Гибридная экспертная система оптимизации режимов работы устройств метрополитена
Метрополитен представляет собой сложную сетевую систему массового обслуживания, в которой одновременно производится обслуживание пассажиропотоков и потоков поездов. Из-за неравномерной нагрузки по пассажироптоку сложно прогнозировать оптимальные режимы работы технических средств и подвижного состава метроплитена, что сказывается на высокой степени их износа и влечёт за собой частые отказы.
Метрополитен представляет собой сложную сетевую систему массового обслуживания, в которой одновременно производится обслуживание пассажиропотоков и потоков поездов. Из-за неравномерной нагрузки по пассажироптоку сложно прогнозировать оптимальные режимы работы технических средств и подвижного состава метроплитена, что сказывается на высокой степени их износа и влечёт за собой частые отказы. Поэтому необходимо обеспечить такое оптимальное управление режимами работы устойств метроплитена, которое позволило бы снизить эксплуатационные расходы на обслуживание его технических средств и удовлетворить потребности пассажиров в перевозках.
Оперативно решать задачи оптимального управления работой устройств метрополитена позволит разрабатываемая авторами гибридная экспертная система оптимизации режимов работы устройств метрополитена (ГЭС-М). Под гибридной экспертной системой понимается программный комплекс, охватывающий стандартные прикладные программы и интеллектуальные программные настройки. Данные экспертная система позволит решать задачи следующих классов:
планирование оптимальных графиков работы устройств станнций и пересадочных узлов метрополитена (дверей, касс, турникетов, эскалаторов) на основе анализа информации о входных пассажиропотоках, поучаемых из системы АСКОП-М;
оперативное изменение графиков работы устройств станции и пересадочного узла метрополитене в зависимости от изменения входного пассажиропотока;
подготовка рекомендаций для оперативного изменения размеров движения поездов (парности) на линии в зависимости от загрузки пассажирами станций и пересадочных узлов.
Ядром ГЭС-М является имитационная модель обслуживания пассажиропотоков на метрополитене, в основе которой лежит «порционный» метод обслуживания заявок.
Cуть «порционного» метода заключается в том, что размер группы пассажиров, прибывающий на станцию, не является фиксированным, постоянно меняется в зависимости от изменения временного интервала между событиями поступления этих групп (DT). Интервал времени DT принимается в качестве шага моделирования. Шаг моделирования можно изменить произвольно или «привязать» к интервалу между появлениями какого-либо события (например к прибытию поезда на станцию).
Для каждого устройства, обслуживающего группу пассажиров, в течение шага моделирования DT определяется его пропускная способность (Nydt)по формуле:
Nydt = (Nyч*DT)/3600;
где Nyч — нормативная пропуская способность устройства за 1 час; DT — шаг моделирования. с; 3600 — коэффициент перевода в единую систему измерения времени.
Величина очереди (Qy) перед устройством при обслуживании группы заявок размером (Р1) определяется по формуле:
Qy=P1 — Nydt=P1-(Nyч*DT)/3600.
Размер очереди определяет дефицит пропускной способности устройства. В случае если пропускная способность устройства (Nyч*DT) превышает величину поступившей на его вход группы заявок (Р1), вместо дефицита определяется избыток пропускной способности устройства.
Количество обслуженных заявок (Р1') а выходе устройства определяется по формуле:
Р1'=Р1 - Qy
Связь между устройствами в модели осуществляется согласно структурно-алгоритмическому представлению моделируемой системы.
В результате анализа значений показателей, полученных для всех рассматриваемых устройств станции или пересадочного узла, специальным модулем ГЭС-М определяется решение конкретной задачи из перечисленных выше классов.