Інформаційні технології на транспорті 2

ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ
НА ТРАНСПОРТІ
Контрольна робота № 1
спеціальність:
240100 ОРГАНІЗАЦІЯ ПЕРЕВЕЗЕНЬ
І УПРАВЛІННЯ НА ТРАНСПОРТІ
(ЗАЛІЗНИЧНИЙ ТРАНСПОРТ) (Д)
Завдання № 1
Забезпечення навантаження порожніми вагонами на основі даних пономерному вагонної моделі.
Пономерному вагонні моделі, які накопичуються в складі автоматизованої системи ДІСПАРК, містять широке коло інформації про дислокацію та стан кожного вагона вантажного пака, а також про історію технологічних операцій з вагоном. Це дозволяє на рівні лінійних підрозділів розподіляти порожні вагони під погру0зку, вибираючи найбільш обгрунтовані та економічні рішення.
Пономерному прикріплення придатних під навантаження вагонів до заявок вантажовідправників на станції відправлення повинно бути спрямоване на досягнення максимальних доходів від перевезень при мінімумі витрат, пов'язаних з використанням вагонного парку. Ця умова виражається цільової функцією

(1)
де

- Провізна плата, що стягується за 1 вагон у межстанционной кореспонденції i, руб.;

- Число занурених вагонів у межстанционной кореспонденції i;

- Витрати, пов'язані з використанням вагонного парку в часі, руб.;

- Витрати, пов'язані з підведенням порожніх вагонів до станції навантаження, руб.;

- Втрати доходів через нестачу вагонів і незабезпечення навантаження з вини залізниці, руб.;

(2)
тут

- Технологічний час доставки вантажу в межстанционной кореспонденції I, діб;

- Витрати, що припадають на одну добу використання в межстанционной кореспонденції i вагона j, руб.
Набір характеристик вагона j , Від якого залежить величина

, Включає рід рухомого складу, державну приналежність вагона, а для вагонів держав СНД і Балтії - час їхнього перебування на мережі залізниць Росії;

(3)
де

- Число вагонів, які підводяться під навантаження зі станції превоначальное дислокації k;

- Витрати, пов'язані з передислокацією одного вагона зі станції k, руб.;

(4)
де

- Число вагонів, не поданих під погруз0ку з вини залізниці;

- Штраф, який сплачується залізницею вантажовідправнику за кожен вагон, не поданий відповідно до раніше прийнятої заявці, руб.
Згідно зі ст. 105 Транспортного Статуту залізниць Російської Федерації величина r для вантажів, перевезення яких планується у вагонах, становить п'ять розмірів мінімальної оплати праці незалежно від роду вагона та кількості осей.
Умови задачі.
Розрахувати варіант прикріплення вагонів до заявок на завантаження в плановані добу, що забезпечує максимальне значення цільової функції (1). При неможливості повного забезпечення заявок визначити число вагонів, яке слід підіслати по регулюванню з сортувальної станції, із зазначенням їх характеристик (рід вагону, допустимі держави-власники).
Вихідні дані.
На станції навантаження А, що належить Горьківської залізниці, відповідно до поданих вантажовідправниками і прийнятими залізницею заявками на плановані добу призначена вантаження 9 піввагонів. Обсяги навантаження по станціях призначення вказані в табл. 2.
Таблиця 1
Обсяги навантаження за прийнятими заявками.

Станції призначення	a	b	c	d	e	g	разом
Обсяг навантаження U _i	4	1	1	1	1	1	9

Таблиця 2
Параметри міжстанційних кореспонденцій

Найменування параметра	Од. ізм	позначення	Значення параметру для станцій
Найменування параметра	Од. ізм	позначення	a	b	c	d	e	g
Дорога призначення	-	-	1 ОКТ	17 МСК	51 ВКВ	80 ЮУР	83 ЗСБ	88 ВРХ
Провізна плата за вагон	Руб.	Р _i	32568	15240	28536	20140	41959	60742
Технологічне час доставки вантажу	Сут.	Р _i	6	3	5	4	5	9

За даними вагонної моделі в районі ст. А перебувають 10 піввагонів, придатних під навантаження. Відомості про них наведено в табл. 3, де прийняті позначення:
k - станція дислокації;
f - код держави (залізничної адміністрації) - власника вагона;
T - час перебування вагона на мережі РЖД, діб.
Таблиця 3

Параметри	Умовний номер вагона
k	А	А	А	А	А	А	У	У	З	З
f	20	20	20	20	22	24	23	20	27	20
T					32	4	15		15

Витрати

, Пов'язані з використанням піввагонів у часі, приймаються за нормативами:
видаткова ставка на напіввагон,
належить РЖД 41,6 руб. / вагоно-добу;
плата за використання іноземного
вагона при знаходженні на мережі РЖД
до15 діб 80,1 руб. / вагоно-добу;
плата за використання іноземного вагона при знаходженні на мережі РЖД більше 15 до 30 діб 104,13 грн. / вагоно-добу;
плата за використання іноземного вагона при знаходженні на мережі РЖД більше 30 діб 240,3 грн. / вагоно-добу;
Витрати

, При передислокації порожнього напіввагона до ст. В на ст. А рівні 80 руб. / вагон, зі ст. С - на ст. А - 110 руб. / вагон.
Штраф r складає 500 руб. / вагон.
Попутна навантаження на станціях Горьківської залізниці виконується за правилами, вказаними в табл. 4.
Перелік залізниць, на яких дозволяється
попутна вантаження порожніх вагонів, що повертаються
в державу-власник у складі вантажних поїздів
(Дорога дислокації - Горьковская)

Залізничні адміністрації-власники вагонів	20 РЖД	26 Евр	25 ЛДЗ	24 ЛГ	21 БЧ
Дороги попутної навантаження	Всі дороги	1 ОКТ 17 МСК 28 СЕВ	1 ОКТ 17 МСК 28 СЕВ	1 ОКТ 13 БЕЛ 17 МСК	1 ОКТ 17 МСК
Залізничні адміністрації-власники вагонів	22 УЗ	23 ЧФМ	57 АЗ	58 АРМ	28 ГР
Дороги попутної навантаження	17 МСК 58 ЮВС 63 КБШ	17 МСК 32 ЮЗП 40 ОДС 43 півд 58 ЮВС 63 КБШ	51 ВКВ 58 ЮВС 63 КБШ	51 ВКВ 55 Азб 58 ЮВС 63 КБШ	51 ВКВ 55 Азб 58 ЮВС 63 КБШ
Залізничні адміністрації-власники вагонів	27 КЗХ	59 КРГ	29 Узб	66 ТДЖ	67 ТРК
Дороги попутної навантаження	63 КБШ 80 ЮУР 76 СЗР	63 КБШ 80 ЮУР	63 КБШ 80 ЮУР	63 КБШ 73 узб 80 ЮУР	63 КБШ 73 узб 80 ЮУР

Обсяги навантаження по призначеннях:
На станцію а - 4 вагони;
На станцію b - 1 вагон;
На станцію с - 1 вагон;
На станцію d - 1 вагон;
На станцію е - 1 вагон;
На станцію g - 1 вагон.
Рішення.
Складається матриця витрат

, Пов'язаних з використанням вагонного парку в часі і їх підведенням на станцію навантаження (табл. 6), для всіх допустимих варіантів (за умовними номерами) до заявок.
Наприклад, прикріплення вагона 7 до заявки 6 дасть наступні витрати.
По таблиці 2 визначаємо: станція призначення b належить Московської залізниці (код 17). Вагон 5 належить залізниці Молдови (код 23. Див.таблицю 5), та його роль під навантаження на дорогу 17 припустимо (див. табл. 4). Технологічне час доставки D _i = 3 доби (див. табл.2). Вагон знаходиться на мережі РЖД Т = 32 діб (див. табл. 5). Тому із зазначених D _i = 3 доби плата за користування іновагонах буде складати (понад тридцять) 240,3 грн. / вагоно-добу. Вагон дислокований на станції А. Таким чином, для розглянутого вагону 7 до заявки 6.

Варіанти прикріплення, які недопустимі за умовами таблиці 4, в таблиці 6 затемнені, і для них витрати не розраховуються.
Далі розраховуються матриця доходів

(Табл. 7), кожен елемент якої отримують вирахуванням витрат

(Див. таблицю 2).
Пономерному прикріплення вагонів до заявок - завдання цілочисельного програмування. Для вирішення таких завдань застосовують різні обчислювальні процедури. Одна з них - покрокове прикріплення в порядку убування доходів від перевезення з дотриманням обмежень на допустимість варіантів прикріплення.
На першому кроці (таблиця 8) вагони з умовними номерами 1 і 2 прикріплюються до заявок 8 і 9, що дає найбільший дохід. Розмір доходу

для прикріплення заявок показана в таблиці 8 напівжирним курсивом. Номери вагонів і заявок, для яких виконано прикріплення, затемнені.
На другому кроці (табл. 9) вагон 3 прикріплюється до заявки 1, на третьому кроці (табл. 10) - вагон 4 до заявки 2, на четвертому кроці (табл. 11) - вагон 8 до заявці 3; на п'ятому кроці (табл . 12) - вагон 10 до заявки 4; на шостому кроці (табл. 13) - вагон 6 до заявці 5; на сьомому кроці (табл. 14) - вагон 9 до заявці 7.

Матриця витрат за варіантами прикріплення вагонів до заявок
Таблиця 6

Ст-
ція
дис-
ції

код

нз

ст

№ ваг

ОКТ

МСВ

ВКВ

ЮУР

ЗПБ

ВРХ

249,6

124,8

208

166,4

208

374,4

249,6

124,8

208

166,4

208

374,4

249,6

124,8

208

166,4

208

374,4

249,6

124,8

208

166,4

208

374,4

720,9

480,6

240,3

392,9

329,6

204,8

288

246,4

288

454,4

526,52

359,6

234,8

318

276,4

318

484,4

t доставки

Матриця доходів за варіантами прикріплення вагонів до заявок
Таблиця 7

Ст-
ція
дис-
ції

код

нз

ст

№ ваг.

ОКТ

МСВ

ВКВ

ЮУР

ЗПБ

ВРХ

32318,4

15115,2

28328

19973,6

41751

60367,6

32318,4

15115,2

28328

19973,6

41751

60367,6

32318,4

15115,2

28328

19973,6

41751

60367,6

32318,4

15115,2

28328

19973,6

41751

60367,6

14519,1

32087,4

14999,7

14847,1

32238,4

15035,2

28248

19893,6

41671

60287,6

19613,48

32208,4

15005,2

28218

19863,6

41641

60257,6

плата

32568

15240

28536

20140

41959

60257,6

Пономерному прикріплення вагонів до заявок (крок 1)
Таблиця 8

Ст-
ція
дис-
ції

код

нз

ст

№ ваг.

ОКТ

МСВ

ВКВ

ЮУР

ЗПБ

ВРХ

60367,6

41751

32318,4

15115,2

28328

19973,6

32318,4

15115,2

28328

19973,6

14519,1

32087,4

14999,7

14847,1

32238,4

15035,2

28248

19893,6

19613,48

322208,4

32208,4

15005,2

28218

19863,6

Пономерному прикріплення вагонів до заявок (крок 2)
Таблиця 9

Ст-
ція
дис-
ції

код

нз

ст

№ ваг.

ОКТ

МСВ

ВКВ

ЮУР

ЗПБ

ВРХ

60367,6

41751

32318,4

15115,2

28328

19973,6

14519,1

32087,4

14999,7

14847,1

32238,4

15035,2

28248

19893,6

19613,48

322208,4

32208,4

15005,2

28218

19863,6

Пономерному прикріплення вагонів до заявок (крок 3)
Таблиця 10

Ст-
ція
дис-
ції

код

нз

ст

№ ваг.

ОКТ

МСВ

ВКВ

ЮУР

ЗПБ

ВРХ

60367,6

41751

32318,4

14519,1

32087,4

14999,7

14847,1

32238,4

15035,2

28248

19893,6

19613,48

322208,4

32208,4

15005,2

28218

19863,6

Пономерному прикріплення вагонів до заявок (крок 4)
Таблиця 11

Ст- ція дис- ції	t	код	нз	1	2	3	4	5	6	7	8	9
			ст	а	а	а	а	b	c	d	e	g
			№ ваг.	ОКТ	ОКТ	ОКТ	ОКТ	МСВ	ВКВ	ЮУР	ЗПБ	ВРХ
А		20	1									60367,6
А		20	2								41751
А		20	3	32318,4
А		20	4		32318,4
А	32	22	5					14519,1
А	4	24	6				32087,4	14999,7
У	15	23	7					14847,1
У		20	8			32238,4
З	15	27	9							19613,48
З		20	10				32208,4	15005,2	28218	19863,6

Пономерному прикріплення вагонів до заявок (крок 5)
Таблиця 12

Ст- ція дис- ції	t	код	нз	1	2	3	4	5	6	7	8	9
			ст	а	а	а	а	b	c	d	e	g
			№ ваг.	ОКТ	ОКТ	ОКТ	ОКТ	МСВ	ВКВ	ЮУР	ЗПБ	ВРХ
А		20	1									60367,6
А		20	2								41751
А		20	3	32318,4
А		20	4		32318,4
А	32	22	5					14519,1
А	4	24	6					14999,7
У	15	23	7					14847,1
У		20	8			32238,4
З	15	27	9							19613,48
З		20	10				32208,4

Пономерному прикріплення вагонів до заявок (крок 6)
Таблиця 13

Ст- ція дис- ції	t	код	нз	1	2	3	4	5	6	7	8	9
			ст	а	а	а	а	b	c	d	e	g
			№ ваг.	ОКТ	ОКТ	ОКТ	ОКТ	МСВ	ВКВ	ЮУР	ЗПБ	ВРХ
А		20	1									60367,6
А		20	2								41751
А		20	3	32318,4
А		20	4		32318,4
А	32	22	5					14519,1
А	4	24	6					14999,7
У	15	23	7					14847,1
У		20	8			32238,4
З	15	27	9							19613,48
З		20	10				32208,4

Пономерному прикріплення вагонів до заявок (крок 7)
Таблиця 14

Ст- ція дис- ції	t	код	нз	1	2	3	4	5	6	7	8	9
			ст	а	а	а	а	b	c	d	e	g
			№ ваг.	ОКТ	ОКТ	ОКТ	ОКТ	МСВ	ВКВ	ЮУР	ЗПБ	ВРХ
А		20	1									60367,6
А		20	2								41751
А		20	3	32318,4
А		20	4		32318,4
А	32	22	5
А	4	24	6					14999,7
У	15	23	7
У		20	8			32238,4
З	15	27	9							19613,48
З		20	10				32208,4

Висновок:
Сьомий крок виявився завершальним: заявка № 6 залишилася незабезпеченої, а вагони з умовними номерами 7 і 5 залишилися незатребуваними. Ці вагони належать іншим державам і можуть бути подані під навантаження лише в попутному напрямку.
Z = (60367,6 +41751 +32318,4 +32318,4 +32318,4 +14999,7 +32238,4 +19613,48 +32208,4) -500 = 265315,38 руб.
Для забезпечення заявки № 6 призначенням на Північно-Кавказьку дорогу з сортувальної станції необхідно підвести по регулюванню один напіввагон, який належить одному із наступних держав (див. табл. 4): Азербайджан (57), Вірменія (58), Грузія (28).
Завдання № 2
ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПОЇЗДІВ локомотивів на ОСНОВІ ДАНИХ пономерному ЛОКОМОТИВНОГО МОДЕЛІ
Комплекс завдань «Оперативний контроль дислокації локомотивів (ОКДЛ)» у складі автоматизованої системи управління тяговими ресурсами (ДІСТПС) передбачає функціонування пономерному локомотивної моделі, що дозволяє вирішувати широке коло завдань і, зокрема, автоматизувати видачу оперативно-дісптчерскому персоналу рекомендацій щодо вчасної постановки локомотивів на всі види технічного обслуговування та ремонту.
Умови задачі.
На рис. 1 показана схема ділянки обігу локомотивів вантажного руху.
SHAPE \ * MERGEFORMAT

АА

Розташування пункту технічного обслуговування локомотивів (ПТОЛ) і розрахункові часи прямування між технічними станціями вказані в таблиці 1.
Поточним планом відправлення поїздів для станції А встановлено час відправлення поїздів з призначень (табл. 2). За даними локомотивної моделі на станції є 6 локомотивів, дата і час завершення технічного обслуговування ТО-2 за яким вказані в табл. 3.
Технологічні характеристики ділянки обігу локомотивів
Таблиця 1

Станція дислокації ПТОЛ	Г
Технологічне час проходження локомотивів між станціями, год:
А-Б	6
Б-В	8
Б-Г	9
Г-Д	8
Д-Е	6
Г-Е	10

План відправлення поїздів зі ст. А
Таблиця 2

Номер поїзда	Дата і час відправлення	Призначення
2201	20.04 00:50	Е
3301	20.04 01:20	Б
2501	20.04 01:35	У
2203	20.04 02:50	Г
2205	20.04 03:20	Д
2503	20.04 04:10	У

Дислокація локомотивів на ст. А
Табліца3

Номер локомотива	Дата і час завершення останнього ТО-2
1710	19.04 14:00
1425	18.04 10:00
1133	17.04 22:00
1182	18.03 15:00
1022	19.04 02:00
980	18.04 06:00

Норма часу роботи локомотива між ТО-2 дорівнює 72 годинам.
Потрібно розрахувати варіант прикріплення локомотивів до відправляється поїзд, який забезпечує їх своєчасний підвід на ТО-2. При неможливості забезпечення всіх поїздів визначити відсутнє число локомотивів і допустимий час завершення останнього ТО-2 для них.
Рішення. Для кожного призначення поїздів підраховується час слідування від станції А до станції призначення і потім - від станції Г, де розташований ПТОЛ (табл. 4).
Розрахунок мінімального часу проходження до ПТОЛ
по призначеннях поїздів
таблиця 4

призначення	Розрахунок часу
А-Б	6 +9 = 15 год
А-В	6 +8 +8 +9 = 31 год
А-Г	6 +9 = 15 год
А-Д	6 +9 +8 +8 = 31 год
А-Е	6 +9 +10 +10 = 35 год

Далі визначаються дата і час необхідної постановки на ТО-2: для кожного локомотива додається 72 години до часу, вказаному в таблиці. 3. Для кожного поїзда, що визначаються дата і час можливої постановки локомотива на ТО-2: додається час, розраховане у табл. 4, до часу відправлення (див. табл. 2). Результати заносяться в табл. 5. Тут виявляються неприпустимі варіанти прикріплення локомотивів до потягів (можливий час постановки на ТО-2 менше необхідного) і позначаються затемненими клітинами.
Таблиця 5
Прикріплення локомотивів до потягів

Номер локомотива	Необхідна постановка на ТО-2	Номери та призначення поїздів
		2201 Е	3301 Б	2501 У	2203 Г	2205 Д	2503 У
		Можлива постановка на ТО-2
		21.04 00:50	21.04 2:20	21.04 20:35	21.04 3:50	21.04 10:20	21.04 23:10
1710	22.04 14:00
1425	21.04 10:00
1133	20.04 22:00
1182	21.04 15:00
1022	22.04 02:00
980	21.04 06:00

Необхідною вимогою є безумовне прибуття на станцію призначення поїзда до закінчення часу необхідної постановки на ТО-2.
Локомотив, у якого раніше закінчується час постановки на ТО-2, має бути відправлений з поїздом, для якого раніше настає час можливої постановки локомотива на ТЕ-2.
Список використаної літератури:
1. Тішкін Є.М. Автоматизація управління вагонним парком. - М.: Інтекст, 2000.
2. Гершвальд А.С. Оптимізація оперативного управління процесом вантажних перевезень на залізничному транспорті. - М.: Інтекст, 2001.
3. методичний посібник «Інформаційні технології на транспорті», Москва - 2004.
4. Лекції.