Пути оперативного подсчёта параметра выигрыша для семейства поездок

АННОТАЦИЯ

Предложена упрощённая структура с постоянной материально - технической базой и изменяющимся режимом технологического процесса для разработки (расчёта) обобщённых таблиц варианта работы.

ABSTRACT

A simplified structure with a constant material and technical base and a changing mode of the technological process is proposed for the development (calculation) of generalized tables of a variant of work.

Ключевые слова: параметр выигрыша, вариант работы, обобщённая таблица, оптимальная траектория, характеристика режима, выбор.

Keywords: payoff parameter, work option, generalized table, optimal trajectory, mode characteristics, choice.

Обоснование по выбору параметра выигрыша в задачах оптимизации перевозочного процесса для локомотивов дизельной и электрической тяги в эксплуатации обозначено в исследовании [1], в котором совсем не изучались вопросы комплексного подхода к организации оперативного подсчёта величины оптимального выигрыша для семейства поездок.

В производственных условиях нередко необходимо производить массовые подсчёты величины того или иного возможного оптимального выигрыша для самых разнообразных случаев ведения процесса.

Такие подсчёты бывают необходимы для выявления нормированного значения параметра выигрыша В, что позволяет оценивать результаты работы отдельных локомотивных бригад и исполнителей, правильно расходовать денежные средства, а также вести финансирование производства. В итоге будет повышаться эффективность производства.

Таким образом, выявление путей удобных для определения результатов работы по принятому выигрышу с учётом возможностей наилучшего ведения процесса или, точнее, нормированных результатов имеет большое практическое значение.

В условиях производства, где количество различных процессов велико, производить соответствующие подсчёты параметра выигрыша В для каждого случая ведения процесса с выбором оптимального решения даже с использованием ЭВМ не всегда возможно из - за сложности и необходимости больших затрат времени и средств.

В настоящее время, например, в локомотивных депо приходится вести выявление нормированного значения расходуемой энергии для 300 - 400 и более маршрутов, что потребует большой затраты времени на подготовку исходной информации и просчётов на ЭВМ [2,3].

Целесообразно, видимо, выполнять заранее соответствующие расчёты на ЭВМ для выявления дополнительных зависимостей, используя которые можно будет составить соответствующие таблицы подсчёта параметра выигрыша В по поездкам с достаточной для практики точностью.

Вышеизложенное ставит вопрос о создании упрощённых методов подсчёта значений параметра выигрыша В для того или иного семейства процессов. Все количества процессов того или иного производства можно разделить на варианты работы (ВР), для которых элементы материальной технической базы Мб остаются неизменными в процессе работы, а меняются только элементы организации работы Ор и, соответственно, технология или режим ведения самого процесса. Если для каждого варианта работы ВР найти средние значения координат организации работы Ор (например, для каждого варианта работы ВР перевозочной работы локомотивов депо - средний вес состава Q_p, среднее число осей в составе m_р, среднее время хода на участке t_р, среднее число остановок на промежуточных станциях z_р и т.д., а затем выполнить подробные тягово - экономические расчёты на ЭВМ с оптимизацией процесса перевозочной работы локомотивов для средних условий, а также дополнительно для трёх – четырёх поездок, охватывающих весь диапазон возможных изменений координат варианта работы Ор, то можно получить данные, позволяющие выражать закономерности изменения оптимальной траектории (оптимального управления)  для семейства процессов варианта работы в зависимости от изменения координат варианта работы Ор. Полученную оптимальную траекторию  каждого случая варианта работы необходимо выразить через некоторые его характеристики, в качестве которых для поездок нами предлагаются: -  =  среднее значение к.п.д. преобразования слагаемой В_к в механическую касательную работу А_к; α- показатель совершенства траектории скорости от пути по основному сопротивлению и β – показатель затрат касательной механической работы локомотива А_к на работу тормозных сил поезда.

С учётом сказанного, для семейства поездок при t = пост значение слагаемой параметра выигрыша В_к можно выразить сложной зависимостью от нескольких переменных, а именно:

В_к=f{O_p, η_p (O_p), α(O_p), β(O_p)}                                        (1)

где - Op - вектор организации работы объекта.

Полный дифференциал В_к будет

      (2)

где i – число координат вектора организации работы Ор объекта, при этом i = 1, 2,...,к.

Решение системы (2) дает интегральные зависимости вида

                                         (3)

Однако, состаренные по этим зависимостям таблицы будут весьма сложными и малопригодными для практического использования.

С целью упрощения подсчётов В_к можно рекомендовать следующие приёмы упрощения:

1. Принять в (1) значения характеристик  в зависимости только от одной координаты варианта работы Ор, наиболее важной для данного параметра выигрыша слагаемого В_к, которые выявляются при анализе структуры В_к с целью расчленения его на ряд слагаемых.

Обозначив при этом характеристики можно записать частную производную через его слагаемые

                                                  (4)

Здесь, на основании сущности процесса может оказаться, что часть компонентов выпадает, когда (, то есть частная производная данной слагаемой параметра выигрыша В_к по координате варианта работы Ор равна нулю).

Проведя такой анализ можно вместо (1) получить

   (5)

интегральные зависимости, которой будут вида

                                                        (6)

Слагаемые , … зависят только от одной координаты и таблицы будут довольно простыми и удобными, а также для всех вариантов ведения данного вида процесса (для всех процессов данного производства) едиными, что представляет большие удобства.

Такого рода таблицы будем называть обобщенными таблицами (ОТ).

Отклонения результатов, полученных по данным ОТ, будут зависеть только от разницы изменений характеристик режима управления для принятого порядка, по сравнению с его точной зависимостью от всех координат варианта работы Ор. Во многих случаях предложенные упрощения позволяют иметь результаты вполне приемлемые для практического использования, позволяя с минимальными затратами времени находить необходимые данные.

2. Если принять в выражении (1) характеристики оптимального управления  (обозначим их через η_п, α_n и β_п), зависящими от двух координат сразу (например, от ) при условии независимости их от прочих оставшихся координат варианта работы Ор - в этом случае вместо выражения (1), учитывая возможность расчленения полного дифференциала (2) имеем

  (7)

Это приводит к некоторому увеличению объёма и числа таблиц подсчёта параметра выигрыша В всех вариантов процесса производства, при соответствующем уточнении результатов подсчёта В_к по таким таблицам и сохранении простоты подсчётов.

Такого рода таблицы называем таблицами варианта работы (ТВР). При принятом упрощении интегральные зависимости будут такого вида

                                        (8)

В отличие от выражения (3), здесь слагаемая  объединяет сразу два значения  и выражается следующей зависимостью

                        (9)

при выявленных зависимостях η_n, α_n, и β_n, на основе производства (выполнения) тягово – экономических расчётов (ТЭР).

Слагаемые …в выражении (8) являются некоторыми поправочными величинами, уточняющими значения В_к при отклонении ,  .... от их средних (расчётных) значений для данного варианта работы.

Полученная структура выражения (9) является весьма простой и удобной для составления алгоритма расчёта таблиц варианта работы, и будет использоваться в последующих исследованиях, связанных с прогнозированием и нормированием расхода энергии на тягу поездов локомотивами дизельной и электрической тяги, наряду с разработкой алгоритма расчёта данных для обобщённых таблиц вариантов работы.

Список литературы:

1. Аблялимов О. С. Обоснование параметра выигрыша в задачах оптимизации перевозочной работы локомотивов [Текст] / О. С. Аблялимов // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2020. № 9 (78). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/10713 (дата обращения: 07.09.2020).
2. Аблялимов О. С. Эффективность методов нормирования расхода энергии на тягу поездов [Текст] / А. В. Толкачёв, О. С. Аблялимов // Тр. ТашИИТ, вып. 105 / Ташкентский ин-т. инж. ж-д транспорта. – Ташкент, 1974. – С. 27 – 35.
3. Аблялимов О. С. Показатели эффективности использования локомотивов в условиях эксплуатации  [Текст] / О. С. Аблялимов // Universum: технические науки: электрон. научн. журн. 2020. № 9 (78). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/10700 (дата обращения: 09.09.2020).