Metelyova Elena Sergeevna 2016 (1217712), страница 11

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 11)

где – минимум суммарных дисконтированных строительно-эксплу­атационных расходов на этапное развитие облика и мощности ВМТУ в пределах принятого горизонта расчета Т;

– эксплуатационные расходы по переработке контейнерного транзита в исходном состоянии по элементам ВСМТУ;

– срок завершения работы элемента системы в начальном техническом состоянии;

– стоимость перехода из менее в более мощную альтернативу по элементам ВСМТУ;

i = 1, 2, 3,…, n – количество элементов, участвующих в работе ВСМТУ в пределах определенной части расчетного периода времени;

j = 1, 2,…, m – количество альтернатив, входящих в стратегии развития i-го элемента системы;

– сроки переходов от менее к более мощной альтернативе в пределах i-го элемента системы;

– коэффициент дисконтирования;

– функция эксплуатационных расходов для j-ой альтернативы i-го элемента системы.

На основе сформулированной выше содержательной постановки и принятого к расчетам критерия можно сформировать математическую модель поставленной в настоящей диссертации задачи, которая будет выглядеть следующим образом:

Требуется из совокупности множества возможных стратегий, полученных по элементам системы ВСМТУ, сформировать такой агрегированный вариант ее этапного развития в пределах принятого горизонта расчета Т, который будет иметь min З^*.

Если по аналогии с работами [36, 35] обозначить множество стратегий через В_Т, а экономически эффективную стратегию через b, то искомая стратегия этапного развития облика и мощности ВСМТУ b Î В может быть получена по критерию min З^* с учетом следующих ограничений:

1. Любой элемент системы ВСМТУ может быть включен, либо не включен в план b

(2.9)

2. Мероприятие М_i для формирования альтернатив может быть включено, либо не включено в план b

(2.10)

3. Уровень мощности выбранной экономически эффективной стратегии изменения облика ВСМТУ и его элементов должен превышать прогнозируемые объемы перспективных перевозок

(2.11)

где – прогнозный уровень контейнерного транзита;

– возможная расчетная провозная способность ВМТУ после выполнения плана b.

4. Объем инвестиций требуемых для реализации намеченных мероприятий стратегий не должен превышать суммарного объема инвестиций выделяемых для реализации искомого результата развития ВСМТУ.

(2.12)

(2.13)

где – инвестиции на реализацию плана b;

, – минимальная и максимальная величина инвестиций для реализации намеченных стратегий.

5. Расчетный срок окупаемости, зависящий от принятой нормы дисконта Е не должен превышать нормативный

(2.14)

где – срок окупаемости намеченной стратегии b;

– нормативный срок окупаемости, зависящий от принятой нормы дисконта.

Количество принятых ограничений может меняться в зависимости от постановки локальных задач изменения облика и мощности как отдельных элементов ВСМТУ, так и системы в целом.

Сформулированная в настоящем разделе содержательная и математическая постановка решения задачи этапного развития облика и мощности ВСМТУ позволяет перейти к выбору метода и методики решаемой задачи.

2.4. Выбор метода и разработка методики формирования экономически-эффективных стратегий изменения облика и мощности ВСМТУ для реализации контейнерного транзита

Анализ многочисленных существующих моделей и методов проектирования развития транспортных систем и их элементов, проведенный в п. 2.1-2.3, показал, что в большинстве работ авторы для учета фактора времени решают задачу на основе применения динамического программирования.

Поддерживая эти тенденции как наиболее приемлемые с точки зрения проектирования транспортных систем в пределах заданного горизонта расчета, принимаемого в пределах 10 – 20 лет, используется для реализации заявленной цели модифицированный метод динамического программирования, который широко апробирован на железнодорожном транспорте и использован при решении проблем развития облика и мощности МТС и ее элементов МТК, МТУ [35,36].

В работе [36] для обоснования применения данного метода отмечено: «в результате многолетней работы по совершенствованию методологии анализа освоения перевозок, выполняемой под общим руководством члена-корреспондента АН СССР проф. Горинова А.В. на кафедре «Изыскания и проектирование железных дорог» Московского института инженеров железнодорожного транспорта, проф. Турбин И.В. и проф. Кондратченко А.П., разработали метод формирования оптимальных схем этапного освоения перевозок, который позволяет при неограниченно большом числе технических состояний относительно просто выявлять для каждого расчетного случая оптимальные решения. Далее материал изложен в соответствии с первоисточником [39,40 ] и его модификацией для решения проблемы изменения облика и мощности МТС. Метод основан на исследованиях, обосновавших возможность членения задачи на отдельные этапы [39,40] и применении метода динамического программирования [47] к решению такого рода многовариантных задач».

И далее, на основе изучения работ [39,40, 41] установлено, что «в рамках реализации заявленной цели настоящего исследования требуется:

• из неограниченного множества альтернатив выделить подмножество состояний, включаемое в оптимальную стратегию;

• установить последовательность альтернатив во времени в выбранном подмножестве;

• определить сроки перехода от каждой предыдущей к каждой последующей альтернативе;

• рассчитать значение экономического критерия для оптимальной стратегии, то есть определить суммарные дисконтированные строительно-эксплуатационные расходы в пределах принятого горизонта расчета;

• выбрать все необходимые технико-экономические данные: число альтернатив, включенных в оптимальную стратегию, их последовательность, сроки перехода и значение критерия для стратегий, которые по величине критерия незначительно отличаются от оптимальных (такие стратегии можно условно называть сопутствующими или субоптимальными)».

Метод исключает необходимость комбинаторного анализа предварительно намеченных путей наращивания мощности, в результате которого могли бы быть выбраны лучшие стратегии из числа намеченных, но обеспечивает последовательное формирование оптимальной стратегии с применением определенной вычислительной процедуры, базирующейся на динамическом программировании [41]. В процессе реализации такой процедуры производится сопоставительный анализ всех стратегий этапного освоения перевозок, которые могли бы получаться в результате разных сочетаний рассматриваемых альтернатив, и исключать заведомо нерациональные переходы и связанные с ними экономически нерациональные стратегии.

Формирование оптимальной стратегии этапного изменения облика и мощности исследуемой системы ВСМТУ следует производить в рамках принятого сценария роста объема перевозок на перспективу, то есть для фиксированного комплекса существующих параметров проектирования при определенной величине функции Г_п(t).

Решение задачи начинают с назначения комплекса элементов ВСМТУ и расчетных альтернатив изменения их облика и мощности, из которых должна формироваться оптимальная стратегия освоения перевозок. При назначении таких альтернатив, можно ориентироваться на известные сферы экономической целесообразности применения различных элементов системы в работе ВСМТУ и методов организации их работы.

Методика формирования экономически эффективных стратегий изменения облика и мощности по элементам системы ВСМТУ, показанная на рисунке 2.4.1 базируется на реализации алгоритма Кеттеля при формировании доминирующего исходного и допустимого множества альтернатив по критериям инвестиций (К) и мощности (Г) и применении метода кафедры «Изыскания и проектирование железных дорог» МИИТа для формирования экономически эффективных стратегий по элементам или системе ВСМТУ в целом.

Рисунок 2.4.1 – Блок-схема методики формирования экономически эффективных стратегий этапного развития облика и мощности по элементам и системе ВСМТУ в целом

Апробация разработанной методики формирования экономически эффективных стратегий этапного развития облика и мощности элементов системы ВСМТУ для пропуска контейнерного транзита с учетом изменения прогнозов потребных объемов перевозок и построение области эффективных стратегий по методике, изложенной в третей главе диссертации будет проведена для теоретически возможных данных по объемам работы и параметрам элементов системы ВСМТУ.

Теоретическая реализация семи блоков представленного на рисунке 2.4.1 алгоритма показана в п. 2.4 настоящей главы.

Для подготовки информационной основы решения задачи формирования экономически эффективных стратегий изменения облика и мощности элементов и системы ВСМТУ в целом приведен пример по аналогии с работой [36] и рассмотрены этапы реализации методики МИИТа с использованием полученных значений Г, t_i,j, К_i в п. 2.4.

Исходная информация, необходимая для решения задачи показана в таблицах 2.5, 2.6. Реализация этапов 8 и 9 производится на основе формирования матриц К _i,j и С _i,j расчета стоимости переходов из i в j альтернативы К _i,j и эксплуатационных расходов C_ij. В таблицах 2.5, 2.6 показаны фрагменты матриц для определения К _i,j и С _i,j.

Характеристики

Список файлов ВКР