Автоматизация разработки месячных технических норм эксплуатационной работы

Техническое нормирование на железнодорожном транспорте является важной составной частью в организации эксплуатационной работы. Технические нормативы устанавливаются в расчете на средние сутки предстоящего месяца, в рамках которых должен протекать перевозочный процесс. Чтобы выполнить установленный объем перевозок необходимо соблюсти технические нормы погрузки, приема, сдачи и оборота вагонов, а также действия с порожними вагонами (регулировочные задания).

Оперативные планы и задания, учитывающие конкретные условия работы в данные сутки, могут существенно отклоняться от технических норм, но они должны устанавливаться таким образом, чтобы в целом за месяц уложиться в технические нормативы.

Эффективность использования технических норм зависит, прежде всего, от того, насколько правильно определены объем и характер работы в предстоящий месяц. Однако действующая система технического нормирования не претерпела существенных изменений. Из-за отсутствия современной системы технического нормирования снижается роль стабильной технологии перевозок и повышается значение оперативных методов управления, что в целом негативно влияет на перевозочный процесс. Выходом из создавшегося положения является разработка и внедрение информационных технологий расчета технических норм эксплуатационной работы железных дорог.

Техническое нормирование предусматривает:

- обеспечение выполнения сводного заказа на перевозку грузов всеми подразделениями железнодорожного транспорта в целом по установленной номенклатуре грузов;

- правильное распределение вагонного парка по типам подвижного состава между дорогами, отделениями и станциями в зависимости от объемов перевозимых грузов и максимального использования грузоподъемности и вместимости вагонов;

- заблаговременное создание необходимого резерва вагонного парка на дорогах и отделениях для обеспечения предполагаемых массовых сезонных или других сконцентрированных перевозок;

- наиболее интенсивное использование наличной пропускной способности, экономически эффективных направлений с целью сокращения эксплуатационных расходов, экономии топливно-энергетических ресурсов и ускорения сроков доставки грузов.

Центральным звеном системы технического нормирования является дорожный уровень управления. Анализ уровня автоматизации данного комплекса работ на железных дорогах Российской Федерации показывает, что на большинстве дорог технические нормы рассчитываются с применением вычислительной техники.

К недостаткам существующих систем необходимо отнести:

- неточное определение погрузки, а следовательно и выгрузки

- решение наиболее сложного этапа расчетов: распределение груженых и порожних вагонопотоков по стыковым пунктам между отделениями при заданных МПС ограничениях по внешним стыкам - сводится к определению приема и сдачи в целом по отделениям дорог или рассчитывается без применения оптимизационных моделей;

- как правило, результаты выдаются только в табличной форме, графическое представление данных расчета на полигоне дороги отсутствует;

- исходные данные расчета в систему вносятся вручную;

- нет единой методики автоматизированного расчета по каждому этапу с учетом требований обмена данными между ГВЦ МПС, ИВЦ дорог, АРМом службы перевозок и отделениями.

Это приводит к снижению эффективности использования подвижного состава дороги, значительным затратам времени на проведение многочисленных расчетов (2-3 сут.) и удлинению процесса принятия решений, утверждению технических норм работы дороги.

Информационная технология технического нормирования должна основываться на комплексе взаимосвязанных автоматизированных рабочих мест (АРМ), устанавливаемых у тех категорий аппарата управления, которые осуществляют проведение всех расчетов, согласований и выдачу результирующих документов.

АРМ функционирует на базе диалоговых процедур расчета технического плана. Человеко-машинные процедуры должны охватывать все составляющие процесса решения комплекса задач. Решающее значение при создании подобных процедур приобретает умение накапливать и формализовывать опыт и знания экспертов (специалистов в области технического нормирования) по конкретным способам и методам решения задач, особенно по определению объемов работы с учетом специфики осуществления перевозок по отделениям дороги и другим территориальным объектам в отдельности.

Такие диалоговые процедуры должны стать основой новой технологии по данному комплексу задач. Комплекс технического, программного, математического, технологического, организационного и информационного обеспечения является, по сути, экспертной системой технического нормирования показателей эксплуатационной работы.

Экспертная система на основе базы данных, базы знаний, технологических моделей в едином контуре с лицом, принимающим решение, должна реализовать процесс выработки результирующего документа.

В сложившейся структуре управления перевозками в разработке технических норм принимают участие следующие подразделения дороги:

- ДФТО - разрабатывает план погрузки дорог по типам вагонов, дорогам назначения, т.е. подготавливает исходную информацию;

- технический отдел службы перевозок рассчитывает технические нормы эксплуатационной работы;

- руководство службы перевозок осуществляет контроль и согласование отдельных нормативов;

- руководство дороги согласовывает и утверждает технические нормы в целом и по отделениям;

- новый технический план по каналам связи передается для использования в структурных подразделениях дороги и отделений.

На этих уровнях управления и в соответствующих отделах должны быть установлены АРМы с экспертными системами по расчету составляющих частей технического нормирования показателей эксплуатационной работы. Технология расчета технических норм должна осуществляться в следующей последовательности: технические нормы эксплуатационной работы в целом по дороге, утвержденные МПС, по каналам связи из ГВЦ поступают в ИВЦ дороги. Информация о сложившейся ситуации с эксплуатационной обстановкой на дороге на момент расчета из ИВЦ поступает в локальную сеть. Туда же поступают подготовленные ДФТО данные о погрузке. Исходные данные с помощью диалоговой процедуры запроса перекачиваются по каналу связи в экспертную систему причастных подразделений. Используя диалоговые процедуры, работники дороги осуществляют поэтапный расчет технических норм, и после завершения каждого из них, например, регулирования парка порожних вагонов, данные по каналам связи поступают для согласования руководству службы перевозок. В случае утверждения принятых решений осуществляется расчет следующего этапа. И так по всем оставшимся показателям до формирования проекта технических норм, который отправляется по вычислительной сети на окончательное согласование и утверждение руководству дороги.

После утверждения технических норм эксплуатационной работы формируются необходимые сообщения для ИВЦ, отделений дорог, они направляются в сервер информационно-вычислительной сети.

Предлагаемая технология расчета технических норм для железной дороги отличается от существующих тем, что основывается не на эталонах груженых и порожних вагонопотоков по стыковым пунктам или размерах движения по участкам, а базируется:

- на решении транспортной задачи линейного программирования на графе дороги с минимизацией порожних и груженых пробегов при минимальных отклонениях размеров передачи от достигнутого уровня выполнения этих показателей в предплановый период и безусловном выполнении заданий по передаче вагонов по междорожным стыковым пунктам;

- статистической и технологической взаимосвязи показателей, позволяющей в режиме диалога при заданных значениях одних показателей рассчитывать все остальные показатели;

- на каждом этапе определения технической нормы проводить вариантные расчеты, добиваясь выполнения заданий руководства дороги по результирующим показателям;

- наглядности выходных форм расчета в виде таблиц (выгрузка, парк), графических схем (передача груженых, порожних вагонов), текстовых документов (телеграммы с объявлением технических норм);

- выдачи результирующей информации в документальной форме, а также в виде файлов в сеть передачи данных, в том числе локальных, для использования в ИВЦ, оперативных подразделений дороги и линейных предприятий.

Расчет проводится в режиме диалога, на графической схеме дороги, причем пользователю предоставляется право на любой поток по стыковому пункту между отделениями накладывать ограничения или вводить определенное задание по передаче.

Расчет парков и оборотов по сообщениям осуществляется на базе специальных программных средств, позволяющих получить первоначальный вариант, исходя из заданий по парку в целом по дороге, квартальных и годовых заданий по обороту вагона и установленных на плановый период норм работы. При необходимости есть возможность пересчитать результат при корректировке оборота вагона на 0,02-0,05 и получить новые вагонные парки или откорректировать оборот вагона при изменениях парка. И в том и другом случае ведется контроль соответствия суммы парка по отделениям и общей нормы наличия вагонов по дороге, установленной ОАО «РЖД».

Система должна функционировать на базе пакетов промышленных и прикладных программ, работающих в среде WINDOWS, обеспечивающих регламентированный и диалоговый режим ввода и корректировки исходных данных, расчета технических норм.

Информационная технология разработана и внедрена на Октябрьской, Свердловской и Московской железных дорогах. Промышленная эксплуатация показывает высокую эффективность системы: расчет стал осуществляться в 3-4 раза быстрее, практически отсутствует ручной ввод исходных и результативных данных, пересчет отдельных показателей в режиме корректировки осуществляется с минимальными временными затратами при сохранении высокого качества результатов.

Информационная технология принята Департаментом управления перевозками ОАО «РЖД» и рекомендована для внедрения на сеть железных дорог в качестве типовой.

Опыт показывает, что система может быть использована при переходе на принципы непрерывного планирования перевозок.