Секция1: «системные вопросы развития транспорта в россии»
Скачать 2.51 Mb.
|
26. Давыдовский М.А. Модель распределенной базы данных, учитывающая динамику запросов. Управление перевозочным процессом невозможно без наличия оперативной и достоверной информации о всех объектах, участвующих в этом процессе. В настоящее время созданы и функционируют модели уровня сети, модели уровня дорог, станционные модели. В системе ДИСПАРК, например, поддерживается повагонная модель, позволяющая вести пономерной учет вагонов и отслеживать их дислокацию на сети железных дорог. Основой подобного рода систем являются распределенные базы данных. В распределенной базе данных информация хранится в различных узлах вычислительной сети и запросы к базе данных могут поступать также из различных узлов сети. Информация в базе хранится в виде некоторых фрагментов отношений. Различают вертикальные и горизонтальные фрагменты. База данных представляет собой модель некоторой предметной области, в которой нас интересуют сведения об объектах и их связях с другими объектами. Вертикальные фрагменты выделяют некоторое подмножество характеристик объектов реального мира или их связей с другими объектами. Горизонтальные фрагменты позволяют выделить информацию, относящуюся к конкретным экземлярам объектов. Как правило, вся или определенная часть базы данных дублируется за счет создания копий фрагментов данных в различных узлах сети. Это обусловлено, во первых, требованиями обеспечения надежности работы базы данных. В случае выхода из строя или каких либо сбоев в некотором узле сети информация может быть получена из другого узла сети. Во-вторых, дублирование позволяет обеспечить более быстрый доступ к информации за счет сокращения затрат на передачу информации по узлам сети и использования процессорной мощности различных узлов сети. В тоже время, дублирование информации требует дополнительных расходов, связанных с поддержанием нескольких копий одного и того же фрагмента базы данных в согласованном состоянии. При организации распределенной базы данных обычно учитывают стоимость поиска фрагментов в узлах сети, стоимость обновления фрагментов в узлах сети, стоимость передачи информации между узлами сети. Эти величины зависят от топологии сети, распределения базы данных по узлам сети, потоков запросов и обновлений. Задача заключается в оптимальном размещении фрагментов по узлам сети, позволяющим минимизировать стоимость работы с базой данных. Специфика модели перевозочного процесса состоит в постоянном обновлении как свойств объектов, так и их связей с другими объектами. Кроме того, она характеризуется изменением параметров запросов со временем, что приводит, с точки зрения выполнения операций с фрагментами, к изменению частоты выполнения запросов и обновлений. Поэтому оптимальное размещение фрагментов на данный момент времени будет уже не оптимальным в некоторый следующий момент времени. Рассматривается модель распределенной базы данных, учитывающая следующие параметры:
Предлагаются алгоритмы преобразования модели, позволяющие привести ее к виду модели с фиксированными частотами запросов и обновлений. Первый алгоритм заключается в выборе определенных временных интервалов. Предполагается, что для определенного набора фрагментов и узлов сети можно выделить временной интервал в течение которого можно считать неизменными частоты запросов и обновлений для этого набора фрагментов. Это позволяет провести оптимизацию модели приминительно к данному интервалу времени, набору фрагментов и узлов сети. Второй алгоритм заключается в преобразовании запросов и фрагментов. Предполагается, что имеется ряд фрагментов с аналогичными запросами и обновлениями и совпадающими частотами на различных временных интервалах. Это позволяет преобразовать модель таким образом, что частоты запросов и обновлений уже не будут зависеть от времени. Применимость данных алгоритмом для модели перевозочного процесса обусловлена рядом ее особенностей: cтруктурой вычислительной сети, наличием нескольких уровней управления, локальным характером некоторого подмножества запросов, однотипностью запросов и обновлений для некоторых экземпляров объектов в различные моменты времени. 27. Андрончев Иван Константинович д.т.н., Потехин Алексей Николаевич аспирант(Самарский государственный университет путей сообщений. кафедра «Электрический железнодорожный транспорт» Применение компьютерной модели поезда для изучения особенностей вождения поездов повышенной массы и длины. Один из главных факторов повышения эффективности перевозок является увеличение и унификация веса и длины грузовых поездов. Это отражено в стратегической программе развития ОАО «Российские железные дороги», достигается в основном, за счет организации обращения поездов повышенной массы и длины (длинносоставных, тяжеловесных и соединенных) – ППМД. Сейчас актуальны исследования вопросов применения тренажера машиниста для изучения особенностей вождения поездов повышенной массы и длины. Тяжеловесные и длинносоставные поезда с тягой во главе отличаются от обычных худшей управляемостью автотормозов (особенно в части отпуска). Примерно половина обрывов автосцепок случается из-за неотпуска тормозов хвостовой части поезда и преждевременного набора тяги. При выполнении глубоких и экстренных торможений развиваются предельные, а то и запредельные продольные усилия. Все это оборачивается повышенным износом ударно-упряжных приборов, колесных пар и т.д. В рамках темы «Повышение тягово-сцепных характеристик электровоза» Лаборатории №3 «Электрический железнодорожный транспорт и тяга поездов» кафедры «Электрический железнодорожный транспорт» СамГУПС выполняет исследования применения тренажера машиниста для изучения особенностей вождения ППМД. Исходными условиями для исследований является то, что открытие движения поездов весом 8-12 тысяч тонн на Куйбышевской железной дороге позволит увеличить грузооборот, пропускную способность магистрали, а так же высвободить локомотивы и локомотивные бригады. Для тяжеловесных составов должен быть разработан особый график движения. Кроме того, на КБШ ж.д. необходимо внедрить автоматизированный комплекс обучения машинистов безопасным и рациональным режимам вождения поездов повышенной массы. В ходе исследований отмечено, что практика испытаний полномасштабных систем дистанционного управления на соединенных поездах показала: у машиниста, выступающего в роли статиста, «резко ослабевает готовность в случае необходимости брать на себя» управление, устранять возникшие неисправности. Современный парк магистральных локомотивов не обладает технической надежностью достаточной для того, чтобы можно было отказаться от присутствия квалифицированного работника. Поэтому (а так же и по тому, что нет безотказных средств автоматического пожаротушения) присутствие машиниста на локомотиве обязательно. Целесообразно задействовать машиниста в наиболее многофакторных режимах управления (а именно: в тяговом режиме и режиме электрического торможения). Наблюдая за показаниями приборов ощущая продольную динамику поезда и оценивая сцепные устройства локомотива, машинист выберет оптимальные темпы набора и сброса тяги, исключит буксование, осуществит плавный переход к электрическому торможению и т.п. В то же время режимы торможения и отпуска пневматических тормозов, при которых наиболее вероятны усилия, опасные для прочности и устойчивости подвижного состава, должны быть автоматизированы. Отмечено также, что специфическая особенность российских дорог заключается в том, что поезда с распределенной тягой формируются как соединенные обычно для проследования только по определенному участку и в определенный период. При этом в ближайшие годы на всех локомотивах таких поездов бригады будут сохранены полностью или частично. Наиболее эффективным средством решения задач качественной и эффективной подготовки машинистов являются программные технические средства обучения. На кафедре разрабатывают элементы учебно-лабораторной базы «Электровоз ВЛ10У-086»
С  труктурная схема тренажера «Электровоз ВЛ10У-086» включает в себя рабочие места операторов (РМО), пульт инструктора (ПИ), систему имитации внешней обстановки (СИВО), моделирующую вычислительную систему (МВС) и устройство связи с объектом (Рис. 1) Учебно-лабораторная база «Электровоз ВЛ10У-086-Литвиново» позволяет создавать высокоэффективные, качественные средства подготовки машинистов. Их использование требует применения новых, прогрессивных методов обучения. Наиболее перспективным является применения проблемно–деятельностного обучения (ПДО), которое позволяет в сжатые сроки сформировать устойчивые навыки выполнения заданных операций и качественно реагировать на возникающие нештатные ситуации в процессе движения ППМД. Программа обучения машинистов представляет собой комплекс тренировок. Каждая тренировка – это связанный набор штатных операций, на которые наложены нештатные и аварийные ситуации. Для рационального планирования тренировочного процесса разработаны методики оценки сложности штатных и нештатных операций, которые будут отрабатываться во время подготовки. Достижения научно-технического прогресса привели к тому, что кабины управления современного подвижного состава оснащаются различными техническими средствами, помогающими машинисту вести поезд, следить за окружающей обстановкой, состоянием подвижного состава и принимать правильные решения по выходу из чрезвычайных ситуаций. Такие системы обычно называются контрольно-управляющими. Подвижной состав железной дороги оснащается принятыми здесь контрольно-управляющими системами. Следовательно, и тренажеры должны быть оснащены соответствующими оборудованием и аппаратурой, стоимость которых, однако, весьма велика. Поэтому создание тренажера, удовлетворяющего всем предъявляемым в настоящее время требованиям, связано с большими расходами, но вместе с тем без оснащения контрольно-управляющими системами тренажер не может полностью моделировать реальную ситуацию и, таким образом, быть полноценным. Следует отметить также, что в последнее время на железных дорогах получают распространение все более сложные системы управления движением поездов, которые функционируют на основе взаимодействия подсистем, как размещаемых на подвижном составе, так и напольных, что обеспечивается с помощью средств дистанционного управления, контроля и связи. Машинист, естественно, должен владеть навыками работы с такими радиотехническими системами. Отсюда логично вытекает необходимость оснащения ими и тренажеров. 28. П.А. Козлов, зам. председателя НТС Минтранса, лауреат государственной премии РФ, доктор техн. наук, профессор. Смена парадигмы при создании информационных технологий. В рыночной экономике является аксиомой, что инфраструктура должна быть избыточной. Особенно это относится к транспорту. В командной экономике ориентиры часто искажались. И железнодорожный транспорт оказался недоразвитым и сверхперегруженным. С необходимостью вытекали следствия. Технология могла быть только одновариантной. Переходные процессы от варианта к варианту он просто не «потянул бы». Управлению отводилась вспомогательная роль – поддержание режима. И в теории считалось, что можно выбрать один «оптимальный» вариант плана формирования и графика движения поездов. «Застывший» режим работы приводил к огромным потерям на стыке. Сейчас создана развитая информационная среда. Но при этом осталась старая, малоподвижная технология. Нужна новая, гибкая, многовариантная. Она на порядок сложнее прежней. Ибо нужно уже управлять грузопотоками в динамической рыночной экономике. А это значит, управлять многослойным пирогом - и вагоно- и поездопотоками вместе с этим. Однако, транспортная система инерционна. Нельзя работать в условиях постоянно меняющихся плана формирования и графика движения. Необходимо для каждого полигона разработать ряд комплексных режимов, каждый рациональный для своего диапазона условий. И переходные процессы между ними. Всё это отработать и обучить работников. Тогда бы главный диспетчер начал управлять процессами, а не собирать справки о сбоях в работе. Транспорт призван обеспечить экономическое взаимодействие надежными и эффективными транспортными связями. Такая цель никогда не ставилась ни теоретически, ни практически. Представляется, что основной задачей ЦФТО должно стать изучение многообразных потерь на стыке транспорт-производство, формирование требований к ритмам подвода груза и порожняка отправителям и получателям, а также режимов пропуска грузопотоков. Внедрив различные классы транспортного обслуживания, ЦФТО мог бы зарабатывать серьезные средства, как часть уменьшенных стыковых потерь. Информационные системы обрушивают громадный объем мало упорядоченных сведений на руководителей и оперативных работников. Ежедневный отчёт начальнику дороги – это порядка 100 страниц текста, таблиц и графиков. Нужны системы интеллектуальной обработки данных, которые бы обобщали их и выдавали адресный анализ руководителю в соответствии с его полномочиями и возможными решениями. Для этого нужно предварительное исследование перечня технологически реализуемых решений на каждом уровне иерархий. (К сожалению, в одновариантной технологии он весьма невелик. Поэтому так скупо запрашиваются справки). Управляющие системы должны строиться, как двухуровневые. На верхнем уровне динамические потоковые модели, которые могут выбрать оптимальные режимы. На нижнем – имитационные модели, проверяющие их осуществимость. Но опять же – решения должны иметь технологическую реализацию. Технологическую избыточность создаёт, в первую очередь, избыточность структурная. Это всё больше осознается и в планах - интенсивное развитие инфраструктуры. Но методы расчёта остались позавчерашние. Ошибка в расчётах может дорого стоить. А по существующим методикам она более чем вероятна. Планируется интенсивное развитие транспортного узла Усть-Луга. По оценкам, это порядка 650 млрд. руб. А узел будет включать сортировочную и 6 грузовых припортовых станций. Ошибка в 10% означает, что 65 млрд. руб. не будет работать! Сравнительный анализ существующих методов расчета говорит о том, что большинство из них не соответствуют современным требованиям. Многолетний опыт доказывает, что только построение полной и подробной имитационной модели может обеспечить достоверные результаты. Например, имитационная система ИСТРА позволяет рассчитывать технические и технологические параметры систем железнодорожного и других видов транспорта и выдавать исчерпывающие результаты. Подсистема автоматизированного проектирования ИСТРА – САПР дает возможность удобно отображать схему путевого развития и технологию моделируемого объекта. Но использование имитационного моделирования для этих целей не предусмотрено никакими инструкциями. Применяются или расчетные формулы (аналитический детерминированный метод), или построение суточного плана – графика (графический метод), что приводит к существенно ошибочным результатам. 1 |
Похожие:
 |  | При этом сеть автомобильных дорог наряду с парком коммерческих автомобилей используется также автомобилями, находящимися в личном... | |
| Особенности развития железнодорожного транспорта в национальной экономике России | | Учебная дисциплина История и перспективы развития железнодорожного транспорта России |
| Системные проблемы надёжности, качества, компьютерного моделирования, информационных и электронных технологий в инновационных проектах... | | «Системные меры направленные на обеспечение высокого уровня управляемости безопасностью движения поездов для филиалов ОАО «Российские... |
| Настоящие Правила разработаны в соответствии со статьей 3 Федерального закона от 10 января 2003 г. №18-фз "Устав железнодорожного... | | Дистанционные материалы стажировки педагогов дошкольного образования Ульяновской области по программе «Системные обновления дошкольного... |
| В югре открылась общероссийская конференция «Пенсионная система России в свете современного законодательства: текущие вопросы и перспективы... | | Федеральное государственное бюджетное учреждение «Сибирский Федеральный научно-клинический центр Федерального медико-биологического... |