. Развита концепция упреждающего управления безопасностью движения (рис. 2).

Рис. 2. Упреждающее управление безопасностью движения

Выполнена постановка многокритериальной оценки безопасности на примере экономических критериев: максимизация прибыли и минимизация себестоимости деятельности организации железнодорожной отрасли. Развивается векторное понятие «производительности организации».

Дан анализ методов решения многокритериальных задач. В частности, рассмотрены методы: свертки критериев, выделения главного критерия, Парето, максимальной алгоритмической надежности, минимизации риска, композиции нечетких множеств. Спектр методов необходим в силу различных предпочтений ЛПР и различных же условий функционирования объектов автоматизации. Представленные методы проиллюстрированы конкретными примерами. Усовершенствованы методы минимизации риска на основе рассмотрения гарантированных сценариев развития (табл. 1, формула (5)) и принятия решений с помощью композиции нечетких множеств (6).

Таблица 1

Исходные данные стратегии принятия решений по минимуму риска

Vj

S i

V1

V2

Vn

S 1

a11

а12

a1n

...

S m

am1

am2

amn

mini

ai1

ai2

ain

Сj = i aij. jопт = argmaxj i aij. (5)

jопт = arg maxj mini aij. (6)

Исследована живучесть систем массового обслуживания на железнодорожном транспорте. В частности: выведены зависимости общей живучести системы от живучести ее элементов при их последовательном и параллельном соединении:

Gпос = G1 G2, Gпар = G1 K1 + G2 K2, (7)

где Кi – доли производительности каналов в общей производительности системы. Рассчитана живучесть резервируемой системы:

G = Рj (n-j), j = 0, 1, …, n-1, (8)

где n – число параллельно включенных элементов, Рj – вероятность того, что j элементарных каналов не работает.

В третьей главе «Обеспечение технико-технологической и организационной живучести и безопасности отрасли» предлагается изменить структуру и ввести дополнительные функции АСУ, включающие установку «сторожевых постов» на «подступах» к ядру системы, демпфирование «атак» внешней среды и компенсацию ненормативных внутренних воздействий системы на среду, «предоставление» ложных объектов для «атак» внешней среды, потеря дееспособности которых послужит индикатором для включения экстренных мер защиты (например, закрытия ядра системы), установку программ активного тестирования существующего уровня информационной безопасности, имитирующих возможные воздействия внешней среды, что позволит развить систему защиты по принципу прививки организма человека от инфекционных заболеваний.

Проанализированы жизненный цикл и задачи информационных систем на предприятии.

Разработан адаптивный алгоритм обеспечения безопасности АСУ (рис. 3), включающий механизмы пассивной и активной диагностики, индикативный и репрезентативный мониторинг.

Рис. 3. Алгоритм мониторинга безопасности в АСУ

Проведен анализ роли интеллектуальных систем на транспорте для повышения живучести и безопасности транспортных систем. Предложен ряд усовершенствований, обеспечивающих системное повышение живучести и безопасности интеллектуальных транспортных систем.

В частности, в задаче управления третьей тормозной позицией сортировочной горки введено понятие управляемой ситуации, характеризуемой парой:

Si = (Ti, Li). (9)

В соотношении (9) T означает тип бегуна, например, Х – хороший, С – средний, П – плохой. Переменная L определяет расстояние до точки прицеливания. Индекс i – номер исследуемой ситуации.

Предполагается, что число возможных ситуаций ограничено. Действительно, масса и подшипник отцепа, определяющие его ходовые свойства принимают дискретные значения на ограниченных промежутках, измерение длины аналогично предыдущему дискретно по числу свободных участков рельсовой цепи.

Управляющим воздействием является скорость выхода отцепа Vj из тормозной позиции (ТП). Эта величина также может рассматриваться как дискретная в силу того, что существует ошибка вытормаживания отцепов на ТП.

Введенные предположения позволяют построить таблицу 2 соответствий, складывающихся на ТП ситуаций и возможных вариантов управлений.

Таблица 2

Статистика управления отцепами на ТП

Vj

Si

V1

V2

Vm

S1

(n111, n211, n311)

(n112, n212, n312)

(n11m, n21m, n31m)

S2

(n121, n221, n321)

(n122, n222, n322)

(n12m, n22m, n32m)

Sn

(n1n1, n2n1, n3n1)

(n1n2, n2n2, n3n2)

(n1nm, n2nm, n3nm)

Таблица заполняется по результатам статистических наблюдений за исследуемым процессом. В поле таблицы компоненты вектора (n1ij, n2ij, n3ij) означают соответственно: число правильно скатившихся отцепов, число образовавшихся «окон», число роспусков отцепов с превышением допустимой скорости соударения. По результатам наблюдений табл. 2 легко рассчитывается таблица соответствующих вероятностей:

(р1ij, р2ij, р3ij), (10)

где

ркij = nкij / (n1ij + n2ij + n3ij).

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»