Разделы: Информационные технологии
Размещена 28.11.2015. Последняя правка: 13.12.2015.
Просмотров - 2360

Автоматизация процесса работы маршрутных микроавтобусов

Шпунтов Антон Иванович

Филиал федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московского энергетического института" в г.Смоленске

Студент

Научный руководитель: Пучков Андрей Юрьевич, кандидат технических наук, доцент, ФГБОУ ВО НИУ МЭИ в г.Смоленске

УДК 001.57

Область управления разными системами, где главная роль отводится процессам принятия решений на основе получаемой информации, является сложной и требующей применения различных методов моделирования. Основным, из которых является имитационное моделирование. Этот подход реализуется с помощью математических инструментариев, специальных программ и приёмов, которые позволяют с помощью электронно-вычислительной машины провести моделирование определенного процесса и провести оптимизацию некоторых его параметров. Моделирование объекта позволяет оценить работоспособность модели без ее физического построения и сформулировать выводы по ее дальнейшему эффективному использованию.

Многие современные организации с целью анализа своей деятельности, а также принятия управленческих решений применяют разнообразные модели, которые характеризуют те или иные аспекты деятельности маршрутных компаний. Одной из них является организация «Маршрут-Авто». Она занимается перевозкой пассажиров и их багажа. В транспортной компании работают два микроавтобуса (Ford и Volkswagen), в каждом из них равное число мест. Проанализировав работу компании, был сделан вывод, что большей популярностью пользуется микроавтобус Ford по причине более безопасного и своевременного передвижения по маршруту. Микроавтобус Volkswagen также используется компанией, но имеет меньшую популярность у пассажиров. Пассажиры приходят на остановку через определенное время и, если нет микроавтобуса, становятся в очередь. Если очередь превышает заданное количество ожидающих, потенциальный пассажир покидает очередь. В связи с этим, компании необходимо оценить время, которое пассажир проводит в ожидании автобуса и время, которое он проводит в поездке; найти оптимальное количество мест, которое сведёт к минимуму время ожидания в очереди; определить выручку от этого количества мест.

Для реализации поставленной задачи, заключающейся в определение, при каком количестве мест в микроавтобусе время ожидания пассажиров в очереди будет минимальным, необходимо провести многократное моделирование объекта, изменяя величины различных параметров в поиске наилучшего варианта. Выберем метод имитационного моделирования, так как он позволяет проводить большое количество различных вариантов развития событий, учитывая различные параметры [2]. Для создания имитационной модели используется пакет GPSS, который обладает широким спектром возможностей и достаточно прост в применении.

Во многих областях практической деятельности человека мы сталкиваемся с необходимостью пребывания в очереди. Подобные ситуации возникают в очередях в билетных кассах, в кинотеатрах, и другие. При моделировании данного процесса мы имеем дело с системой массового обслуживания (СМО). Представляя нашу систему в качестве СМО, выделим основные её элементы. Входящий поток представляет собой совокупность требований пассажиров, которые поступают в систему и нуждаются в обслуживании. В качестве транзактов в модели выступают пассажиры, которые будут поступать в систему и нуждаться в определенном обслуживании. Они будут моделироваться при помощи блока generate. Что касается канала обслуживания, в системе он используется для моделирования поездки маршрутных микроавтобусов, высадки пассажиров и обратной поездки. Обслуживание пассажиров смоделируем с помощью блока enter, определяющего точку входа в многоканальное устройство. Накопитель характеризуется емкостью – максимально возможным количеством одновременно находящихся в накопителе требований. Для этого в данном случае используется блок storage. В нашем случае выходящий поток формируется из пассажиров, которые уходят из-за превышения условия очереди Выходным потоком будет формироваться из пассажиров, которые покидают остановку из-за превышения условий очереди. Рассмотрев заданную предметную область, была построена модель передачи данных в GPSS.

Система смоделирована таким образом, что при выходе пассажиров на остановку он садится в микроавтобус Ford, и только если его нет, – в микроавтобус Volkswagen. Это достигается путем использования блока transfer both. Микроавтобусы будут генерироваться в блоке generate. Здесь рассматривается принцип, заключающийся в том, что вошедшие в него пассажиры заполняют микроавтобусы. При достижении заданного количества пассажиров, микроавтобус Ford тронется, и пассажиры начнут заполнять микроавтобус Volkswagen. Для определения выручки и потерянного дохода автопредприятия воспользуемся метками kill1 и kill0 соответственно, работа которых заключается в том, что все те пассажиры, кому хватило места в микроавтобусе и кто не нарушает условия очереди переходят с помощью блока перехода transfer на метку kill1, подсчитывающей доход, в ином случае – на метку kill0, где считается убыток.

В разработанной системе за единицу машинного времени примем минуту. Продолжительность прогона равна 4200 единиц машинного времени, что является достаточным для проведения анализа адекватности модели. Создаваемая модель ориентирована, на исследование определенного подмножества свойств объекта. Поэтому можно считать, что адекватность модели определяется степенью ее соответствия не столько реальному объекту, сколько целям исследования. Оценка качества имитационной модели является завершающим этапом ее разработки. Проверка адекватности модели была проведена сопоставлением математических ожиданий по заданию и полученных результатов в соответствующих блоках [1]. Из ряда проведенных экспериментов, построив гистограммы, видно, что полученные результаты достоверны, а значит модель пригодна для использования. Данную модель можно использовать для решения задач исследования, так как она обладает свойствами адекватности.

В результате моделирования получаем, что минимальное время ожидания в очереди достигается минимума при 25-местном такси и составляет 18 минут. Прибыль при этом составляет 450 денежных единиц. При этом 450 пассажиров было обслужено и 63 пассажира ушло. Анализ показал, что на величину дохода и время ожидания пассажирами в очереди оказывают влияние такие факторы, как количество мест в каждом маршрутном такси, а также количество машин, работающих на маршруте. Таким образом, при помощи средств моделирования пакета GPSS была разработана необходимая модель.

1. Емельянов А.А. и др. Имитационное моделирование экономических процессов: Учеб. пособие, М. : Финансы и статистика, 2002. 368 с.
2. Томашевский В, Жданова Е. Имитационное моделирование в среде GPSS. М. : Бестселлер, 2003. 416 c.

Рецензии:

5.12.2015, 20:37 Груздева Людмила Михайловна
Рецензия: Статья с названием "ИМИТАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА РАБОТЫ МАРШРУТНЫХ МИКРОАВТОБУСОВ" должна обозревать модель. В таком виде не рекомендую статью к изданию.

5.12.2015, 20:41 Груздева Людмила Михайловна
Рецензия: Цитата "В статье представлена имитационная модель работы маршрутных микроавтобусов" Где модель? Не рекомендую статью к изданию.



Комментарии пользователей:

Оставить комментарий