Цель: рассмотреть вопрос устойчивости многоуровневых систем управления вагонопотоками в адрес припортовых железнодорожных станций в условиях интеллектуализации процессов управления перевозками. Оценить влияние трехуровневой и двухуровневой систем управления эксплуатационной работой припортовых дорог на качество планирования подвода поездов в адрес припортовых станций при различных режимах эксплуатационной работы железных дорог. Определить условия устойчивости системы управления вагонопотоками путем построения и изучения соответствующих жестких и мягких математических моделей, описываемых автономными системами обыкновенных линейных дифференциальных уравнений. Методы: в данном исследовании применяются методы теории устойчивости решений дифференциальных уравнений, а также теории управления и динамических систем. В наглядном представлении применяется фазовое пространство, выполняется качественный и количественный анализ поведения в нем фазовых траекторий, отвечающих невозмущенному и возмущенным решениям систем дифференциальных уравнений, описывающих построенные модели систем управления. Результаты: дано сравнение характеристик многоступенчатых систем управления вагонопотоками. Предложено исследование устойчивости многоуровневых моделей управления вагонопотоками в условиях интеллектуализации функций управления. В среде системы аналитических вычислений найдены и изучены условия асимптотической устойчивости во времени двухуровневой системы управления вагонопотоками. Практическая значимость: полученные путем вычислительного эксперимента результаты позволяют оценивать устойчивость функционирования припортовых транспортно-технологических систем в условиях изменения организации производства и интеллектуализации процессов управления перевозками. Системы компьютерной математики дают возможность реализовывать эвристическую составляющую исследований и получать теоретически обоснованные и наглядные решения задач оптимизации режимов управления грузовой и вагонопотоками.
транспортные системы, железнодорожный транспорт, припортовые станции, организация транспортного производства, устойчивость систем управления, дифференциальные уравнения, системы компьютерной математики
1. Статистика // Ассоциация морских торговых портов. URL: https://www.morport.com/rus/content/statistika‑0 (дата обращения: 11.07.2024).
2. Черняев А. Г., Зубков В. Н., Чеботарева Е. А. Развитие полигонных технологий перевозок на основе совершенствования логистического управления вагонопотоками в границах нескольких дорог // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. 2017. № 2 (66). С. 75–82.
3. Пленкин С. А., Новичихин А. В. Разработка методики перераспределения вагонопотоков (на примере Северо-Западного полигона) // Бюллетень результатов научных исследований. 2023. Вып. 3. С. 73–84. DOI:https://doi.org/10.20295/2223-9987-2023-3-73-84.
4. Zadorozhniy V., Bakalov M. Principles of Mathematical Modeling of Wagon Flows Distribution in the Portside Transport and Technological System // Lecture Notes in Networks and Systems:International School on Neural Networks, NN 2022 (St. Petersburg, Russian Federation, 08–10 February 2022). 2023. Vol. 509. P. 881–888. DOI:https://doi.org/10.1007/978-3-031-11058-0_89.
5. Чеботарева Е. А. Теория и методология организации транспортного производства в припортовых транспортно-технологических системах: монография. Ростов н/Д.: ФГБОУ ВО РГУПС, 2020. 267 с.
6. Zubkov V. N., Ryazanova E. V., Anoshkin K. V. Proposals for the Development of the Road Information Logistics System (RILS) // Proceedings‑2022: International Russian Automation Conference, RusAutoCon 2022. 2022. P. 527–536. DOI:https://doi.org/10.1109/RusAutoCon54946.2022.9896277.
7. Шапкин И. Н., Осьминин А. Т. Цифровые технологии приходят на смену прежней идеологии управления перевозками // Инновационные технологии на железнодорожном транспорте: сборник трудов научно-практической конференции с международным участием. М., 2022. С. 413–431.
8. Осьминин А. Т. О разработке интеллектуальной системы управления перевозочным процессом на железнодорожном транспорте // Наука 1520 ВНИИЖТ: Загляни за горизонт: сборник материалов научно-практической конференции АО «ВНИИЖТ». Щербинка, 2021. С. 139–147.
9. Осьминин А. Т., Кабанов А. В. Динамическая модель загрузки инфраструктуры ОАО «РЖД» // Железнодорожный транспорт. 2021. № 8. С. 10–19.
10. Арнольд В. И. «Жесткие» и «мягкие» математические модели. 2‑е изд. М.: МЦНМО, 2008. 32 с.
11. Левин Д. Ю. Теория оперативного управления перевозочным процессом: монография. М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2008. 625 с.
12. Чеботарева Е. А., Богачев В. А. Исследование организационно-технологической устойчивости системы управления вагонопотоками c использованием теории дифференциальных уравнений // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. 2023. № 4 (60). С. 4–12.
13. Петровский И. Г. Лекции по теории обыкновенных дифференциальных уравнений. 2009. 207 с.
