Обеспечение качества и надежности транспортных процессов путем создания управляемого ядра

УДК 656.13

B.H. Басков, Л.Я. Кожуховская

ОБЕСПЕЧЕНИЕ КАЧЕСТВА И НАДЕЖНОСТИ ТРАНСПОРТНЫХ ПРОЦЕССОВ ПУТЕМ СОЗДАНИЯ УПРАВЛЯЕМОГО ЯДРА

Рассмотрены методологические основы повышения эффективности транспортных услуг в условиях рыночных отношений путём создания адаптируемых транспортных процессов и систем инвариантных организационно-технологических показателей качества.

Транспортный процесс, качество, инвариантность, транспортная система, рынок

услуг

V.N. Baskov, L.Y. Kozhukhovskaya

ENSURING QUALITY AND RELIABILITY OF TRANSPORT SERVICES BY CREATION

OF THE OPERATED KERNEL

Methodological bases of increase of efficiency of transfer services in the conditions of market relations through the creation of organizational-technological flexible transport systems invariant quality indicators.

Transport process, quality, invariance, transport system, market of services

Обеспечение заданных показателей качества и эффективности транспортных процессов (ТП) при предоставлении широкой номенклатуры услуг в условиях рынка требует формирования структуры транспортной системы (ТС) инвариантной условиям выполнения транспортных услуг и техникоэкономическим показателями работы транспортного предприятия.

Применяемые методы организации и управления ТП, как правило, основаны на использовании справочных данных и опыта работы транспортного предприятия. Синтез управляемых структур ТС и ТП с использованием принципа суперпозиции в условиях неопределенности рыночных условий не обеспечивает эффективных результатов.

Авторами предложен новый подход к организации и управлению перевозочным процессом. B работе решение проблемы обеспечения качества транспортных услуг достигается путём управления структурами ТП и ТС на этапах организации и реализации перевозок. Задача решается путем выявления связей в системе Водитель-Автомобиль-Дорога-Среда (ВАДС) и формирования управляемого ядра ТП инвариантного условия работы автотранспортного предприятия и входной информации о требованиях к выполнению транспортной услуги [1].

В настоящей работе это достигается путем моделирования связей и их взаимовлияния в системе ВАДС на всех этапах ТП. Это обеспечивает создание ТП и транспортной системы ВАДС целевого назначения с организационно-технологически управляемым инвариантным ядром, позволяющим адекватно реагировать на воздействия внутренней и внешней среды, а также изменения производственной ситуации.

С целью выявления связей между элементами в системе ВАДС применены методы структурного и теоретико-множественного анализа. Использование структурного анализа обусловлено тем, что структура отражает как содержательный аспект ТП и ТС, так и изменения формы связи при их адаптации к новым условиям. На основе структурного анализа ТП и ТС выявлены структурообразующие факторы, определяющие условия синтеза структуры инвариантного ядра ТС [1] и предел ее устойчивости, учитываемые исходя из конкретных условий перевозки и требований заказчика. На рис. 1 приведена схема классификации показателей транспортного процесса, влияющих на качество его влияния.

Рис. 1 Факторы, определяющие структуру и качество ТП

На качество и надежность выполнения ТП влияют такие факторы внутренней среды как: структура транспортной системы (ТС); техническое состояние автотранспортное предприятие (АТС) и производственные возможности транспортного предприятия; технико-эксплуатационные показатели АТС; уровень организованности и информатизации транспортного процесса; профессиональные качества водителя, дорожные и погодно-климатические условия. (рис 1);

Создание инвариантного ядра ТС требует получения исходной информации о свойствах и транспортных характеристиках перевозимых грузов {Г}, закономерностях формирования структур ТП. С целью установления влияния характеристик транспортных возможностей системы ВАДС на структуры ядра {ТС}, инвариантного структурам-стратегиям {ТП} исследованы условия формирования и изменения состоянии ТС при обеспечении качества услуг ^.-вектора. В качестве показателя уровня инвариантности принят показатель организационно-технологической устойчивости и адаптивности элементов системы ВАДС, которые отражают способность ТС адаптироваться для множества характеристик транспортируемых грузов или пассажиров {Г} без изменения целевой функции организованности ТС и без снижения качества услуг.

Обеспечение эффективности ТП за счет его управляемого ядра и показателей качества работы элементов системы ВАДС рассматривается, как способность системы сохранять функции и целевую

организованность ТС - \¥(1:) при изменении ситуации и входной информации (Лт^-) об условиях проектирования и протекания ТП.

Отсутствие четкого соответствия свойств {Г}, {ТП}и структур {8ТС} в условиях многовариантности предоставления услуг потребовало исследования структурно-функциональных связей, количественных отношений между их элементами в условиях неполной определенности. В связи с тем, 352

что условия оказания услуг по перевозке, допустимых затрат на их выполнение имеют также не полную определенность, потребовалась разработка правил преобразования нечеткой информации в четкую путем пошагового раскрытия неопределенности с помощью системы критериев. С этой целью при определении качественных показателей соответствия множеств элементов {Г}, {ТП} и {ТС} использован теоретико-множественный анализ, на основе которого определена степень влияния доминирующих факторов на структуры ТП и систему ВАДС, на критерии выбора оптимального сочетания их свойств. (рис. 2).

Транспортный процесс и система ВАДС, имеют множество размерно и параметрически связанных элементов, которые изменяются при эксплуатации. Каждая реализация структуры образует пространство состояний, имеющее большое число ограничений, о которых нет полной и достоверной информации.

Рис. 2. Теоретико-множественное представление функции принадлежности в ТП

Установление структурных связей и отношений позволило выявить показатели качества системы ВАДС, системные свойства, которые позволяют обеспечить возможность разработки структур-стратегий ТП и системы ВАДС, ориентированных на перевозку объектов одной технологической общности, транспорт и конкретные условия работы автотранспортных предприятии и состояние внешней среды. Анализ различных схем маршрутизации ТП и ситуаций, возникающих при сочетании различных размерных и временных параметров ТП позволили получить опытно-статистическую и расчетно-аналитическую модель, отражающую состояние элементов ТС и их влияние на показатели качества ТП.

Теоретико-множественное представление информации для принятия решений, показанные на рис. 2 позволило представить связи в виде пересечения множеств {Г}, {ТП} и {ТС} в евклидовом пространстве. Количественно область их пересечения описана в виде коэффициентов принадлежно-

Г ТС ТП

сти те , те , те . Оценка области эффективного соответствия {ТП}, {ТС} и {Г} оценивается

Н

коэффициентом надежности элементов ВАДС Це и приведенных затрат Ц

Е

Г

{Г} - тЕГ

ТП

{ТП} - Це

ТС

{ТС} - ц!ес

ВАДС - т

Е

Надежность ТС - Ц

Н

Е

Приведенные затраты - т

Для оценки свойств номенклатуры перевозимых грузов разработана методика оценки качества ТП, учитывающая технологические возможности элементов ВАДС при различных схемах реали-

З

Т

зации и структурах ТП, представленных кортежем свойств и матрицей номенклатуры перевозимых грузов.

{ Г } = Х , = { г ^ г і 2 , г і 3 ,... г гm \ г j1, г j2 , г ,]3 ,-г jn } ,

{Г}=Х, =

11

12

г 21 г22

гп1 гп2

1т2

2т2

где і - индекс груза, j - индекс признака.

Оценка соответствия множества транспортных характеристик грузов

М (Г) =

с,

У,,

где {Ущ} - множество условий выполнения признака 1-то груза; {Су} - множество свойств системы ВАДС и ее элементов, необходимых для достижения j признака при перевозке 1-го груза.

М {С, }

С11 с

12

Сі1 С

12

С

С 21 С 22 ... С 2j

С

Оценка уровня соответствия характеристик грузов {Г}, параметров {ТП} и состояния {ВАДС}

во времени с помощью коэффициентов принадлежности характеристик грузов возможному «поведению» системы ВАДС позволяет установить их соответствие потоку условий перевозки грузов

П = {П1 , П2, Пз,... Пу }

Вектор формирования структуры ТП соответствует определенному организационнотехнологическому решению при финансовых затратах 3 на обеспечение качества ТП и восстановление элементов системы ВАДС в процессе эксплуатации. Исходное состояние ТС определяется ее

свойствами С, удовлетворяющему потоку требований П^.

С к \

= Т

П ,

V і

где п У - поток требований к ТП, к - число типов грузов множества {Г}, имеющих свойства С1; >

г

число элементов ВАДС; j - число изменяемых признаков; 3 - финансово-материальные и временные

затраты на переход ТС путем адаптации из структуры в 5;.

Вектор изменения состояний системы ВАДС при переходе на новые условия реализации транспортного процесса можно представить как:

Р = { Р10, Р 20..., Р і ,... Р / )

г

Вектор Р перехода ТС соответствует определенному технологическому решению, при затратах 31. Для принятия решения о выборе структуры по критерию затрат времени на переход в новое состояние необходимо выбрать базовую структуру ТС(ядро) с производительностью Q, зафиксировав затраты Зф и Тф. Задача заключается в нахождении минимальных затрат времени, при этом минимум берется по всем параметрам.

Условия перехода элементов ТС в новое состояние под влиянием изменений свойств {Г} по объему, номенклатуре, срокам выполнения заказа и состояния элементов ВАДС, рассмотрены как внешние возмущения. Возмущения пары (3, 1), отражают определенные требования повышения эффективности ТП и ТС путем их структурной адаптации и управления изменением состояния ТС.

Таким образом, в предлагаемой методологии повышение качества ТП достигается путем создания системы ВАДС, инвариантной к требованиям заказчиков перевозок и входным воздействиям внешней среды в пределах технологических возможностей системы ВАДС и состояний таких ее элементов как водитель, дорога, автомобиль в изменяющейся среде.

Источником информации, отражающим состояние системы ВАДС, служат характеристики перевозимых грузов, эксплуатационные показатели АТС, результаты численного анализа опытностатистических данных о показателях работы системы ВАДС.

В основе управления организацией ТП положена методология организации управляющей структуры. Формирование ядра ТП производится путем установления связей множества характеристик грузов {Г} и состава элементов ВАДС при изменении входных требований и условий эксплуатации ТС. С этой целью исследованы условия и закономерности процессов, протекающих в системе ВАДС, а полученные количественные показатели используются в качестве критериев принятия решений.

ЛИТЕРАТУРА

1. Басков В. Н., Кожуховская Л. Я. Методология организации транспортных процессов на основе создания управляемого инвариантного ядра / В. Н. Басков, Л. Я. Кожуховская // Научное обозрение. СГАУ. 2013. №5. С. 52-64.

2. Кожуховская Л. Я. Структурная организация технологических процессов и систем. Саратов: СГТУ, 2000. 160 с.

3. Кожуховская Л.Я., Красникова Д. А. Анализ транспортных операций с помощью временных цепей. Эл. изд. 1200. Саратов: СГТУ, 2012.

Басков Владимир Николаевич -

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Организация перевозок и управление на транспорте» Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А.

Кожуховская Людмила Яковлевна -

доктор технических наук, профессор кафедры «Организация перевозок и управление на транспорте» Саратовского государственного технического университета имени Гагарина Ю.А.

Vladimir N. Baskov -

Dr. Sc., professor, head of Department «Organization of Transportation and Transport Management» Gagarin Saratov State Technical University

Ludmila Y. Kozhukhovskaya -

Dr. Sc., professor of Department «Organization of Transportation and Transport Management» Gagarin Saratov State Technical University

Статья поступила в редакцию 03.04.13, принята к опубликованию 30.04.13