Эффективные методы и алгоритмы моделирования транспортных процессов и систем (1500,00 руб.)

Стр.2

Стр.3

Стр.357

Стр.358

Стр.359

Стр.360

Õ.Ø. Çÿáèðîâ, È.Í. Шапкин ЭФФЕКТИВНЫЕ МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ ПРОЦЕССОВ И СИСТЕМ Финансы и статистика Москва 2025

Стр.2

УДК 656.21.07 ББК 39.280.3 З-99 Рецензент: доктор технических наук, профессор, заместитель председателя Объединенного ученого совета ОАО "РЖД" А.Т. Осьминин, З-99 Зябиров Х.Ш., Шапкин И.Н. Эффективные методы и алгоритмы моделирования транспортных процессов и систем. – М.: Финансы и статистика, 2025. – 360 с.: ил. ISBN 978-5-00184-124-1 Книга является научно-теоретическим и практическим обобщением опыта в области моделирования поездной и грузовой работы на железнодорожном транспорте. Описаны математические модели реализации основных технологических процессов на всех уровнях управления эксплуатационной работой. Основное внимание уделено моделированию работы участков, технических станций и выделенных направлений. Освещаются различные варианты использования динамических моделей управления транспортными потоками, учитывающие характеристики поездопотоков, пропускные способности линий, перерабатывающие способности станций, затраты на перевозку и др. Предложенные алгоритмы решения обобщенных линейных, динамических и потоковых задач позволяют определить оптимальную стратегию организации перевозок во времени в различных нестационарных задачах управления транспортными потоками. Для инженерно-технических специалистов в области железнодорожного транспорта, специализирующихся в области организации и управления перевозочным процессом. Будет полезна аспирантам и студентам, обучающимся в учебных заведениях транспортного профиля. УДК 656.21.07 ББК 39.280.3 © Зябиров Х.Ш., Шапкин И.Н., 2025 ISBN 978-5-00184-124-1 © ООО «Издательство «Финансы и статистика», 2025

Стр.3

Оглавление Посвящение .............................. От авторов ............................... ГЛАВА 1. Модели и моделирование ............ 3 6 10 1.1. Сложная система как объект моделирования. Прикладной системный анализ – методология исследования сложных систем. ..................... 10 1.2. Определение модели. Общая классификация основных видов моделирования. Компьютерное моделирование. Метод имитационного моделирования. ...................... 15 1.3. Процедурно-технологическая схема построения и исследования моделей сложных систем. Основные понятия моделирования. ...................... 22 1.4. Метод статистического моделирования на ЭВМ (метод Монте-Карло) .......... 28 ГЛАВА 2. Имитационное моделирование ......... 32 2.1. Метод имитационного моделирования и его особенности. Статическое и динамическое представление моделируемой системы. ................ 32 2.2. Понятие о модельном времени. Механизм продвижения модельного времени. Дискретные и непрерывные имитационные модели. ............................ 36 2.3. Моделирующий алгоритм. Имитационная модель. ............................ 39 356

Стр.357

2.4. Проблемы стратегического и тактического планирования имитационного эксперимента. Направленный вычислительный эксперимент на имитационной модели. ............ ГЛАВА 3. Технологические этапы создания и использования имитационных моделей . 3.1. Основные этапы имитационного 39 2.5. Возможности, область применения имитационного моделирования. ......... 44 46 моделирования. Общая технологическая схема. 46 3.2. Формулировка проблемы и определение целей имитационного исследования. ...... 48 3.3. Разработка концептуальной модели объекта моделирования. ...................... 53 3.4. Формализация имитационной модели. .... 3.5. Программирование имитационной модели. . 58 62 3.6. Сбор и анализ исходных данных. ........ 62 3.7. Направленный вычислительный эксперимент на имитационной модели. Анализ результатов моделирования и принятие решений. ................. 65 3.8. Информационные модели поддержки принятия решений по управлению транспортными системами ............. 66 3.9. Алгоритм распознавания ситуаций при управлении транспортными системами 75 3.10. Имитационные модели контроля погрузки по дорогам назначения в затрудненные пункты выгрузки .................... 84 3.11. Алгоритм обучения имитационной модели с учетом «неидеальности» учителя ....... 90 357

Стр.358

ГЛАВА 4. Модели и моделирование на железнодорожном транспорте ....... 101 4.1. Общие положения .................... 101 4.2. Переход от информационных к прогнозным и управляющим системам . . 104 4.3. Основные модели перевозочного процесса . 106 4.4. Модель движения поездов на участке ..... 113 4.5. Модель работы станции ............... 117 4.6. Онтологическая модель нештатных ситуаций на сортировочной станции ...... 182 4.7. Экономико-математическая модель оптимизации массы и скорости движения грузовых поездов ..................... 191 4.7.1. Параметры, влияющие на массу и скорость движения грузовых поездов ....................... 191 4.7.2. Методика определения массы и среднеходовой скорости движения грузовых поездов ................ 195 4.7.3. Эффективность повышения скорости движения грузовых поездов ........ 204 4.7.4. Методика выбора мощности локомотива .................... 211 4.7.5. Влияние погонной нагрузки на массу поезда и энергетические затраты .... 218 4.8. Задачи оптимизации управления перевозочным процессом на основе экономических критериев .............. 226 4.9. Математическая модель формирования твердых «ниток» графика с целью оптимального обеспечения потребности в перевозках ........................ 236 358

Стр.359

4.10. Математическая модель максимизации количества твёрдых «ниток» графика местных поездов .................... 247 4.11. Имитационное моделирование транспортных процессов на станциях, участках и полигонах железных дорог .... 258 4.11.1. Математические модели транспортных систем. Основные понятия. Анализ переходных режимов работы группы вагонов ... 258 4.11.2. Способы построения имитационных моделей. ......... 262 4.11.3. Статистическое моделирование. ... 266 4.11.4. Статистические модели экспериментальных данных. ...... 268 ГЛАВА 5. Интеллектуальные транспортные системы (ИТС) .......................... 277 5.1. Основные направления развития ИТС .... 277 5.2. Принципы интеллектуализации оперативного управления перевозочным процессом на транспорте .............. 279 5.3. Автоматический диспетчерский центр как интегрированные системы управления перевозочным процессом ............. 288 5.3.1. Интеллектуальные системы управления и обеспечение безопасности движения поездов ..... 299 5.3.2. Цифровые технологии – основы роста эффективности эксплуатационной деятельности на транспорте ................. 316 Заключение .............................. 334 Список литературы ......................... 337 359

Стр.360