Условные функционалы переходов состояний системы «Станция примыкания — железнодорожные пути необщего пользования»

УСЛОВНЫЕ ФУНКЦИОНАЛЫ ПЕРЕХОДОВ СОСТОЯНИЙ СИСТЕМЫ «СТАНЦИЯ ПРИМЫКАНИЯ — ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЕ ПУТИ НЕОБЩЕГО ПОЛЬЗОВАНИЯ»

Гарлицкий Евгений Игоревич

старший преподаватель, Дальневосточный государственный университет путей сообщения,

РФ, г. Хабаровск E-mail: esarlitskiy@smail.com

CONVENTIONAL FUNCTIONALS OF THE SYSTEM STATE TRANSITIONS “CONNECTING STATION — NON-PUBLIC RAILWAY TRACKS”

Garlitskiy Eugene

senior lecturer, Far Eastern State Transport University,

Khabarovsk, Russia

АННОТАЦИЯ

Цель работы — разработка таблицы условных функционалов переходов состояний системы «станция примыкания — железнодорожные пути необщего пользования» для оптимизации обслуживания грузовых фронтов. Для достижения поставленной цели применяется алгоритм получения таблиц переходов и выходов по множествам входных последовательностей. Разработанная таблица позволяет определять эксплуатационные затраты по обслуживанию путей необщего пользования, которые необходимы для принятия решений по организации маневрового обслуживания грузовых фронтов, а именно — очередности подач и уборок вагонов.

Гарлицкий Е.И. Условные функционалы переходов состояний системы «станция примыкания - железнодорожные пути необщего пользования» //

Universum: Технические науки : электрон. научн. журн. 2014. № 11 (12) .

URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/1759

ABSTRACT

The aim of the article is to develop a table of conventional functional of the system state transitions “connecting station — non-public railway tracks” for optimization of cargo fronts service. In order to reach the stated objective the algorithm of obtaining tables of transitions and outputs on the set of input sequences is used. The developed table allows identifying operating costs for servicing non-public railway tracks which are necessary for making decisions on the organization of shunt service of cargo fronts, namely order of wagon service and wagon gathering.

Ключевые слова: пути необщего пользования, условный переход, функционал.

Keywords: non-public railway tracks, conditional transfer, functional.

Система «станция примыкания — железнодорожные пути необщего пользования» одна из наиболее сложных в транспортном процессе, поскольку множество факторов влияет на ее функционирование, в том числе технические характеристики ее элементов, особенности технологии работы, характер производства, род груза и другие факторы. Значение железнодорожных путей необщего пользования определяется большим объемом их грузовой работы, протяженностью, сопоставимой с эксплуатационной длиной магистрального железнодорожного транспорта, наличием складской инфраструктуры, погрузочно-разгрузочной техники, маневровых и других необходимых для организации начально-конечных операций средств.

Большое внимание ученые в области эксплуатации железных дорог уделяли вопросу оптимизации работы станций во взаимодействии с путями необщего пользования, в том числе оптимизации очередности обслуживания этих путей. Попытки решить задачу выбора оптимальной очередности подач вагонов на грузовые фронты станции предпринимались различными исследователями неоднократно, и все они пришли к единому мнению,

что критерием выбора очередности обслуживания грузовых фронтов должны быть эксплуатационные расходы [1].

Для описания процесса функционирования рассматриваемой системы взаимодействия станции примыкания и путей необщего пользования предложено использовать метод агрегатов, который позволяет описывать исследуемый объект по многим параметрам с помощью операторов перехода из одного состояния объекта в другое [2].

Переход из одного состояния в другое осуществляется, если выполняется определенное условие, заданное в виде логических команд, иначе управление переходит к следующей команде. Таким образом, условный переход — изменение порядка выполнения действий в соответствии с результатом проверки некоторого условия. Функционал — это отображение, заданное на произвольном множестве и имеющее числовую область значений. Наиболее часто условный переход имеет две стадии: на первой происходит сравнение между собой некоторых величин, определяющих условие перехода, на второй выполняется сам переход.

Совокупность отношений, определяющих характеристики состояний системы «станция примыкания — пути необщего пользования» в зависимости от ее параметров, входных сигналов, начальных условий и времени, можно представить в таблице условных функционалов переходов, выражающей соответствие высказываний и функционалов.

Известен алгоритм получения таблиц переходов и выходов по множествам входных последовательностей. В работе М.А. Айзермана «Логика, автоматы, алгоритмы» рассматривается задача построения таблиц переходов—выходов агрегата, заданного соответствиями между входными и выходными последовательностями. Поскольку в рассматриваемой работе разбирается общая постановка задачи и даются общие алгоритмы ее решения, то изложенные в них результаты могут быть, очевидно, применены и в данном случае — для системы «станция примыкания — пути необщего пользования».

Основная идея алгоритма построения таблицы переходов состоит в том, чтобы под воздействием входящих сигналов в агрегате совершался

последовательный ряд переходов, приводящий к некоторому состоянию, в котором агрегат выдает соответствующий этому описанию выходной сигнал. Под действием сигналов агрегат совершает переход из начального состояния z0 в состояния zi, z2,..., Ziсоответственно.

При построении основной части описания агрегатной модели [2] — таблицы условных функционалов переходов — функционалы имеют безусловный вид и вся таблица записывается в виде последовательности формул (рисунок 1). Таблица представляет каждое из заданного ограниченного множества событий определенным выходным сигналом. Условимся сопоставлять строки таблиц переходов и выходов с входными сигналами агрегатов, а столбцы — с состояниями. Таким образом, в таблицах переходов— выходов основным сигналам соответствуют двенадцать строк.

<в(г) оо(г — 1) + т

5=0 S=1

ад гет-(24-со(г-1)+г) -

ад 0,09

5KJ=1 S&) = 0

0 тДОг _ х — Т ) ОБСЛ ^ ; 1УВ) -

Р=1 р = 0

§ 1 1 + г!

T3n(t) р ФМТ /гр рДОГ \ 1 и ^ УЗ 1 QSCJ7 } - -

<С0 - (гга +T^T]-^.D

W)

дум ТОБСЛ ~ -1}+ Т “ ТУВ -1

и =1 и =0

ту

дш(0 0,2  int^ - (Ги + Т£,)-  В

3(f) s = 0 Р = 0 *1 s = 0,p = 1 +йш J п s = \, р = 0 v*£ s =1, р =1 д1+яш+яш 1 СО п и = 1 V*; и= 0 Й1

Рисунок 1. Условные функционалы переходов

В построенной модели выходные сигналы совпадают численно — с внутренним состоянием агрегатов. Поэтому вложить систему функций выходов в данном случае нет необходимости. Таблица условных функционалов содержит двадцати пяти функционалов (рисунок 1).

Дадим пояснения к построению модели не в традиционной полуфункциональной (по-агрегатной) форме, а в виде констатации отдельных свойств, общих для нескольких функционалов:

• момент готовности грузовой отправки к подаче не определяется, а принимается как факт (к моменту готовности к подаче грузовая отправка находится на путях сортировочного парка, документы на отправку раскредитованы);

• значение величины простоя в ожидании подачи (уборки) определяется для каждой отправки, конечным значением простоя является момент начала подачи (уборки) на выбранные пути необщего пользования, промежуточные значения не вычисляются (промежуточными считается значение, если грузовая отправка на момент начала подачи вагонов на путь необщего пользования не принята к обслуживанию. В этом случае она ставится снова в очередь на обслуживание, и так несколько циклов до момента принятия ее к обслуживанию);

• эксплуатационные затраты по маневровому обслуживанию района считаются конечными переходами. Рассматривается вариант, при котором группа путей необщего пользования принята к такому варианту обслуживания, который сформирован на основе критерия минимума эксплуатационных затрат. Процесс сортировки путей необщего пользования по затратам не приводится, только отображаются расчеты для обеспечения процесса сортировки (затраты и основные величины, по которым можно определить эти затраты);

• состояния агрегатов моделируемого процесса взаимодействия станции примыкания и путей необщего пользования являются множествами процесса. Таблица переходов — подмножество. Зависимости в этой таблице — это часть сигналов [2]. Из-за большого количества сигналов агрегатов невозможно прописать все состояния, поэтому составляется таблица функциональных переходов.

Величины, связанные с внутренним состоянием агрегатов и состоянием индикаторов-переходов: (t) — момент готовности грузовой отправки

к подаче; s — признак просрочки срока доставки (0 — срок доставки истек, 1 — не истек); Тсд {t) — время до истечения срока доставки грузовой отправки;

К {t) — величина штрафа за просрочку доставки груза; Т(^°л — договорное время ожидания подачи и уборки вагонов на пути необщего пользования; ^{Тобы ) — признак, что в договоре прописана величина Т^хл (1 — прописана,

0 — не

прописана); т^Ж {t)

простой в ожидании подачи; Т — момент

подачи уведомления перевозчиком о готовности к подаче; p(t) — признак задержки подачи (1 — задержана, 0 — не задержана); Т3 (t) —

грФАКГ л

продолжительность задержки подачи; Т я — время фактической подачи (начало); R^ (t) — штраф за задержку подачи; D (t) — количество задержанных вагонов (подача); АТ^ (t) — время до возникновения задержки подачи; ty(t) — момент готовности к уборке; u (t) — признак задержки уборки (1 — подача задержана, 0 — не задержана); Т^ (t) — продолжительность

задержки уборки; Тув — момент уведомления о завершении грузовых операций (момент готовности к уборке); R^ (t) — штраф за задержку уборки вагонов с ПНП; гфАКГ — время фактической уборки; B(t) — количество задержанных вагонов (уборка); 3(t) — эксплуатационные затраты на подачу (уборку) (обслуживание выбранной группы ПНП); RM — эксплуатационные затраты на маневровое обслуживание; tоЖ — вагоно-часы в ожидании подачи (уборки); R — эксплуатационные затраты на ожидание подачи, уборки вагонов, R = RM + R.

R1 = RM + Rb ,

Предположим, что в процессе работы станции и ПНП выстроены следующие состояния для грузовой отправки (формула 2).

(ty(t—1) + x) —— [u—l] ——

о-2»11 f 4актЬв+тдг Hi >

—

?

Суть смысла формулы (2) состоит в следующем. Вагоны в количестве В готовы к уборке с ПНП. Уведомление о готовности к уборке передано.

В момент времени ТД°Г — (y(t — i)+x — T' ) наступает задержка уборки вагонов

^ОБ^ЛЛ УВ

по вине перевозчика (и — 1). Величина задержки уборки вагонов составит Тфакт — {гув +Тд°гл), ч. Штраф за задержку уборки определится

как 0.2int (тфакт—(Тув +Тд°сл )~15)' В, руб. Итоговые эксплуатационные

затраты по обслуживанию рассматриваемого пути необщего пользования составят

R + R

ш

У

, руб. Итогом перехода является изменение состояний, которые

используются для определения эксплуатационных затрат Э по обслуживанию пути необщего пользования, ожидающего уборки вагонов в количестве В.

Для определения эксплуатационных затрат по облуживанию пути необщего пользования предложено использовать таблицу переходов-выходов агрегата, заданного соответствиями между входными и выходными последовательностями, что позволит принимать решения по организации маневрового обслуживания грузовых фронтов, а именно — очередности подач и уборок вагонов.

Список литературы:

1. Г арлицкий Е.И. Критерий выбора оптимальной очередности обслуживания грузовых фронтов // Известия Петербургского университета путей сообщения. — 2014. — № 3 (40). — С. 15—22.

2. Гарлицкий Е.И., Телегина В.А. Формализация процессов взаимодействия промышленного и магистрального железнодорожного транспорта // Транспортное дело России. — 2013. — № 3 (106). — С. 50—53.