THE STRUCTURE AND PRINCIPLES OF OPERATION OF A PREDICTIVE MODEL RAILWAY DIRECTIONS

«ТРАНСПОРТНІ СИСТЕМИ ТА ТЕХНОЛОГІЇ ПЕРЕВЕЗЕНЬ» Збірник наукових праць ДНУЗТ ім. акад. В. Лазаряна. Вип. 9. 2015 р. УДК 656.212 Р. В. ВЕРНИГОРА1*, Л. О. ЄЛЬНІКОВА2* 1* Каф. «Станції та вузли», Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, 49010, Дніпропетровськ, Україна, тел. +38 (056) 373-15-12, ел. пошта , ORCID 0000-0001-7618-4617 2* Каф. «Станції та вузли», Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, вул. Лазаряна, 2, 49010, Дніпропетровськ, Україна, тел. +38 (056) 373-15-12, ел. пошта , ORCID 0000-0002-7657-2879 СТРУКТУРА ТА ПРИНЦИПИ ФУНКЦІОНУВАННЯ ПРОГНОЗНОЇ МОДЕЛІ РОБОТИ ЗАЛІЗНИЧНОГО НАПРЯМКУ Функціонування адаптивної автоматизованої системи оперативного керування роботою локомотивного парку повинне базуватися на точному оперативному прогнозі поїзної роботи залізничного напрямку. З цією метою необхідно створити прогнозну модель поїзної роботи напрямку, основними задачами якої є розрахунок моментів готовності поїздів різних категорій до відправлення на технічних станціях, а також розрахунок моментів готовності локомотивів та бригад до відправлення з поїздами. Прогнозна модель поїзної роботи залізничного напрямку включає блок формування вхідної інформації (формування інформації про поїзд, локомотив, бригаду), модуль прогнозу прибуття поїздів (розрахунок прогнозного часу прибуття поїздів), модулі прогнозування роботи локомотивів (розрахунок прогнозного часу готовності локомотивів) та бригад (розрахунок прогнозного часу готовності локомотивних бригад), а також функціональну модель станції (розрахунок прогнозного часу готовності поїздів до відправлення) та модель локомотивного депо (розрахунок прогнозного часу готовності локомотивів та бригад до відправлення з поїздами). Розробка плану роботи локомотивів та бригад за допомогою адаптивної моделі може бути розглянута як розв’язок оптимізаційної задачі прикріплення локомотивів та бригад до поїздів. В якості критерію оптимальності найбільш доцільно обрати сукупні експлуатаційні витрати, пов’язані з простоями вагонів (вагоногодини), локомотивів (локомотиво-години) та локомотивних бригад (бригадо-години) на технічних станціях в очікувані відправлення. Оптимальний варіант оперативного плану роботи локомотивного парку на залізничному напрямку визначається по мінімуму експлуатаційних витрат, пов’язаних з непродуктивними простоями на технічних станціях. Ключові слова: прогноз, прогнозна модель, модуль прибуття поїздів, модель станції, модель локомотивного депо. Функционирование адаптивной автоматизированной системы оперативного управления работой локомотивного парка должно базироваться на точном оперативном прогнозе поездной работы железнодорожного направления. С этой целью необходимо создать прогнозную модель поездной работы направления, основными задачами которой являются расчет моментов готовности поездов различных категорий к отправлению на технических станциях, а также расчет моментов готовности локомотивов и бригад к отправлению с поездами. Прогнозная модель поездной работы железнодорожного направления включает блок формирования входной информации (формирование информации о поезде, локомотиве, бригаде), модуль прогноза прибытия поездов (расчет прогнозного времени прибытия поездов), модули прогнозирования работы локомотивов (расчет прогнозного времени готовности локомотивов) и бригад (расчет прогнозного времени готовности локомотивных бригад), а также функциональную модель станции (расчет прогнозного времени готовности поездов к отправлению) и модель локомотивного депо (расчет прогнозного времени готовности локомотивов и бригад к отправлению с поездами). Разработка плана работы локомотивов и бригад с помощью адаптивной модели может быть рассмотрена как решение оптимизационной задачи прикрепления локомотивов и бригад к поездам. В качестве критерия оптимальности наиболее целесообразно выбрать совокупные затраты, связанные с простоями вагонов (вагоно-часы), локомотивов (локомотиво-часы) и локомотивных бригад (бригадо-часы) на технических станциях в ожидании отправления. Оптимальный вариант оперативного плана работы локомотивного парка на железнодорожном направлении определяется по минимуму эксплуатационных расходов, связанных с непродуктивными простоями на технических станциях. Ключевые слова: прогноз, прогнозная модель, модуль прибытия поездов, модель станции, модель локомотивного депо. © Вернигора Р.В., Єльнікова Л. О. 2015 16 Functioning of an adaptive automated system of operational management of the locomotive park should be based on an accurate operational forecast of the rail direction train operation. For this purpose it is necessary to create a forecast model of the rail direction train operation, the main task of which is the calculation of the readiness moments of trains’ various categories for departure at the technical stations, as well as the calculation of the readiness moments of locomotives and crews for departure with trains. The forecast model of the rail direction train operation includes block forming input information (forming information about the train, locomotive, crew), the trains’ arrival forecasting module (calculation of the forecast time of trains’ arrival), the modules forecasting work of the locomotives (calculation of the forecast time of locomotives’ readiness) and the crews (calculation of the forecast time of locomotive crews’ readiness) and the station functional model (calculation of the forecast time of trains’ readiness for departure) and the locomotive depot model (calculation of the forecast time of locomotives’ and crews’ readiness for departure with trains). The development of the work plan of the locomotives and crews using adaptive model can be considered as an optimization problem solution of binding locomotives and crews to the trains. As an optimality criterion is most advisable to choose the total operational costs associated with downtime of wagons (wagon-hours), locomotives (locomotive-hours) and locomotive crews (crew-hours) at the technical stations while expecting the departure. The optimal variant of the operational work plan of the locomotive park at the railway direction is determined by the minimum of the operational costs associated with unproductive downtime at the technical stations. Keywords: forecast, forecast model, module of trains’ arrival, station model, locomotive depot model. Вступ В сучасних ринкових умовах ефективне функціонування будь-якого підприємства неможливе без адекватного та якісного прогнозування умов його роботи. Адже саме на підставі такого прогнозу здійснюється планування роботи підприємства, оцінюються можливі ризики та розробляються найбільш ефективні моделі функціонування, що відповідають прогнозованій ситуації. Очевидно, що отримання якісного прогнозу наразі неможливе без використання сучасних математичних методів та інформаційних технологій. Як показує аналіз, на залізничному транспорті однією з актуальних пробле (...truncated)