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

Текст из файла (страница 9)

Доминирующая по Г_в (t) и К (t) последовательность ДМА изменения облика и мощности ВМТУ и/или его элементов для заданных условий и параметров

В таблице 2.3.4 обязательно выполнение условия, что каждая последующая альтернатива имеет большую мощность, чем предыдущая.

Для формирования множества возможных стратегий развития ВСМТУ и/или его элементов используем всесторонне апробированный на железнодорожном транспорте графический способ использован в работах [39, 40] для решения локальных задач данного класса. При этом в работе [40] дано обоснование целесообразности применения данной методики для МТП. Количество стратегий, которые можно сформировать из допустимого множества альтернатив составляет 2^n-2 , если учитывать, что начальное состояние существует, а конечное задано.

Рисунок 2.3.1- Одна из возможных стратегий развития облика ВСМТУ или его элементов

Таким образом, в данном случае при ДМА = 4 альтернатив, можно сформировать 2^4-1 → 2³ → 8 стратегий. Для оценки стратегий этапного изменения области и мощности ВСМТУ на этапе выбора оптимальной стратегии примем критерий – суммарные строительно – эксплуатационные расходы с учетом их дисконтирования.

, (2.5)

Выбрав критерии оценки стратегий этапного изменения облика и мощности элементов ВСМТУ переходим к формированию экономико математической модели комплексного решения проблемы развития исследуемой системы.

Системное представление облика ВСМТУ, анализ технического состояния его элементов и разработанная методика формирования допустимого множества альтернатив изменения облика и мощности элементов и системы в целом, позволяют сформулировать содержательную постановку задачи выбора оптимальной стратегии их развития.

По аналогии с работой [40] содержательную постановку решаемой в настоящем исследовании задачи можно представить следующим образом:

Из множества возможных альтернатив, наметить такие их совокупности, представляющие стратегии этапного развития облика и мощности элементов и системы ВСМТУ в целом, которые позволят выбрать из них экономически эффективные для разных сценариев развития экономики региона с учетом недостаточности информации по прогнозу объемов перевозок по критерию – суммарные дисконтированные строительно – эксплуатационные расходы.

2.4. Выбор метода и разработка методики решения поставленных задач

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.[39,40]

В работе [40] 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 [43,44] и его модификацией для решения проблемы изменения облика и мощности МТС. Метод основан на исследованиях, обосновавших возможность членения задачи на отдельные этапы [43,44] и применении метода динамического программирования [45] к решению такого рода многовариантных задач».

И далее, на основе изучения работ [43,44, 45] 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 [45]. 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.

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 [40] и рассмотрены этапы реализации методики МИИТа с использованием полученных значений Г, t_i,j, К_i в п. 2.4.4.

Исходная информация, необходимая для решения задачи показана в таблицах 2.4.1, 2.4.2, 2.4.3. Реализация этапов 8 и 9 производится на основе формирования матриц К_i,jи С_i,j расчета стоимости переходов из i в j альтернативы К_i,jи эксплуатационных расходов C_ij. В таблицах 2.4.1, 2.4.2 показаны фрагменты матриц для определения К_i,jи С_i,j.

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

Таблица 2.4.1

Матрица разрешенных переходов из менее в более мощную альтернативу

j i	1	2	3	4
1		1	1	1
2	0		1	1
3	0	0		1
4	0	0	0

Таблица 2.4.2

Матрица стоимости разрешенных переходов, в млн. долл.USA

j i	1	2	3	4
1		20	55	95
2	-		35	75
3	-	-		40
4	-	-	-

Таблица 2.4.3

Расчет эксплуатационных расходов при Е = 0,1 ,в млн. долл.USA

В соответствии с рекомендациями изложенными в работах [40,41,42,43] формирование рекуррентных уравнений для определения оценки узловых точек на сетке «Альтернатива – Время» производится по шагам, которые определяют сроки переходов из менее в более мощные альтернативы. При этом метод и методика, разработанные профессорами Кондратченко А.П. и Турбиным И.В., предусматривают при определении А_j,t формирование рекуррентных уравнений для всех узловых точек, в которые разрешены переходы на основе использования исходной информации, полученной в матрицах 2.4.1, 2.4.2 и таблице 2.4.3.

Характеристики

Список файлов ВКР