Система для управления маршрутной сетью крупной пассажирской компании Российский патент 2022 года по МПК B61L27/10 B61L27/00 

Изобретение относится к системам оперативного управления работой транспортных объектов на железнодорожном транспорте и может быть использовано для управления маршрутной сетью крупных пассажирских компаний.

Известна система для оперативного управления поездной работой направления железнодорожной сети, содержащая процессор с блоком ввода/вывода и монитором, блок памяти, входы/выходы которого подключены к соответствующим входам/выходам процессора, управляющим выходом подключенного к первому входу первого блока анализа и корректировки, блок формирования выходных форм, выходы которого подключены к входам монитора, последовательно соединенные второй, третий и четвертый блоки анализа и корректировки, первые входы каждого из которых подключены к управляющим выходам процессора, а информационные выходы - к соответствующим входам блока формирования выходных форм, другой вход которого соединен с информационным выходом первого блока анализа и корректировки, база данных поездов, отправляемых/принимаемых по станциям, входом/выходом подключенная к соответствующим входу/выходу первого блока анализа и корректировки, база данных изменений поездопотоков по участкам, последовательно соединенные базу данных оперативных заданий, базу планов эксплуатационного обслуживания инфраструктуры и блок моделирования работы в «окна», выходом подключенный к соответствующим входам блока формирования выходных форм и третьего блока анализа и корректировки, блок задания «окон», входом/выходом соединенный с соответствующими выходом/входом третьего блока анализа и корректировки, а входом - с информационным выходом процессора, последовательно соединенные база данных графиков движения поездов, база данных съема/назначения поездов и блок принятия регулировочных решений, выходом подключенный к соответствующему входу четвертого блока анализа и корректировки, при этом управляющие входы/выходы процессора по каналам передачи данных подключены к управляющим выходам/входам аппаратно-программных устройств автоматизированной системы оперативного управления перевозками, автоматизированных рабочих мест дежурных по станции, поездных диспетчеров участков управления, диспетчеров хозяйств инфраструктуры железнодорожного транспорта, начальника отдела планирования «окон», начальника отдела графика движения поездов, соответствующие входы/выходы второго блока анализа и корректировки соединены с выходами/входами баз данных изменений поездопотоков по участкам и графиков движения поездов, а информационный выход - с информационным входом аппаратно-программного устройства автоматизированного рабочего места начальника отдела графика движения поездов, информационные выходы аппаратно-программных устройств автоматизированных рабочих мест дежурных по станций, поездных диспетчеров участков направления, диспетчеров хозяйств инфраструктуры железнодорожного транспорта, начальников отдела графиков движения поездов и начальника отдела планирования «окон» по каналу передачи данных соединены соответственно с входами баз данных поездов, отправляемых/принимаемых по станциям, изменений поездопотоков по участкам, оперативных заданий, графиков движений поездов и блока моделирования работы в «окна», информационные выходы третьего и четвертого блока анализа и корректировки соединены с соответствующими информационными входами аппаратно-программных устройств автоматизированных мест начальника отдела графиков движения поездов, диспетчеров хозяйств инфраструктуры железнодорожного транспорта, начальника отдела планирования «окон» (RU 2500563 C1, B61L 27/00, 10.12.2013).

В известной системе для оперативного управления поездной работой железнодорожного направления повышена эффективность управления эксплуатационной работой сортировочных станций и обеспечено снижение эксплуатационных затрат при формировании графика движения поездов. В ней имеется возможность обращения к расчету затрат при оценке вариантов работы станции, а также возможность обращения к базе данных о назначении/съеме поездов при выборе варианта оперативного плана.

Однако известная система специализирована для пропуска и работы с грузовыми поездами, не содержит информации о работе с пассажирскими поездами, не позволяет планировать бюджетные показатели филиалов и имеет локальный характер, то есть обслуживает только выбранные станции.

В качестве прототипа принята компьютерная система для определения схемы поездок с минимальными расходами на поездки для организации, предполагающей оплатить рейсы для совокупности пассажиров и для совокупности заранее определенных маршрутов, каждый из которых содержит исходный пункт и место назначения поездки, и обслуживается, по крайней мере, одной из совокупности транспортных компаний, содержащая устройство ввода данных для получения информации о поездках, имеющей отношение к транспортным компаниям и маршрутам поездок, устройство хранения данных для хранения информации о поездках, полученной от устройства ввода данных, устройство вывода данных для генерации отчета, представляющего решение целевой функции, программируемый процессор для построения целевой функции на основании информации о поездках, целевая функция представляет расходы на поездки для организации, предполагающей оплатить рейсы для совокупности пассажиров и совокупности заранее определенных маршрутов, причем программируемый процессор выполнен с возможностью построения множества ограничений на основании информации о поездках, при этом ограничения содержат ограничения, имеющие отношение к целевой функции, а также с возможностью учета ограничений в целевой функции для определения решения целевой функции, которое удовлетворяет ограничениям и минимизирует расходы на поездки для организации (RU 2175776 C2, G06F 19/00, 10.11.2001).

Известная система, во-первых, работает с маршрутами перевозок, а во-вторых - с затратами на перевозку и имеет блоки балансировки. Поэтому такая система может быть положена в основу системы управления маршрутной сетью пассажирских перевозок. Она минимизирует общие расходы каждой организации на поездки за счет оптимизации передвижения. Определение схемы поездок по этому изобретению предполагает предпочтительно получение информации о расходах на поездки, заключающееся в запросе текущих данных о маршруте от оснащённой компьютером системы предварительного заказа. Получение информации о расходах на поездки может заключаться в запросе ранее сгенерированных данных об истории поездок от файла данных из истории поездок. Получение информации о спросе и ресурсах и получение целевой информации транспортной компании может заключаться в запросе информации о спросе и ресурсах и целевой информации транспортной компании для организации ранее сгенерированного файла данных программы скидок организации.

Однако известная система адаптирована к транспортной системе США, она не учитывает особенности сбора и обработки информации о перевозках пассажиров, адаптированные под систему АСУ «Экспресс-3», не учитывает технологию назначения и отмены пассажирских поездов и корректировки их схем. Целевая функция решения не оценивает показатели использования пассажирских вагонов, хотя и выражается в категориях затрат.

Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности управления маршрутной сетью крупной пассажирской компании за счет оптимизации использования вагонного парка в соответствии с прогнозируемым объемом спроса на перевозки, а также за счет динамического пересчета бюджетных параметров и улучшения качества планирования и интеграции бизнес-процессов различных блоков в единую автоматизированную систему.

Технический результат достигается тем, что система для управления маршрутной сетью крупной пассажирской компании содержит автоматизированное рабочее место системы управления парком пассажирских вагонов, подключенное к формирователю вагонной модели, первый, второй и третий выходы которого соответственно через блок ввода информации о новых вагонах, блок удаления информации о вагонах из парка и блок определения количества и формирования перечня вагонов, не подлежащих ремонту, подключены соответственно к первому, второму и третьему входам блока формирования плана ремонта вагонов, к четвертому входу которого подключен блок памяти, с записанной в нем базой нормативных данных, выход блока формирования плана ремонта вагонов через блок формирования вагонов по группам соединен с блоком расчета максимального возможного использования подвижного состава в поездах, вагонооборота и местооборота, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам блока формирования расписания движения поездов и блока формирования списка беспересадочных и прицепных вагонов, вторые выходы которых соединены с соответствующими входами блока расчета оптимального использования вагонного парка и формирования предварительных схем поездов, к другим входам которого подключены блок расчета максимального возможного использования подвижного состава в поездах, блок анализа перевозок прошедших периодов и блок памяти, в котором записана информация о нормах выделения служебных мест, выход блока расчета оптимального использования вагонного парка и формирования предварительных схем поездов соединен с первым входом блока формирования окончательных схем поездов, к первому выходу которого подключен блок формирования окончательного плана ремонта вагонов, а ко второму и третьему выходу - подключены соответственно блок согласования и утверждения окончательных схем поездов и блок формирования перечня поездов с указанием периодичности и составности, выходы которых соединены с блоком передачи данных для оперативной работы, второй вход блока формирования окончательных схем поездов соединен с выходом блока расчета вагонооборота и местооборота, входы/выходы которого соединены с выходами/входами блока расчета оптимального использования вагонного парка и формирования предварительных схем поездов, блока расчета стоимости оплаты за услуги и блока формирования плана доходов от перевозки пассажиров, с подключенным к нему блоком формирования итоговых данных бюджета, вход/выход которого соединен с выходом/входом блока расчета стоимости оплаты за услуги, а выход - соединен со входом блока расчета вагонооборота и местооборота.

На чертеже приведена структурная схема системы для управления маршрутной сетью крупной пассажирской компании.

Система для управления маршрутной сетью крупной пассажирской компании содержит автоматизированное рабочее место 1 системы управления парком пассажирских вагонов, подключенное к формирователю 2 вагонной модели, первый, второй и третий выходы которого соответственно через блок 3 ввода информации о новых вагонах, блок 4 удаления информации о вагонах из парка и блок 5 определения количества и формирования перечня вагонов, не подлежащих ремонту, подключены соответственно к первому, второму и третьему входам блока 6 формирования плана ремонта вагонов, к четвертому входу которого подключен блок 7 памяти, с записанной в нем базой нормативных данных, выход блока 6 формирования плана ремонта вагонов через блок 8 формирования вагонов по группам соединен с блоком 9 расчета максимального возможного использования подвижного состава в поездах, вагонооборота и местооборота, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам блока 10 формирования расписания движения поездов и блока 11 формирования списка беспересадочных и прицепных вагонов, вторые выходы которых соединены с соответствующими входами блока 12 расчета оптимального использования вагонного парка и формирования предварительных схем поездов, к другим входам которого подключены блок 9 расчета максимального возможного использования подвижного состава в поездах, блок 13 анализа перевозок прошедших периодов и блок 14 памяти, в котором записана информация о нормах выделения служебных мест, выход блока 12 расчета оптимального использования вагонного парка и формирования предварительных схем поездов соединен с первым входом блока 15 формирования окончательных схем поездов, к первому выходу которого подключен блок 16 формирования окончательного плана ремонта вагонов, а ко второму и третьему выходу - подключены соответственно блок 17 согласования и утверждения окончательных схем поездов и блок 18 формирования перечня поездов с указанием периодичности и составности, выходы которых соединены с блоком 19 передачи данных для оперативной работы, второй вход блока 14 формирования окончательных схем поездов соединен с выходом блока 20 расчета вагонооборота и местооборота, входы/выходы которого соединены с выходами/входами блока 12 расчета оптимального использования вагонного парка и формирования предварительных схем поездов, блока 21 расчета стоимости оплаты за услуги и блока 22 формирования плана доходов от перевозки пассажиров, с подключенным к нему блоком 23 формирования итоговых данных бюджета, вход/выход которого соединен с выходом/входом блока 21 расчета стоимости оплаты за услуги, а выход - соединен со входом блока 20 расчета вагонооборота и местооборота.

Система для управления маршрутной сетью крупной пассажирской компании функционирует следующим образом.

Пользователь через АРМ 1 системы управления парком пассажирских вагонов (АСУПВ) формирует срезы состояния вагонного парка и актуальный срез, представляющие собой срезы вагонной модели,. которые аккумулируются и подвергаются очистке от недостоверных и зашумленных данных и записываются в базе данных формирователя 2 вагонной модели.

Информация из формирователя 2 вагонной модели поступает в блок 3 ввода информации о новых вагонах, блок 4 удаления информации о вагонах из парка, блок 5 определения количества и формирования перечня вагонов, не подлежащих ремонту. С выходов этих блоков информация поступает на вход блока 6 формирования плана ремонта вагонов, который вычисляет (по алгоритму «пробег» или по времени эксплуатации) вагоны-кандидаты на отставление в ремонт и делит вагонный парк на кластеры вагонов, каждый из которых обладает заданными свойствами и ограничениями для дальнейшей оптимизации работы Для этого из блока 7 памяти, с записанной в нем базой нормативных данных, в блок 6 поступает информация об актуальных нормативах технического обслуживания, текущего, деповского и капитального ремонта (по видам).

Первая группа вагонов будет отнесена к поездам, курсирование которых осуществляется по твердому графику и стабильной схеме. Кроме того, будет выделена группа вагонов, которую использовать для формирования схем следует в последнюю очередь.

Эти данные формируются в блоке 8 формирования вагонов по группам и поступают на вход блока 9 расчета максимального возможного использования подвижного состава в поездах, вагонооборота и местооборота. Блок 9 решает первичную оптимизационную задачу подвязки составов под нитки поездов с учетом информации о расписаниях поездов из блока 10 и о назначении беспересадочных и прицепных вагонов из блока 11.

Выходные данные блока 9 (первичный план и показатели на рассматриваемый период) и актуальные сведения о выделении норм служебных мест из блока 14 поступают на вход модуля 12 расчета оптимального использования вагонного парка в поездах и формирования предварительных схем поездов, куда также поступают данные об истории работы из блока 13 анализа перевозок прошедших периодов.

Блок 12 решает оптимизационную задачу использования схем поездов и формирует предварительные схемы поездов.

Данные схемы поступают на вход блока 20 расчета вагонооборота и местооборота, а с его выхода информация поступает на вход блока 21 расчета стоимости оплаты за услуги и вход блока 22 формирования плана доходов от перевозки пассажиров.

Эти блоки осуществляют расчет эффективности предложенного блоком 12 варианта перевозок, при этом в функции блоков 21 и 22 заложен элемент анализа и принятия решения о допустимости или оптимальности плана. Блоки 21, 22, 23 допускают также интерактивное взаимодействие с пользователями системы.

Результаты работы блоков 21 и 22 поступают в блок 23 формирования итоговых данных бюджета и подвергаются анализу на предмет утверждения по пользовательским критериям.

До тех пор, пока вариант не утвержден блоками 21, 22 и 23, происходит итерационная балансировка, которая производится путем пересчета решения в блоке 12 по задаваемым внешним (из блоков 23, 22, 21) ограничениям. Блоки 12,20,21,22,23 составляют периметр согласования бюджета.

Построение такого периметра является отличительным признаком предлагаемой системы и во многом сокращает время полного цикла производственного планирования, являясь одним из условий достижения технического результата системы.

После того, как в периметре согласования бюджета формируется консенсус-равновесие, информация об итоговым вариантом схем поступает в блок 15 формирования окончательных схем поездов, который является, по сути, средством передачи решения в другие блоки системы. Так, данные из блока 15 поступают в блок 16, формирующий окончательный план ремонта вагонов, передаваемый в периметр вагонного хозяйства системы. Это, в свою очередь, позволяет снова скорректировать состояние формирователя 2 вагонной модели и подготовить систему к новым расчетам.

Информация с выхода блока 15 поступает в блок 17 согласования и утверждения окончательных схем поездов и в блок 18, который формирует окончательный перечень поездов. Эти данные поступают в блок 19 передачи данных для оперативной работы.

После этого описываемый процесс является законченным.

Изобретение относится к средствам управления маршрутной сетью. Система содержит автоматизированное рабочее место (1) системы управления парком пассажирских вагонов, формирователь (2) вагонной модели, блок (3) ввода информации о новых вагонах, блок (4) удаления информации о вагонах из парка, блок (5) определения количества и формирования перечня вагонов, не подлежащих ремонту, блок (6) формирования плана ремонта вагонов, блок (7) памяти с базой нормативных данных, блок (8) формирования вагонов по группам, блок (9) расчета максимального возможного использования подвижного состава в поездах, вагонооборота и местооборота, блок (10) формирования расписания движения поездов, блок (11) формирования списка беспересадочных и прицепных вагонов, блок (12) расчета оптимального использования вагонного парка и формирования предварительных схем поездов, блок (13) анализа перевозок прошедших периодов, блок (14) памяти с информацией о нормах выделения служебных мест, блок (15) формирования окончательных схем поездов, блок (16) формирования окончательного плана ремонта вагонов, блок (17) согласования и утверждения окончательных схем поездов, блок (18) формирования перечня поездов с указанием периодичности и составности, блок (19) передачи данных для оперативной работы, блок (20) расчета вагонооборота и местооборота, блок (21) расчета стоимости оплаты за услуги, блок (22) формирования плана доходов от перевозки пассажиров, блок (23) формирования итоговых данных бюджета. Достигается повышение качества управления маршрутной сетью. 1 ил.

Система для управления маршрутной сетью крупной пассажирской компании, содержащая автоматизированное рабочее место системы управления парком пассажирских вагонов, подключенное к формирователю вагонной модели, первый, второй и третий выходы которого соответственно через блок ввода информации о новых вагонах, блок удаления информации о вагонах из парка и блок определения количества и формирования перечня вагонов, не подлежащих ремонту, подключены соответственно к первому, второму и третьему входам блока формирования плана ремонта вагонов, к четвертому входу которого подключен блок памяти, с записанной в нем базой нормативных данных, выход блока формирования плана ремонта вагонов через блок формирования вагонов по группам соединен с блоком расчета максимального возможного использования подвижного состава в поездах, вагонооборота и местооборота, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам блока формирования расписания движения поездов и блока формирования списка беспересадочных и прицепных вагонов, вторые выходы которых соединены с соответствующими входами блока расчета оптимального использования вагонного парка и формирования предварительных схем поездов, к другим входам которого подключены блок расчета максимального возможного использования подвижного состава в поездах, блок анализа перевозок прошедших периодов и блок памяти, в котором записана информация о нормах выделения служебных мест, выход блока расчета оптимального использования вагонного парка и формирования предварительных схем поездов соединен с первым входом блока формирования окончательных схем поездов, к первому выходу которого подключен блок формирования окончательного плана ремонта вагонов, а ко второму и третьему выходам подключены соответственно блок согласования и утверждения окончательных схем поездов и блок формирования перечня поездов с указанием периодичности и составности, выходы которых соединены с блоком передачи данных для оперативной работы, второй вход блока формирования окончательных схем поездов соединен с выходом блока расчета вагонооборота и местооборота, входы/выходы которого соединены с выходами/входами блока расчета оптимального использования вагонного парка и формирования предварительных схем поездов, блока расчета стоимости оплаты за услуги и блока формирования плана доходов от перевозки пассажиров, с подключенным к нему блоком формирования итоговых данных бюджета, вход/выход которого соединен с выходом/входом блока расчета стоимости оплаты за услуги, а выход соединен со входом блока расчета вагонооборота и местооборота.