Отзыв ведущей организации (Метод долгосрочного прогнозирования развития сети внутрироссийских магистральных авиалиний на основе технологий нечёткого моделирования и нейросетевого программирования)

ктора мский 15 г. отзыв ведущей организации - Федерального государственного унитарного предприятия «Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации» (ФГУП ГосНИИ ГА) на диссертационную работу Цейтлиной Татьяны Олеговны на тему: «Метод долгосрочного прогнозирования развития сети внутрироссийских магистральных авиалиний на основе технологий нечеткого моделирования и нейросетевого программирования», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.01 «Системный анализ, управление и обработка информации 1авиационная и ракетно-космическая техника)» Актуальность Рассматриваемая диссертационная работа направлена на решение актуальной и практически важной задачи — разработку метода долгосрочного прогнозирования развития сети внутрироссийских магистральных пассажирских авиалиний, необходимого для построения прогнозных сценариев развития авиаперевозок.

Целью диссертационной работы является повышение качества долгосрочных прогнозов развития пассажирских авиаперевозок благодаря предложенному автором методу, позволяющему учесть изменение конфигурации сети авиалиний со временем. Важной проблемой при решении многих задач в области исследования пассажирских авиаперевозок является проблема прогнозирования пассажиропотоков.

Для ее решения традиционно используют трендовые методы или регрессионные модели, которые не позволяют одновременно учитывать влияние множества факторов, в т.ч. приводящих к изменению структуры сети авиалиний, включая образование новых авиасвязей. Это обусловливает актуальность развития методов моделирования системы авиаперевозок, учитывающих неоднородность информации, многокритериальность, а также факторы неопределенности и нечеткости.

Теоретически методология нечеткого моделирования, способна предложить модели, наиболее адекватные реальным большим системам, что позволяет ожидать получения новых знаний о развитии авиационных систем. Для достижения этой Цейтлиной Т.О. предлагается цели в диссертационной работе декомпозиро вать решение задачи прогнозирования пассажиропотоков на два последовательных этапа: прогнозирование развития сети авиалиний (ее конфигурации) и распределение прогнозируемого спроса на пассажирские авиаперевозки по авиалиниям сформированной сети.

При этом собственно содержанием работы является решение задачи первого этапа — прогнозирование развития конфигурации сети пассажирских регулярных магистральных авиалиний путем решения задачи о существовании или отсутствии прямого пассажирского авиасообщения между конкретными парами городов.

При решении данной задачи возможность учета большого количества параметров и сложного характера функциональных зависимостей обеспечивается использованием в работе современных вычислительных технологий — нейросетевого программирования и нечеткого моделирования, на основе которых автором была разработана модель «условий существования» авиалинии (модель УСА). Для повышения достоверности предложенной модели УСА (путем ее «обучения» на фактических закономерностях) значительное внимание в работе уделяется анализу статистических данных по сети внутрироссийских магистральных авиалиний, параметрам городов, пар городов и наличии прямого авиасообщения между ними.

В диссертации поставлены и решены следующие научные задачи: — проведен анализ тенденций и принципов формирования сети внутрироссийских магистральных регулярных пассажирских авиалиний; — выявлены параметры, определяющие наличие или отсутствие прямого пассажирского авиасообщения между двумя городами; — построена и проанализирована модель «условий существования» прямого пассажирского авиасообщения между городами рассматриваемой сети, определены границы ее применимости; — на основе построенной модели УСА предложен метод долгосрочного прогнозирования развития сети авиалиний и разработан прогноз развития сети внутрироссийских магистральных авиалиний до 2020 г.

с учетом социально-зкономических и демографических прогнозов развития страны. Краткая характеристика работы Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка сокращений и условных обозначений, списка литературы и трех приложений. Текст работы содержит 133 страницы машинописного текста, 31 таблицу, 67 рисунков, список литературы из 81 наименования. Приложения размещены на дополнительных 31 страницах. Материал изложен последовательно и методически грамотно.

Диссертационная работа выполнена и оформлена с применением компьютерных технологий. Во введении тсср. б-От обоснована актуальность исследования, сформулированы цели и задачи диссертационной работы, описана ее структура, перечислены полученные в диссертации новые результаты. В пе вой главе (стр. 10-40) рассмотрена информационная база исследования сети внутрироссийских регулярных магистральных пассажирских авиалиний; проанализировано развитие сети с 1992 по 2008 гг.; выявлены принципы построения и развития сети; выполнена классификация авиалиний и определены этапы их развития. Во вто ой главе (стр. 41-б5) решение задачи прогнозирования развития сети внутрироссийских магистральных авиалиний обоснованно сведено к решению задачи прогнозирования существования прямого пассажирского авиасообщения между двумя городами из заданной совокупности; формализовано нечеткое понятие «авиалиния существует»; сформированы значения выходной переменной модели УСА; предложена система факторов, характеризующих существование прямого пассажирского авиасообщения между двумя городами; определены измеряемые параметры для описания значащих факторов; обоснован выбор методов и технологий нечеткого нейросетевого программирования, используемых в работе.

В етьей главе (стр. бб-104) установлено, что в рассматриваемой сети существование авиалинии определяется, главным образом, целевым потенциалом городов в паре; определен состав входных переменных модели «условий существования» авиалинии, а также состав элементов обучающей выборки для формирования настроечных коэффициентов модели УСА; создана модель УСА; дана частичная смысловая интерпретация нечетких правил созданной модели; проанализирована точность и определена область применимости модели УСА. В четве той главе (стр.105-123) на базе созданной модели УСА предложен метод долгосрочного прогнозирования развития рассматриваемой сети; на основе макроэкономических, социально- экономических и демографических прогнозов развития страны, изложенных в документах государственного стратегического планирования, с помощью предложенного метода для трех сценариев (инерционного, энерго-сырьевого и инновационного) осуществлено прогнозирование развития коммуникационного ядра рассматриваемой сети к 2020 г.; проанализированы полученные результаты прогнозирования.

В заключении (стр. 124-125) сформулированы основные констатирующие положения, достигнутые результаты, подтверждение новизны и достоверности полученных выводов. В списке литературы (стр. 127-133) представлены библиографические материалы, использованные автором при работе над темой диссертационного исследования, а также научные труды, опубликованных автором по теме диссертационной работы. Основные результаты диссертации опубликованы автором в 15 научных работах, в том числе 4 работы — в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Научная значимость полученных автором диссертации результатов заключается в следующем: — Предложен новый подход к решению задачи прогнозирования развития сети магистральных авиалиний, основанный на гипотезе о том, что существование прямого пассажирского авиасооб щения между городами определяется набором универсальных правил в зависимости от сочетания значений ограниченного количества параметров, характеризующих эти города.

В отличие от традиционных трендовых подходов, в диссертационной работе для решения рассматриваемой задачи выбран эмпирический метод, основанный на современных вычислительных технологиях (нейросетевое программирование и нечеткое моделирование), что позволяет значительно расширить число переменных и не задавать для них вид функциональной зависимости.

— Выявлены закономерности развития сети внутрироссийских регулярных пассажирских магистральных авиалиний на основе анализа развития ее структуры, обладающей свойствами сложной системы. — Создана модель «условий существования» авиалинии. Основу модели УСА составляют нечеткие правила, определяющие наличие или отсутствие прямого пассажирского авиасообщения между городами на основе данных о значениях параметров городов и пар городов.

— Разработан метод долгосрочного прогнозирования развития сети магистральных пассажирских авиалиний на основе использования модели УСА, позволяющий учитывать возможные изменения социально- экономических параметров регионов страны и целевые параметры развития инфраструктуры наземного и воздушного транспорта. Метод предназначен для моделирования развития авиалиний сети, на которые приходится основная часть объема пассажирских авиаперевозок. Практическая значимость Предложенный метод прогнозирования существования авиалиний и результаты, полученные в диссертационной работе Цейтлиной Т.О., позволяют определить рациональную сеть прямых пассажирских авиасвязей между парами российских городов, исходя из социально- экономических характеристик этих городов, и, тем самым, оценить возможную динамику развития сети внутренних пассажирских авиалиний в зависимости от сценариев социально-экономического развития регионов и страны.

Предложенный Цейтлиной Т.О. методический подход к исследованию конфигурации сети авиалиний имеет несомненное практическое значение. Его использование в комплексе с современными методами прогнозирования спроса на авиационные перевозки позволит, в конечном итоге, повысить обоснованность прогнозных сценариев развития пассажиропотоков по направлениям авиационных перевозок с учетом появления новых авиасвязей (и исчезновения некоторых старых), а, следовательно, более эффективно решать такие прикладные задачи как определение потребного парка воздушных судов, потребностей в реконструкции сети аэропортов, рациональных технических требований к перспективным воздушным судам и проведение сравнительного анализа различных концепций перспективных воздушных судов, и др.