ÀÂÒÎÌÀÒÈÇÈÐÎÂÀÍÍÎÅ ÏÎÑÒÐÎÅÍÈÅ ÏÃÄ ÏÏÌ |
Ñàôðîíîâ À.È., Ñèäîðåíêî Â.Ã.
Àâòîìàòèçèðîâàííîå ïîñòðîåíèå ïëàíîâîãî ãðàôèêà äâèæåíèÿ ïàññàæèðñêèõ ïîåçäîâ ìåòðîïîëèòåíà
Ñîâðåìåííûé ìèð èíôîðìàöèîííûõ òåõíîëîãèé ïîëîí çàäà÷, êîòîðûå íåîáõîäèìî ðåøèòü äëÿ óïðîùåíèÿ ÷åëîâå÷åñêîãî òðóäà íà ðàçëè÷íûõ ïðîèçâîäñòâàõ. Ïðè âñåé î÷åâèäíîñòè òàêèõ çàäà÷, èõ ïîñòàíîâêó äàëåêî íå âñåãäà ëåãêî ôîðìàëèçîâàòü. Êàê èçâåñòíî, ðåøåíèå çàäà÷è, íå èìåþùåé ÷¸òêîé ïîñòàíîâêè, ìîæåò áûòü ëèøü ÷àñòíûì ñëó÷àåì ðåøåíèÿ.
Ïðîöåññ ñîñòàâëåíèÿ ïëàíîâîãî ãðàôèêà äâèæåíèÿ ïàññàæèðñêèõ ïîåçäîâ ïî ëèíèè ìåòðîïîëèòåíà (ÏÃÄ) – îäíà èç òàêèõ çàäà÷.  õîäå å¸ ðåøåíèÿ íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü ìíîãî÷èñëåííûå îãðàíè÷åíèÿ. Âñå ýòè îãðàíè÷åíèÿ, òàê èëè èíà÷å, äîëæíû áûòü ïðåäñòàâëåíû â ïîñòàíîâêå çàäà÷è.
 ñòàòüå [1] àâòîðàìè áûëà ñôîðìóëèðîâàíà ïîñòàíîâêà çàäà÷è àâòîìàòèçèðîâàííîãî ïîñòðîåíèÿ ÏÃÄ â îáùåì âèäå è çàïèñàíà ñëåäóþùèì îáðàçîì: ðàçðàáîòàòü àëãîðèòìû, ñîãëàñíî êîòîðûì, â ðåçóëüòàòå êîíå÷íîãî ÷èñëà îòâåòîâ ïîëüçîâàòåëÿ íà îáùèå âîïðîñû (ñ âàðèàíòàìè îòâåòîâ «Äà/Íåò») ñ ïðîìåæóòî÷íûì ââîäîì èñõîäíûõ äàííûõ áóäåò ïîñòðîåí ÏÃÄ ïðè ó÷¸òå ñïåöèôè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ è îãðàíè÷åíèé, â ïåðâóþ î÷åðåäü, îïðåäåëÿåìûõ ãðàôèêîì îáîðîòà ïîäâèæíîãî ñîñòàâà (ÃÎ), êîòîðûé ðåãóëèðóåò ïðîâåäåíèå îñìîòðîâ è ðåìîíòîâ ïîäâèæíîãî ñîñòàâà, è ãðàôèêîì ðàáîòû ëîêîìîòèâíûõ áðèãàä. Ïîñòðîåííûé ÏÃÄ äîëæåí îòâå÷àòü ïîñòàâëåííûì öåëÿì óïðàâëåíèÿ, áûòü ðàöèîíàëüíûì ñ òî÷êè çðåíèÿ âûáðàííûõ êðèòåðèåâ è óñòîé÷èâûì ê âîçìóùàþùèì ôàêòîðàì.
Àëãîðèòìû àâòîìàòèçèðîâàííîãî ïîñòðîåíèÿ ÏÃÄ ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ñöåíàðèè óïðàâëåíèÿ îáúåêòàìè ëèíèè ìåòðîïîëèòåíà. Ýòè àëãîðèòìû ðåàëèçóþò ðàöèîíàëüíûå óïðàâëÿþùèå âîçäåéñòâèÿ äëÿ êàæäîãî èç ïðîöåññîâ ÏÃÄ.
Óïðàâëÿþùèìè âîçäåéñòâèÿìè ÿâëÿþòñÿ èìïåðàòèâû è ëîãèêî-òðàíñôîðìàöèîííûå ïðàâèëà (ËÒÏ) ïîñòðîåíèÿ ÏÃÄ [2]. Îïðåäåëåíèå îáúåêòîâ, ê êîòîðûì îíè ïðèìåíÿþòñÿ, è ïîñòðîåíèå ëîãèêè èõ âûïîëíåíèÿ ïðîâîäèòñÿ íà áàçå ïðåäâàðèòåëüíîãî ðàñ÷åòà.  õîäå ðàñ÷¸òà èñïîëüçóþòñÿ ââåäåííûå ïîëüçîâàòåëåì äàííûå, ïðîâîäèòñÿ îöåíêà ãðàôèêà ïî âûáðàííûì êðèòåðèÿì, ó÷èòûâàþòñÿ äåéñòâóþùèå îãðàíè÷åíèÿ.
Ê öåëÿì óïðàâëåíèÿ îòíîñÿòñÿ:
- ðåàëèçàöèÿ çàäàííîé (èçìåíÿþùåéñÿ âî âðåìåíè) ïàðíîñòè äâèæåíèÿ â òå÷åíèå âñåãî âðåìåíè äâèæåíèÿ ïàññàæèðñêèõ ïîåçäîâ;
- ïðàâèëüíîñòü íî÷íîé ðàññòàíîâêè (âñå ìàðøðóòû äîëæíû çàâåðøèòü ñâîå äâèæåíèå â òîé òî÷êå íî÷íîé ðàññòàíîâêè, èç êîòîðîé íà ñëåäóþùèé äåíü íà÷èíàåòñÿ äâèæåíèå ñëåäóþùåãî ìàðøðóòà);
- ðåàëèçàöèÿ ÃÎ.
Ìåòîäèêà àâòîìàòèçèðîâàííîãî ïîñòðîåíèÿ ÏÃÄ çàêëþ÷àåòñÿ â âûäåëåíèè ïðîöåññîâ, ïðîèñõîäÿùèõ íà ëèíèè, è ñîïîñòàâëåíèè èì ôðàãìåíòîâ ÏÃÄ. Ïðîèñõîäÿùèå íà ëèíèè ïðîöåññû äåëÿòñÿ íà ïåðåõîäíûå è óñòàíîâèâøèåñÿ. Óñòàíîâèâøèìñÿ ïðîöåññîì áóäåì íàçûâàòü ïðîöåññ, ïðè êîòîðîì ÷èñëî ïàð ïîåçäîâ â ÷àñ (ïàðíîñòü) îñòàåòñÿ ïîñòîÿííûì â òå÷åíèå âðåìåíè, áîëüøåãî, ÷åì âðåìÿ ïîëíîãî îáîðîòà ñîñòàâà. Íàèáîëüøóþ ñëîæíîñòü ïðåäñòàâëÿåò ïåðåõîä îò îäíîãî óñòàíîâèâøåãîñÿ ïðîöåññà ê äðóãîìó, è ýòîò ïåðåõîä áóäåì íàçûâàòü ïåðåõîäíûì ïðîöåññîì [2]. Ïåðåõîäíûé ïðîöåññ äîëæåí áûòü ïîñòðîåí òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû ê çàäàííîìó ìîìåíòó âðåìåíè ñîçäàòü âñå óñëîâèÿ äëÿ ðàáîòû â óñòàíîâèâøåìñÿ ïðîöåññå.  ñîîòâåòñòâèè ñ òåõíîëîãèåé ðàáîòû ìåòðîïîëèòåíà è èçìåíåíèåì ïàññàæèðîïîòîêà â òå÷åíèå ñóòîê èìååòñÿ îïðåäåë¸ííàÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü óñòàíîâèâøèõñÿ è ïåðåõîäíûõ ïðîöåññîâ. ÏÃÄ â ðàáî÷èå äíè îïèñûâàåò ñëåäóþùèå ïðîöåññû:
1. Âûõîä ñîñòàâîâ èç íî÷íîé ðàññòàíîâêè (ïåðåõîäíûé ïðîöåññ).
2. Äâèæåíèå ïîåçäîâ ñ çàäàííîé ïàðíîñòüþ â óòðåííèé ÷àñ «ïèê» (óñòàíîâèâøèéñÿ ïðîöåññ).
3. Äâèæåíèå ïîåçäîâ ìåæäó óòðåííèì ÷àñîì «ïèê» è äâèæåíèåì â ÷àñ «íåïèê» (ïåðåõîäíûé ïðîöåññ).
4. Äâèæåíèå â ÷àñ «íåïèê» (óñòàíîâèâøèéñÿ ïðîöåññ).
5. Îðãàíèçàöèÿ ïåðåõîäà ê âå÷åðíåìó ÷àñó «ïèê» (ïåðåõîäíûé ïðîöåññ).
6. Äâèæåíèå ïîåçäîâ ñ çàäàííîé ïàðíîñòüþ â âå÷åðíèé ÷àñ «ïèê» (óñòàíîâèâøèéñÿ ïðîöåññ).
7. Ïåðåõîä îò âå÷åðíåãî ÷àñà «ïèê» ê íåïèêîâîìó äâèæåíèþ (ïåðåõîäíûé ïðîöåññ).
8. Îðãàíèçàöèÿ ïåðåõîäà îò íåïèêîâîãî äâèæåíèÿ ê íî÷íîé ðàññòàíîâêå (ïåðåõîäíûé ïðîöåññ).
 ðÿäå ñëó÷àåâ âîçìîæíî èçìåíåíèå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ïðîöåññîâ â çàâèñèìîñòè îò ïðîâîäèìûõ â ãîðîäå ìåðîïðèÿòèé.  âûõîäíûå äíè ïðîöåññû 3-7 îòñóòñòâóþò, òàê êàê â òå÷åíèå âñåãî äíÿ ïîääåðæèâàåòñÿ ïîñòîÿííàÿ ïàðíîñòü äâèæåíèÿ. Ñðàçó îòìåòèì, ÷òî âñå ïðîöåññû, ïðîèñõîäÿùèå íà ëèíèè, èìåþò ñâîè õàðàêòåðíûå îñîáåííîñòè [1].
Àâòîðàìè ïðåäëîæåíî îöåíèâàòü äîñòèæåíèå ïîñòàâëåííûõ öåëåé óïðàâëåíèÿ ïðè ïîìîùè óñëîâèé ðåàëèçàöèè. Ïîä óñëîâèÿìè ðåàëèçàöèè ïîíèìàåòñÿ àïîñòåðèîðíàÿ èíôîðìàöèÿ, ïîëó÷àåìàÿ ïî èòîãàì ïîñòðîåíèÿ ïåðåõîäíîãî/óñòàíîâèâøåãîñÿ ïðîöåññà ïóò¸ì ïðîâåðêè ãðàôèêà ïîñëå çàâåðøåíèÿ ðàññìàòðèâàåìîãî ïðîöåññà. Óñëîâèÿ ðåàëèçàöèè ïîçâîëÿþò îïðåäåëèòü, óäàëîñü ëè ïîñòðîèòü ïðîöåññ ïðè çàäàííûõ íà÷àëüíûõ óñëîâèÿõ.  ýòîì ñëó÷àå, òåðìèí «óñëîâèÿ ðåàëèçàöèè» óïîòðåáëÿåòñÿ ïðèìåíèòåëüíî ê ïîñòðîåíèþ îòäåëüíûõ ïðîöåññîâ ÏÃÄ, à òåðìèí «óñëîâèÿ óñïåøíîé ðåàëèçàöèè» – ïðèìåíèòåëüíî ê ÏÃÄ, ñîñòàâëåííîìó íà âåñü äåíü.
Îïûò ýêñïëóàòàöèè ëèíèé Ìîñêîâñêîãî ìåòðîïîëèòåíà ïîêàçàë, ÷òî èñïîëüçîâàíèå ïðåäåëüíûõ, ñ òî÷êè çðåíèÿ áåçîïàñíîñòè äâèæåíèÿ, çíà÷åíèé ïàðíîñòè äâèæåíèÿ ìîæåò ïðèâåñòè ê ÷àñòîìó âîçíèêíîâåíèþ ñáîåâ â äâèæåíèè ïîåçäîâ. Ýòî, êàê ïðàâèëî, ñâÿçàíî ñ âîçäåéñòâèåì òàêîãî âîçìóùàþùåãî ôàêòîðà, êàê çàäåðæêà ïîåçäà ïàññàæèðàìè.  ñâÿçè ñ ýòèì, ïðèíÿòèå ðåøåíèé î ðåàëèçàöèè ïðåäåëüíûõ çíà÷åíèé ïàðíîñòè äâèæåíèÿ, äîëæíî ïîäêðåïëÿòüñÿ ïðåäâàðèòåëüíûì ïðîâåäåíèåì èìèòàöèîííûõ ýêñïåðèìåíòîâ [3].
Îãðàíè÷åíèÿ, íàêëàäûâàåìûå íà ÏÃÄ, îáóñëîâëåíû îáùèìè è òåõíîëîãè÷åñêèìè òðåáîâàíèÿìè îáåñïå÷åíèÿ áåçîïàñíîñòè äâèæåíèÿ ïîåçäîâ, à òàêæå ñâÿçÿìè ìåæäó îáúåêòàìè ëèíèè. Ê íèì îòíîñÿòñÿ:
- ïîðÿäîê çàïîëíåíèÿ òî÷åê íî÷íîé ðàññòàíîâêè ñîñòàâîâ íà ëèíèè;
- âîçìîæíîñòü ïðîâåäåíèÿ ðåãóëèðîâî÷íûõ äåéñòâèé íà ñòàíöèÿõ ñ ïóòåâûì ðàçâèòèåì;
- ÷àñòîòà ââîäà è ñíÿòèÿ ñîñòàâîâ íà ïðîìåæóòî÷íûõ ñòàíöèÿõ â ñîîòâåòñòâèè ñ ïðàâèëàìè îáñëóæèâàíèÿ ïàññàæèðîâ;
- ïðàâèëà ôóíêöèîíèðîâàíèÿ ñòàíöèé ñ ïóòåâûì ðàçâèòèåì;
- âðåìÿ îêîí÷àíèÿ äâèæåíèÿ;
- âðåìÿ îòïðàâëåíèÿ ïîñëåäíèõ ïàññàæèðñêèõ ïîåçäîâ ñ íà÷àëüíûõ ñòàíöèé ïóòåé;
- îðãàíèçàöèÿ äâèæåíèÿ ïîñëåäíèõ ïàññàæèðñêèõ ïîåçäîâ [4].
Ýòè îãðàíè÷åíèÿ ÿâëÿþòñÿ îáùèìè äëÿ âñåãî ÏÃÄ. Îäíîâðåìåííî äëÿ êàæäîãî ïðîöåññà ÏÃÄ âûäåëÿþòñÿ ÷àñòíûå îãðàíè÷åíèÿ, êîòîðûå àâòîðàìè êëàññèôèöèðóþòñÿ êàê óñëîâèÿ ðåàëèçóåìîñòè. Óñëîâèÿ ðåàëèçóåìîñòè - ýòî àïðèîðíàÿ èíôîðìàöèÿ, êîòîðàÿ ïîçâîëÿåò çàðàíåå îïðåäåëèòü, óäàñòñÿ ëè ñ çàäàííûìè íà÷àëüíûìè óñëîâèÿìè ïîñòðîèòü ïðîöåññ.
Àâòîðû ïðåäëàãàþò ïðîâîäèòü ñðàâíåíèå âàðèàíòîâ ïîñòðîåíèÿ ÏÃÄ ïî ñëåäóþùèì êðèòåðèÿì ðàâíîìåðíîñòè:
- êðèòåðèé ðàâíîìåðíîñòè èíòåðâàëîâ ïî îòïðàâëåíèþ ïîåçäîâ ñî ñòàíöèé;
- êðèòåðèé ðàâíîìåðíîñòè ðàñïîëîæåíèÿ ââîäèìûõ/ñíèìàåìûõ ñîñòàâîâ [1].
Êðîìå ýòèõ îñíîâíûõ êðèòåðèåâ, êîòîðûå ó÷èòûâàþòñÿ âî âñåõ ïðîöåññàõ ÏÃÄ, ìîæíî âûäåëèòü è äîïîëíèòåëüíûå. Äîïîëíèòåëüíûå êðèòåðèè, â ïåðâóþ î÷åðåäü, ó÷èòûâàþòñÿ ïðè âûáîðå ñïîñîáà îðãàíèçàöèè íî÷íîé ðàññòàíîâêè ñîñòàâîâ:
- êîëè÷åñòâî ðåãóëèðîâî÷íûõ îòñòîåâ íà ñòàíöèîííûõ ïóòÿõ ëèíèè;
- êîëè÷åñòâî ðåãóëèðîâî÷íûõ îòñòîåâ â äåïî;
- äëèòåëüíîñòü ðåãóëèðîâî÷íûõ îòñòîåâ íà ñòàíöèîííûõ ïóòÿõ ëèíèè;
- äëèòåëüíîñòü ðåãóëèðîâî÷íûõ îòñòîåâ â äåïî;
- âðåìÿ íà÷àëà ïðîâåäåíèÿ ðåãóëèðîâî÷íûõ îòñòîåâ â äåïî – íåðàöèîíàëüíî èõ ïðîâåäåíèå âî âðåìÿ äâèæåíèÿ ñ ìàêñèìàëüíîé ïàðíîñòüþ è âî âðåìÿ ñíÿòèÿ íàïðÿæåíèÿ ñ êîíòàêòíîãî ðåëüñà íà ñîåäèíèòåëüíûõ âåòêàõ ìåæäó äåïî è ëèíèåé;
- âðåìÿ íà÷àëà è îêîí÷àíèÿ ïðîâåäåíèÿ ðåãóëèðîâî÷íûõ îòñòîåâ íà ëèíèè – íåðàöèîíàëüíî èõ ïðîâåäåíèå âî âðåìÿ äâèæåíèÿ ñ ìàêñèìàëüíîé ïàðíîñòüþ, à òàêæå äî óòðåííåãî ÷àñà «ïèê» è ïîñëå âå÷åðíåãî ÷àñà «ïèê» (ýòî ñâÿçàíî ñ ãðàôèêîì ðàáîòû ðåìîíòíûõ áðèãàä);
- îòêëîíåíèå îò çàäàííîãî ÃÎ.
Âûïîëíåíèå äîïîëíèòåëüíûõ ðåãóëèðîâî÷íûõ äåéñòâèé, íàïðèìåð, â ïðîöåññå ðàâíîìåðíîãî ââîäà èëè ñíÿòèÿ ñîñòàâîâ, ìîæåò âíåñòè íåðàâíîìåðíîñòü.
Ïîñòàâëåííûì öåëÿì óïðàâëåíèÿ ìîæåò îòâå÷àòü áîëüøîå êîëè÷åñòâî âàðèàíòîâ ïîñòðîåíèÿ ÏÃÄ. Ïîýòîìó àêòóàëüíîé ÿâëÿåòñÿ çàäà÷à óñêîðåíèÿ ïåðåáîðà âàðèàíòîâ. Äëÿ ñîêðàùåíèÿ êîëè÷åñòâà ðàññìàòðèâàåìûõ âàðèàíòîâ èñïîëüçóþòñÿ ñëåäóþùèå ïîäõîäû:
- ïðîâåðêà óñëîâèé ðåàëèçóåìîñòè ÏÃÄ;
- îðãàíèçàöèÿ ìíîãîóðîâíåâîé ñòðóêòóðû ðàâíîìåðíîñòè ÏÃÄ.
 ñîîòâåòñòâèè ñ ïåðâûì ìåõàíèçìîì, ïàðàìåòðû è ïðîìåæóòî÷íûå ðàñ÷¸òíûå äàííûå êàæäîãî ðàññìàòðèâàåìîãî âàðèàíòà ïîñòðîåíèÿ (äî ïîïûòêè åãî ðåàëèçàöèè) ïðîâåðÿþòñÿ íà ñîîòâåòñòâèå ðÿäó óñëîâèé ðåàëèçóåìîñòè. Íåâûïîëíåíèå õîòÿ áû îäíîãî èç ýòèõ óñëîâèé äëÿ ðàññìàòðèâàåìîãî âàðèàíòà äà¸ò âîçìîæíîñòü ñäåëàòü âûâîä î òîì, ÷òî ïîñòðîèòü ÏÃÄ íå âîçìîæíî, â ñâÿçè ñ ÷åì, âàðèàíò ïîëíîñòüþ èñêëþ÷àåòñÿ èç ðàññìîòðåíèÿ.
Ñîçäàííàÿ àâòîðàìè ïðîöåäóðà àâòîìàòèçèðîâàííîãî ïîñòðîåíèÿ ÏÃÄ è ïðåäëîæåííàÿ ìíîãîóðîâíåâàÿ ñòðóêòóðà ðàâíîìåðíîñòè ÏÃÄ ïîçâîëÿþò íå òîëüêî ïðîñìàòðèâàòü ìíîæåñòâî âàðèàíòîâ ïîñòðîåíèÿ ÏÃÄ áåç èçìåíåíèÿ èñõîäíûõ äàííûõ, íî è ïðîâîäèòü âàðüèðîâàíèå èñõîäíûõ äàííûõ, íå ïðîòèâîðå÷àùåå öåëÿì óïðàâëåíèÿ [1].
Òàêèì îáðàçîì, ìîæíî âûäåëèòü íåñêîëüêî óðîâíåé ñîêðàùåíèÿ êîëè÷åñòâà ðàññìàòðèâàåìûõ âàðèàíòîâ ïîñòðîåíèÿ ÏÃÄ:
- ðàññìàòðèâàåòñÿ âñÿ ñîâîêóïíîñòü âàðèàíòîâ, îòâå÷àþùàÿ îáùèì è òåõíîëîãè÷åñêèì òðåáîâàíèÿì îáåñïå÷åíèÿ áåçîïàñíîñòè äâèæåíèÿ ïîåçäîâ è ñâÿçÿì ìåæäó îáúåêòàìè ëèíèè – ïîëíîå ìíîæåñòâî âàðèàíòîâ ïîñòðîåíèÿ ÏÃÄ;
- èç ìíîæåñòâà, îïðåäåëåííîãî íà ïåðâîì óðîâíå, ïåðåä íà÷àëîì êàæäîãî èç ïðîöåññîâ ÏÃÄ âûáèðàþòñÿ òå âàðèàíòû, êîòîðûå óäîâëåòâîðÿþò óñëîâèÿì ðåàëèçóåìîñòè ýòîãî ïðîöåññà – ïîëíîå ìíîæåñòâî ðàöèîíàëüíûõ âàðèàíòîâ ïîñòðîåíèÿ ÏÃÄ;
- äëÿ êàæäîãî èç ïðîöåññîâ ÏÃÄ ðàññìàòðèâàþòñÿ òå âàðèàíòû, êîòîðûå ìèíèìèçèðóþò çíà÷åíèÿ êðèòåðèåâ ðàâíîìåðíîñòè äëÿ ýòîãî ïåðåõîäíîãî ïðîöåññà – ïîëíîå ìíîæåñòâî ðàâíîöåííûõ âàðèàíòîâ ïîñòðîåíèÿ ÏÃÄ.
Ïî ìåðå ðàáîòû àëãîðèòìîâ êîëè÷åñòâî âàðèàíòîâ èçìåíÿåòñÿ.  êîíöå ïîñòðîåíèÿ ãðàôèêà èäåàëüíî èìåòü îäèí âàðèàíò, óäîâëåòâîðÿþùèé óñòàíîâëåííûì êðèòåðèÿì êà÷åñòâà ÏÃÄ. Ïðè ýòîì êà÷åñòâî àëãîðèòìà àâòîìàòèçèðîâàííîãî ïîñòðîåíèÿ ÏÃÄ îïðåäåëÿåòñÿ ñêîðîñòüþ óìåíüøåíèÿ ÷èñëà âàðèàíòîâ ïîñòðîåíèÿ.
Âûïîëíèì îöåíêó ìàêñèìàëüíîãî êîëè÷åñòâà âàðèàíòîâ ðåàëèçàöèè ïåðåõîäíûõ ïðîöåññîâ.
 îáùåì âèäå ìàêñèìàëüíîå êîëè÷åñòâî âàðèàíòîâ ââîäà ñîñòàâîâ çà ïåðåõîäíûé ïðîöåññ max[Gââ] ìîæíî îïðåäåëèòü èç ñëåäóþùåãî ñîîòíîøåíèÿ:

ãäå M[i, j] - êîëè÷åñòâî ñîñòàâîâ, êîòîðûå äîëæíû áûòü íà j-ì ïóòè ëèíèè ê íà÷àëó ðàññìàòðèâàåìîãî èíòåðâàëà âðåìåíè (ïðîöåññà ïîñòðîåíèÿ ÏÃÄ) ñ ïîðÿäêîâûì íîìåðîì i.
M[i+1, j] êîëè÷åñòâî ñîñòàâîâ, êîòîðûå äîëæíû áûòü íà j-ì ïóòè ëèíèè ê íà÷àëó ñëåäóþùåãî ê ðàññìàòðèâàåìîìó èíòåðâàëó âðåìåíè.
ÍÎÄ(M[i+1, j], M[i+1, j] - M[i, j]) - íàèáîëüøèé îáùèé äåëèòåëü, îïðåäåëÿåìûé ìåæäó è èçìåíåíèåì ÷èñëà ñîñòàâîâ ìåæäó äâóìÿ ñîñåäíèìè ÷àñàìè.
i - íîìåð ðàññìàòðèâàåìîãî èíòåðâàëà âðåìåíè;
j - ïóòü ëèíèè, j = 1, 2.
I - êîëè÷åñòâî èòåðàöèé, íåîáõîäèìûõ äëÿ ïîñòðîåíèÿ ïåðåõîäíîãî ïðîöåññà ÏÃÄ ïðè ïåðåõîäå îò îäíîãî ñòàöèîíàðíîãî ïðîöåññà ê äðóãîìó. Çíà÷åíèå êîëè÷åñòâà èòåðàöèé îïðåäåëÿåòñÿ:

tí[ñ.ï.2] - âðåìÿ íà÷àëà âòîðîãî ñòàöèîíàðíîãî ïðîöåññà (ñïðàâà);
tê[ñ.ï.1] - âðåìÿ êîíöà ïåðâîãî ñòàöèîíàðíîãî ïðîöåññà (ñëåâà);
Òïî - âðåìÿ ïîëíîãî îáîðîòà ñîñòàâà íà ëèíèè.
 òîì ñëó÷àå, êîãäà ÍÎÄ(M[i+1, j], M[i+1, j] - M[i, j]) > 1, êîëè÷åñòâî âîçìîæíûõ âàðèàíòîâ çíà÷èòåëüíî ñîêðàùàåòñÿ.
Ìàêñèìàëüíîå êîëè÷åñòâî âàðèàíòîâ ñíÿòèÿ ñîñòàâîâ çà ïåðåõîäíûé ïðîöåññ ìîæíî îïðåäåëèòü èç ñîîòíîøåíèÿ, çåðêàëüíî ñèììåòðè÷íîãî ïðèâåä¸ííîìó ðàíåå [1]:

Îñíîâíîå ðàçëè÷èå â ïåðåáîðå âàðèàíòîâ ïðè ââîäå è ñíÿòèè ñîñòàâîâ çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî ïðîöåññû ñíÿòèÿ ñîñòàâîâ ñîïðîâîæäàþòñÿ íàçíà÷åíèåì ìàðøðóòîâ â ñîîòâåòñòâèè ñ òðåáîâàíèÿìè ÃÎ. Âîçìîæíû ðàçëè÷íûå êîìáèíàöèè íàçíà÷åíèÿ ìàðøðóòîâ, ÷òî âíîñèò äîïîëíèòåëüíóþ âàðèàòèâíîñòü â ïîñòðîåíèå ÏÃÄ. Îòñóòñòâèå âîçìîæíîñòè íàçíà÷èòü ìàðøðóò õîòÿ áû íà îäíó íèòêó èñêëþ÷àåò òåêóùèé âàðèàíò ñíÿòèÿ ñîñòàâîâ èç ðàññìîòðåíèÿ.
Ìàêñèìàëüíîå êîëè÷åñòâî âàðèàíòîâ ñíÿòèÿ ñîñòàâîâ çà ïåðåõîäíûé ïðîöåññ ñ ó÷åòîì âîçìîæíûõ âàðèàíòîâ íàçíà÷åíèÿ ìàðøðóòîâ îïðåäåëÿòñÿ èç ñîîòíîøåíèÿ:

ãäå Nijkl - êîëè÷åñòâî ýëåìåíòîâ ìíîæåñòâà ìàðøðóòîâ, êîòîðûå ìîãóò áûòü íàçíà÷åíû íà l-þ ñíèìàåìóþ íèòêó ïðè âûïîëíåíèè k-ãî âàðèàíòà i-ãî ñíÿòèÿ ïî j-ìó ïóòè;
x[i, j] - êîëè÷åñòâî âàðèàíòîâ ðåàëèçàöèè i-ãî ñíÿòèÿ ïî j-ìó ïóòè, âû÷èñëÿåìîå ïî ôîðìóëå:

Íà çíà÷åíèå îêàçûâàåò ñèëüíîå âëèÿíèå ðåàëèçîâàííûé ðàíåå âàðèàíò âûõîäà èç íî÷íîé ðàññòàíîâêè.
Âàðèàòèâíîñòü ðåàëèçàöèè âûõîäà ñîñòàâîâ èç íî÷íîé ðàññòàíîâêè ñâÿçàíà ñ òåì, ÷òî äîïóñòèìû ðàçëè÷íûå ïîñëåäîâàòåëüíîñòè âûïóñêà ñîñòàâîâ èç òî÷åê íî÷íîé ðàññòàíîâêè, íàõîäÿùèõñÿ íà ñòàíöèîííûõ ïóòÿõ ëèíèè, íà ãëàâíûå ïóòè ëèíèè. Âîçìîæíûå âàðèàíòû âûõîäà ñîñòàâîâ îò òî÷åê íî÷íîé ðàññòàíîâêè çàäàþòñÿ â êà÷åñòâå èñõîäíûõ äàííûõ [4].

Íà ñõåìå (ðèñ. 1) èçîáðàæåíû ïðîöåññû ñîêðàùåíèÿ è óâåëè÷åíèÿ âàðèàíòîâ ïîñòðîåíèÿ ÏÃÄ. Ñòðåëêàìè, íàïðàâëåííûìè ââåðõ, îòìå÷åí ðîñò ÷èñëà âàðèàíòîâ, à ñòðåëêàìè, íàïðàâëåííûìè ïî äèàãîíàëè âíèç âäîëü ñòóïåíåé, îòìå÷åíî ñîêðàùåíèå âàðèàíòîâ â ïðîöåññå ðàñ÷¸òà. Öèôðàìè íà ñõåìå îòìå÷åí ïîðÿäîê ïðîâåäåíèÿ ðàñ÷¸òà.
Ðàññìîòðèì ýòîò ðàñ÷¸ò ïîäðîáíåå. Àâòîìàòèçèðîâàííîå ïîñòðîåíèå ÏÃÄ íà÷èíàåòñÿ ñ ñîçäàíèÿ ðàâíîìåðíîé ñåòêè ïðîöåññà óòðåííåãî ÷àñà «ïèê», äàëåå ñëåäóåò ïåðåõîä ê ïðîöåññó ââîäà ñîñòàâîâ íà óòðåííèé ÷àñ «ïèê», ñîïðîâîæäàþùèéñÿ «ëàâèííûì» ñêà÷êîì êîëè÷åñòâà âàðèàíòîâ ïîñòðîåíèÿ (1), ïðè ýòîì, íå êàæäûé âàðèàíò ìîæåò áûòü ðåàëèçîâàí è ïðîèñõîäèò ïîñëåäîâàòåëüíîå èñêëþ÷åíèå âàðèàíòîâ. Ïðè ïåðåõîäå ê ïðîöåññó âûõîäà ñîñòàâîâ èç íî÷íîé ðàññòàíîâêè ñíîâà ïðîèñõîäèò ñêà÷êîîáðàçíîå óâåëè÷åíèå ÷èñëà âàðèàíòîâ ïîñòðîåíèÿ (2). Ðîñò ÷èñëà âàðèàíòîâ ïðîèñõîäèò ïðè ïåðåõîäå îò óòðåííåãî ÷àñà «ïèê» ê äíåâíîìó ÷àñó «íåïèê» (3), íî ÷èñëî ýòèõ âàðèàíòîâ îãðàíè÷èâàþòñÿ ïîñòðîåíèåì ïðîöåññà âûõîäà ñîñòàâîâ èç íî÷íîé ðàññòàíîâêè.
Àíàëîãè÷íî ðàññìàòðèâàåòñÿ è âå÷åðíÿÿ ÷àñòü ãðàôèêà, ãäå ïîñòðîåíèå íà÷èíàåòñÿ ñ âå÷åðíåãî ÷àñà «ïèê» è ñîïðîâîæäàåòñÿ ñêà÷êîì êîëè÷åñòâà âàðèàíòîâ ïîñòðîåíèÿ ïðè ââîäå ñîñòàâîâ íà âå÷åðíèé ÷àñ «ïèê» (4). «Ëàâèííûé» ñêà÷îê ÷èñëà âîçìîæíûõ âàðèàíòîâ ïðîèñõîäèò ïðè ïåðåõîäå ê ïîñòðîåíèþ ïðîöåññà ñíÿòèÿ ñîñòàâîâ ê âå÷åðíåìó ÷àñó «íåïèê» (5), à òàêæå ïîñëå íåãî ïðè ïåðåõîäå ê îðãàíèçàöèè íî÷íîé ðàññòàíîâêè ñîñòàâîâ(6).
Òàêèì îáðàçîì, ÷èñëî âàðèàíòîâ ïîñòðîåíèÿ ÏÃÄ ÿâëÿåòñÿ íå ìîíîòîííîé ôóíêöèåé îò ïðîöåññà è åãî ñîñòîÿíèÿ. Ïîä ñîñòîÿíèåì ïðîöåññà ñëåäóåò ïîíèìàòü ñòåïåíü åãî çàâåðø¸ííîñòè – íà÷àëî èëè êîíåö.

Íà ñõåìå (ðèñ. 2) èçîáðàæ¸í ïåðåáîð âàðèàíòîâ ïîñòðîåíèÿ ÏÃÄ. Ñòðåëî÷êàìè îáîçíà÷åíû ïåðåõîäû ìåæäó ñîñåäíèìè âàðèàíòàìè ïîñòðîåíèÿ ïðîöåññîâ ÏÃÄ. Êðóãàìè íà ñõåìå îáîçíà÷åíû íàáîðû ñíèìàåìûõ èëè ââîäèìûõ ñîñòàâîâ, êâàäðàòàìè – íàáîðû ìàðøðóòîâ, íàçíà÷àåìûõ íà «íèòêè» ãðàôèêà, òðåóãîëüíèêàìè – íàáîðû ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé çàïîëíåíèÿ òî÷åê íî÷íîé ðàññòàíîâêè.
Àâòîðàìè ðàçðàáîòàíû àëãîðèòìû àâòîìàòèçèðîâàííîãî ïîñòðîåíèÿ ÏÃÄ äëÿ ðÿäà ëèíèé Ìîñêîâñêîãî ìåòðîïîëèòåíà. Â äàííîé ðàáîòå îñíîâíîå âíèìàíèå óäåëåíî ïîñòðîåíèþ ÏÃÄ Êîëüöåâîé ëèíèè.
 òàáëèöå 1 ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû ïðîâåäåííîãî àâòîðàìè èññëåäîâàíèÿ õàðàêòåðà èçìåíåíèÿ êîëè÷åñòâà âàðèàíòîâ ïðè ïîñòðîåíèè îòäåëüíûõ ïðîöåññîâ ÏÃÄ. Äëÿ îöåíêè êà÷åñòâà ðàáîòû àëãîðèòìà íåîáõîäèìî äåòàëüíî ðàññìàòðèâàòü òîëüêî ïåðåõîäíûå ïðîöåññû, òàê êàê óñòàíîâèâøèåñÿ ïðîöåññû ÷àñîâ «ïèê» è «íåïèê» èìåþò òîëüêî îäèí âàðèàíò ïîñòðîåíèÿ.

Ðàñ÷åò ÷èñëà ïîòåíöèàëüíî âîçìîæíûõ âàðèàíòîâ ðåàëèçàöèè ñëåäóþùèõ ïåðåõîäíûõ ïðîöåññîâ (âõîä â óòðåííèé ÷àñ «ïèê», âûõîä èç óòðåííåãî ÷àñà «ïèê», âõîä â âå÷åðíèé ÷àñ «ïèê», âûõîä èç âå÷åðíåãî ÷àñà «ïèê») ïðîâîäèëñÿ òîëüêî äëÿ ÷àñòíûõ ñëó÷àåâ ïîñòðîåíèÿ ÏÃÄ. Ïîëó÷åííîå ÷èñëî ðåàëèçîâàííûõ âàðèàíòîâ ñâÿçàíî ñ óñïåøíîé ðàáîòîé àëãîðèòìîâ óñêîðåííîãî ïåðåáîðà âàðèàíòîâ, ó÷èòûâàþùèõ îãðàíè÷åíèÿ íà ïîñòðîåíèå ÏÃÄ.
Ïåðåõîäíûå ïðîöåññû âûõîäà èç íî÷íîé ðàññòàíîâêè è óõîäà íà íî÷íóþ ðàññòàíîâêó ðàññìàòðèâàëèñü äëÿ âñåõ ïîëó÷åííûõ ðàíåå âàðèàíòîâ ðåàëèçàöèè ïåðåõîäíûõ ïðîöåññîâ âõîäà â óòðåííèé ÷àñ «ïèê» è âûõîäà èç âå÷åðíåãî ÷àñà «ïèê». Âðåìÿ, íåîáõîäèìîå, íà ïðîñìîòð âàðèàíòîâ, óêàçàííûõ â êàæäîé èç ñòðîê òàáëèöû, ñîñòàâëÿëî 3-7 ìèí.
Òàêèì îáðàçîì, ïðîöåäóðà àâòîìàòèçèðîâàííîãî ïîñòðîåíèÿ ÏÃÄ, ñîäåðæàùàÿ â ñâî¸ì ñîñòàâå àïïàðàò ïåðåáîðà âàðèàíòîâ, ïîçâîëÿåò ñóùåñòâåííî ñîêðàòèòü âðåìÿ íà ïîèñê è ïîñòðîåíèå ðàöèîíàëüíîãî ÏÃÄ. Ýòà ïðîöåäóðà ðåàëèçîâàíà â àâòîìàòèçèðîâàííîé ñèñòåìå ïîñòðîåíèÿ ïëàíîâîãî ãðàôèêà äâèæåíèÿ ïàññàæèðñêèõ ïîåçäîâ ìåòðîïîëèòåíà (ÀÑÏ ÏÃÄ ÏÏÌ), ñîçäàííîé íà êàôåäðå «Óïðàâëåíèå è èíôîðìàòèêà â òåõíè÷åñêèõ ñèñòåìàõ» ÌÈÈÒà è âíåäðåííîé íà Ìîñêîâñêîì ìåòðîïîëèòåíå [2].
Ëèòåðàòóðà:
1. Ñèäîðåíêî Â.Ã., Ñàôðîíîâ À.È. Ïîñòðîåíèå ïëàíîâîãî ãðàôèêà äâèæåíèÿ äëÿ ìåòðîïîëèòåíà // Ìèð òðàíñïîðòà. 2011, ¹ 3. - Ñ. 98-105.
2. Ñèäîðåíêî Â.Ã. Àâòîìàòèçàöèÿ ïîñòðîåíèÿ ïëàíîâîãî ãðàôèêà äâèæåíèÿ ïîåçäîâ ìåòðîïîëèòåíà // Àâòîìàòèçàöèÿ è ñîâðåìåííûå òåõíîëîãèè, 2003, ¹2. Ñ. 6–10.
3. Áàðàíîâ Ë.À., Ñèäîðåíêî Â.Ã. Òðåíàæåð ïîåçäíûõ äèñïåò÷åðîâ ëèíèé Ìîñêîâñêîãî ìåòðîïîëèòåíà // Æåëåçíûå äîðîãè ìèðà, 2002, ¹8. Ñ. 64-69.
4. Ïèñêóíîâ À.Ñ., Ñèäîðåíêî Â.Ã. Ïðîöåäóðû îðãàíèçàöèè íî÷íîé ðàññòàíîâêè ñîñòàâîâ íà ëèíèè ìåòðîïîëèòåíà // ÂÅÑÒÍÈÊ ÌÈÈÒà // Íàó÷íî-òåõíè÷åñêèé æóðíàë. Ì.: ÌÈÈÒ. 2008, âûï. 18. - Ñ. 3-7.
Áèáëèîãðàôè÷åñêàÿ ññûëêà:
Ñàôðîíîâ, À. È. Àâòîìàòèçèðîâàííîå ïîñòðîåíèå ïëàíîâîãî ãðàôèêà äâèæåíèÿ ïàññàæèðñêèõ ïîåçäîâ ìåòðîïîëèòåíà / À. È. Ñàôðîíîâ, Â. Ã. Ñèäîðåíêî // Âåñòíèê Ðîñòîâñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòà ïóòåé ñîîáùåíèÿ (ÐÃÓÏÑ). - 2012. - ¹ 3. - Ñ. 99-104.
Ññûëêà íà elibrary.ru:
https://www.elibrary.ru/item.asp?id=17928789










Âëîæåíèå: 13420164_elibrary.pdf
| Ðóáðèêè: | Íàóêà/Ïåðå÷åíü ÂÀÊ ÐÔ Ìåòðîëþáèå Êîìïüòåðíîå ÀÓÈøíîå |
| Êîììåíòèðîâàòü | « Ïðåä. çàïèñü — Ê äíåâíèêó — Ñëåä. çàïèñü » | Ñòðàíèöû: [1] [Íîâûå] |