Аннотация:
В статье рассмотрена общая задача оптимального распределения ресурсов подразделений, занимающихся эксплуатацией систем железнодорожной автоматики и телемеханики, для минимизации ущерба, вызванного их ненадежной работой. Предложена математическая модель для ее решения, являющаяся аналогом табличной (матричной) модели, используемой для решения классической транспортной задачи. В качестве метода решения описан адаптированный к рассматриваемой задаче оптимизации метод потенциалов, который детально проиллюстрирован на конкретном примере, приведен подробный пошаговый алгоритм поиска наилучшего решения. В статье также приведены формулировки различных разновидностей задач оптимального распределения ресурсов с возможностью применения «транспортного» подхода, которые возникают в процессе организации работ по технической эксплуатации систем железнодорожной автоматики. Они представляют самостоятельный интерес с точки зрения практических приложений. Кроме того, рассмотрен перечень других методов решения классической транспортной задачи, применимых для задач небольшой размерности. Поскольку транспортные задачи на практике имеют как раз большие размерности и являются ресурсоемкими, в статье содержится краткий анализ последних публикаций, описывающих возможные подходы к решению. Среди них упомянуты метод снижения размерности и метод последовательной сепарации, которые, по мнению авторов, позволяют сократить сложность вычислений в терминах памяти и времени. Особое внимание уделено перспективности использования эволюционных вычислений, в частности генетических алгоритмов, которые являются итерационными и выдают приближенное решение, стремящееся к оптимальному с ростом числа итераций, что позволяет прерывать расчет при достижении требуемого порядка точности. Также рассматривается возможность применения к генетическим алгоритмам технологии параллельного программирования для прикладных задач оптимального распределения ресурсов по критерию минимизации потерь поездочасов или финансовых потерь, вызванных ненадежной работой при эксплуатации объектов транспортной инфраструктуры.
Ключевые слова:
Распределение ресурсов, эффективное управление, техническое обслуживание, системы автоматики и телемеханики, классическая транспортная задача, методы оптимизации, задачи большой размерности