Автореферат (792663), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Основные результаты работы докладывались назаседаниях кафедры «Управление и защита информации» (РУТ(МИИТ) 20162017 г.г.), на четырёх научно-практических конференциях «Неделя Науки»(РУТ(МИИТ), 2014-2017 г.г.), на трёх научно-практических конференциях«Безопасность Движения Поездов» (РУТ(МИИТ), 2015-2017 г.г.), на двухмеждународных конференциях «Проблемы управления безопасностьюсложных систем» (ИПУ РАН 2016-2017 г.г.), на двух научно-техническихконференциях с международным участием «Интеллектуальные системыуправления на железнодорожном транспорте» (2016-2017 г.) и намеждународной конференции «Fourth International Conference on RailwaysTechnology - RAILWAYS 2018» (Barcelona (Spain), 2018 г.).Реализациярезультатовработы.Разработанныесценарииавтоматизированного построения ГО являются составной частью АСП ПГДППМ, внедренной на Московском метрополитене, и используются припостроении процессов ПГД для линий Московского метрополитена.
Результатыдиссертации используются в учебном процессе кафедры «Управление и защита7информации». Результаты внедрения подтверждены соответствующимиактами.Публикации. По теме диссертации опубликованы 22 работы, 5 из них – визданиях из перечня рецензируемых научных изданий, в которых должны бытьопубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученойстепени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук.Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения,4 глав,заключения,1приложения,спискалитературы,включающего162 наименований, изложена на 152 страницах и поясняется 50 рисунками и9 таблицами.СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении показана актуальность работы, определены цель и задачиисследования.В первой главе систематизированы работы российских и зарубежныхавторов, посвященные вопросам автоматизации планирования перевозочногопроцесса на метрополитенах.
Показано, что для решения задач управлениятранспортнымисистемамиодногоклассауспешноиспользуютсяразнообразные методы, и, наоборот, один и тот же метод может использоватьсядля решения разных задач. Приведены примеры эффективного использованиятеории графов и ГА, которые составляют основу разработанных в ходедиссертационного исследования математических методов решения задачуправления транспортными системами.Вторая глава посвящена декомпозиции процесса сбора и анализа данныхПГД и ГО.По аналогии с понятием жизненного цикла любого изделия введено понятиежизненного цикла ПГД и ГО, разработана его V-образная модель.В ходе диссертационного исследования разработаны модели трехпроцессов, входящих в жизненный цикл ПГД и ГО: модель процесса подготовки исходных данных для автоматизированногопостроения ПГД и ГО; модель процесса автоматизированного построения ПГД и ГО; модель процесса автоматизированных анализа и передачи ПГД и ГОзаинтересованным службам.Разработанные модели процессов являются основой для разработки средствавтоматизации и автоматизированного построения ПГД и ГО.Процесс автоматизированного построения ПГД и ГО реализуетрекурсивную процедуру исполнения сценариев построения процессов ПГД,которая включает в себя алгоритмы, разработанные Власовой И.А., НовиковойМ.В., Рындиной Е.Ю., Сафронова А.И., Сидоренко В.Г., Федорова А.В.
и др.В ходе анализа процессов подготовки исходных данных дляавтоматизированного построения ПГД и ГО и их автоматизированного построениябыли выявлены две процедуры, требующие тщательной проработки:1. Автоматическое определение последовательности заполнения иосвобождения указателей ночной расстановки составов, которое позволитвыполнить учет всех возможных вариантов выхода из ночной расстановки в8начале движения и ухода на ночную расстановку в конце движения, увеличитьчисло рассматриваемых вариантов построения ПГД, повысить вероятностьнахождения решения поставленной задачи после рассмотрения меньшего числавариантов, и повысить качество ПГД.2.
Задача сокращения времени, затрачиваемого на построение прототипаГО, в силу того, что в процессе согласования ПГД и ГО может возникнутьнеобходимость неоднократной модификации прототипа ГО с учетом измененияисходных данных.Решению этих задач посвящены 3 и 4 главы диссертации.На Рисунке 1 представлена разработанная автором структура Представлениядля «АРМ Графиста – 2», реализация которой позволяет эффективно выполнятьпроцессы, входящие в жизненный цикл ПГД и ГО.МодельВвод и обработка исходных данныхВвод и коррекцияисходных данныхРазмещение указателейночной расстановкисоставовРедактор связей указателейночной расстановки составовМастер созданияобъекта типа«линия»Мастер созданияобъекта«путь»Мастертипасозданияобъекта типа «точкаостановки»Мастер созданияобъекта«депо»МастертипасозданияобъектаМастер«линейныйсозданияпункт осмотра»объектатипа «пунктрегулировочногоотстоя»Мастерсозданияобъекта типа «типремонта»Мастерсозданияобъекта типа«маршрут»Мастерсозданияобъекта типа«размер движения»Мастер создания объектов типа«указатель ночной расстановкисоставов»Графический мастер созданиясхемы размещения указателейночной расстановки составовна путях линииГрафический Мастер созданиядеревьев заполнения иосвобождения указателейночной расстановки составовТипы маневровыхпередвижений в начале /конце ниткиРабота с построенным ПГДПостроение ПГДОпределение плановых времен хода по перегонам ивремен стоянки на станцияхАнализ ГО и ПГДАвтоматизированное Коррекцияпостроение ПГДПГДРедактор образов,соответствующихманевровым передвижениямв начале / конце ниткиГрафический Мастерсоздания образов,соответствующих маневровымпередвижениям в начале /конце ниткиТаблица с текстовымописанием образов,соответствующих маневровымпередвижениям в начале /конце ниткиМастерМастерапроцессовМастерсоздания редактированияПГДпостроенияПГДграфика оборотаподвижногосоставаМастерМастер созданиясозданиястационарногопереходногорежимачаса-пикрежимаизмененияпарностиМастер созданияночнойрасстановкиПередача ГО иПГД взаинтересованныеслужбыПередача значенийэксплуатационныхпоказателей взаинтересованныеслужбыМастер анализаГО и ПГДГрафическоепредставлениеПГДМастер созданияграфическогопредставленияТабличноепредставлениеГОРасписаниедвиженияПредставлениеэксплуатационных показателейРедактор типов расписанийМастер созданияобъектов типа «типрасписания»Таблица плановых временхода по перегонам и временстоянки на станциях длязаданного типа расписанияПредставлениеРисунок 1 – Структура Представления для «АРМ Графиста – 2»В третьей главе рассмотрены вопросы определения последовательностизаполнения и освобождения указателей ночной расстановки составов, уход накоторую является ключевым процессом построения ПГД, и разработаныследующие алгоритмы: подготовки исходных данных – по заданным схемам расположенияуказателей ночной расстановки однозначно строятся раскрашенные графы, вкоторых точкам расстановки соответствуют вершины одного цвета, стрелочные9переводы рассматривается как вершины другого цвета, а ребра соответствуютпутям, соединяющим вершины; удаления из графа вершин, соответствующих стрелочным переводам;исключение из графа параллельных ребер позволяет сделать представлениеинформации более компактным и создать исходной граф для дальнейшихпреобразований; построения дерева, которое содержит пути, соответствующие всемвозможным последовательностям заполнения или освобождения указателей ночнойрасстановки на станции; у каждой вершины этого дерева есть ребро,соответствующее единственному возможному пути от истока к вершине, имножество исходящих ребер, соответствующих всем ветвлениям пути; при такомобъемном представлении информации не требуется ее дополнительная обработкапри использовании в сценариях построения ПГД; уплотнения графа, то есть добавления в исходный граф таких путей,которые при рассмотрении всех возможных вариантов прохождения вершинуплотненного графа позволяют получить тот же набор последовательностейзаполнения или освобождения указателей ночной расстановки составов, чтопредоставляет дерево, изоморфное ранее построенному; «платой» за сжатоепредставление информации является необходимость дополнительной обработкиинформации при её использовании в сценариях построения ПГД; разворачивания «уплотненного» графа в дерево, т.е.
дополнительнойобработки информации при ее использовании в сценариях построения ПГД, чтоотражено на Рисунке 2.Все вершины дерева,соответствующиеодной вершинеисходного графа,редуцируют в однувершину уплотненногографаВершиныИсходный графДеревоКаждой вершинеуплотненного графа,имеющей разные пути,приведшие к ней отистока, соответствуетотдельная вершинадереваУплотненный графРебраВсе кратные одинаковонаправленные ребрадерева заменяютсяодним ребромуплотненного графа стем же направлениемДеревоУ каждой вершиныдерева есть только одно входящееребро, соответствующееединственному возможному путиот истока к вершине, и множествоисходящих ребер,соответствующих всемветвлениям путиизоморфныеРисунок 2 – Возможность получения из уплотненного графа дерева, содержащеговсе возможные последовательности заполнения или освобождения указателейночной расстановки на станцииРазработанные автором алгоритмы уплотнения графов и построения деревьевявляются комбинацией алгоритмов поиска в ширину, поиска в глубину и10топологической сортировки вершин графа с учетом всех возможных перестановоквершин и ограничений на последовательность прохождения вершин.На Рисунке 3 показаны стадии автоматического преобразованияинформации на примере двухстрелочной станции.