Цифровые технологии в профессиональной деятельности вариант2

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ АВТОНОМНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА (МИИТ)»
(РУТ (МИИТ))

Кафедра: «Управление транспортными процессами»

Авторы: Шатохин А.А., к.тех.н.,

ЗАДАНИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ
КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ЦИФРОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ»

На тему:

«Управление вагонопотоками в транспортной сети»

Направление/специальность:

23.05.04 Эксплуатация железных дорог

(код, наименование специальности /направления)

Профиль/специализация:

«Магистральный транспорт», «Грузовая и коммерческая работа»,
«Пассажирский комплекс железнодорожного транспорта»

Квалификация выпускника: специалист

Форма обучения: заочная

Москва

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Для успешного выполнения контрольная работы студент должен
внимательно изучить соответствующие разделы.

Выполнение работы позволит приобрести навыки самостоятельного
проведения инженерных расчетов по организации вагонопотоков в
транспортной сети.

Контрольную работу выполняют в строгой последовательности,
соответствующей содержанию, приведенному в задании. Для выполнения
каждой главы работы необходимые разъяснения даны со ссылкой на учебник
или учебное пособие. Большая их часть приведена в настоящих
методических указаниях.

Задание на контрольную работу и методические указания разработаны
в соответствии с учебной программой по дисциплине "Информационные
технологии в профессиональной деятельности".

Контрольная работа (текст) выполняется на листах типового формата
210х298. В пояснительной записке рекомендуется максимально использовать
табличную форму изложения материала, избегая повторения текстов
учебника и учебного пособия.

При оформлении пояснительной записки необходимо соблюдать
следующее:

• 1. Пояснительную записку пишут на одной стороне листа, оставляя
  слева поля 30мм, справа, сверху и снизу по 20 мм.
• 2. Все листы, начиная с титульного, последовательно нумеруют. Номер
  страницы ставят в правом верхнем углу листа.
• 3. Строго соблюдают структуру пояснительной записки: нумерацию
  таблиц, рисунков, формул выполняют по главам. Например, 2.1, 3.4, и т.д.,
  где первая цифра - номер главы, а вторая - порядковый номер таблицы,
  рисунка, формулы в этой главе. Обязательны ссылки на литературу с
  указанием номеров страниц и формул.

Исходные данные для выполнения контрольной работы определяются
по двум последним цифрам учебного шифра студента, которым (начиная с
последней) присваиваются соответствующие разряды 1, 2 и 3. Например, в
шифр –1479 в первом разряде расположена цифра 9, во втором – 7.

Контрольная работа, выполненная по варианту, не соответствующему
учебному шифру студента, к защите не допускается.

СОДЕРЖАНИЕ

Общие положения 2

Задача № 1. Разработка оптимального месячного плана передачи порожних
вагонов между дорогами 4

Задача № 2. Теоретические вопросы 8

Перечень литературы 11

ЗАДАЧА № 1
РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНОГО МЕСЯЧНОГО ПЛАНА ПЕРЕДАЧИ
ПОРОЖНИХ ВАГОНОВ МЕЖДУ ДОРОГАМИ

• 1. Условная сеть железных дорог включает в себя все существующие
  железные дороги, кроме Калининградской и Забайкальской.
• 2. На каждой дороге разработан план погрузки и выгрузки по
  условному роду вагона на предстоящий месяц. Значения плана погрузки и
  выгрузки приводятся в таблицах 1.1 и 1.2.

Таблица 1.1. План погрузки по железным дорогам на предстоящий месяц

Таблица 1.2. План выгрузки по железным дорогам на предстоящий месяц

• 3. В качестве критерия оптимизации порожних вагонопотоков
  принимается наименьший суммарный пробег порожних вагонов.
  Усреднённые расстояния фактических пробегов порожних вагонов между
  железными дорогами приведены в таблице 1.3 (расстояния одинаковы для
  всех вариантов).

Таблица 1.3. Усреднённые расстояния фактических пробегов порожних
вагонов между железными дорогами

Методические указания для решения задачи № 1.

Для выполнения задачи необходимо использовать программу расчёта
оптимального плана перевозок, которая выдаётся вместе с заданием на
курсовую работу.

Порядок выполнения задачи:

• 1. Необходимо определить баланс порожних вагонов по каждой
  дороге. Если погрузка больше, чем выгрузка, то на дороге будет
  дефицит порожних вагонов и необходимо запланировать подвод
  порожних вагонов на дорогу в количестве разницы между погрузкой
  и выгрузкой. Если наоборот, выгрузка больше, чем погрузка, то
  необходимо запланировать отправление порожних вагонов.
  Количество отправляемых вагонов определяется как разница между

выгрузкой и погрузкой. Результаты определения баланса порожних
вагонов заполняются в таблицу 1.4 (Показано примерное заполнение
таблицы).

Таблица 1.4. Баланс порожних вагонов по железным дорогам

• 2. Открыть программу расчёта. Значения усреднённых расстояний
  между дорогами уже заполнены в таблице А3:О17. Необходимо в
  ячейки B37:O37 заполнить значения потребности дорог в порожних
  вагонах для соответствующих дорог из таблицы 1.4. (только при
  наличии потребности. Если на дороге избыток вагонов, то значение
  не вводится). В ячейки Q21:Q34 заполнить значения избытка
  порожних вагонов для соответствующих дорог из таблицы 1.4.

После этого зайти в пункт меню «Данные» → «Поиск решения»
→ «Найти решение». После расчёта нажать «ОК».

В таблице A20:O34 автоматически сформируется оптимальный
план порожних вагонопотоков между железными дорогами.
Полученный результат необходимо представить в курсовой работе.
Также необходимо записать значение целевой функции (суммарный
пробег порожних вагонов) для полученного плана перевозок из
ячейки Q37.

• 3. Выполнить исследование влияния ограничений пропускных
  способностей на целевую функцию (суммарный пробег порожних
  вагонов). Для этого в таблице плана перевозок порожних вагонов
  нужно найти ячейку с наибольшим значением. Будем считать, что
  из-за ограничений пропускной способности объём перевозок между
  данными дорогами ограничен. Для этого нужно добавить
  ограничение в модель расчёта с помощью меню: «Данные» →
  «Поиск решения» → «Добавить». В поле ссылка на ячейку

поставить адрес ячейки с наибольшим значением порожнего
вагонопотока. В следующей ячейке поставить знак «=». В поле
ограничение поставить «0». После этого запустить поиск
оптимального плана перевозок («Данные» → «Поиск решения» →
«Найти решение»). Полученный результат также необходимо
скопировать в курсовую работу (таблицу плана перевозок и
значение целевой функции). После этого необходимо также
добавить ещё одно ограничение на максимальный вагонопоток и
повторить расчёт с копированием результатов в курсовую работу.

• 4. Добавление ограничений завершается при получении ответа о
  невозможности распределения всех вагонов по станциям погрузки,
  но не более 5.

Используя результаты расчётов требуется построить зависимость
целевой функции от количества ограничений. Примерный вид
зависимости приведён на рисунке 1.1.

38

36

34

32

30

28

26

24

Количество ограничений железнодорожной
инфраструктуры

Рисунок 1.1. Примерный вид зависимости суммарного пробега
порожних вагонов от количества инфраструктурных ограничений.

По итогам построения зависимости необходимо сделать выводы
о влиянии ограничений пропускной способности на эффективность
организации порожних вагонопотоков.

ЗАДАЧА № 2

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ

Требуется ответить на два теоретических вопроса из списка в
зависимости от последних 2-х цифр учебного шифра в соответствии с
таблицей 2.1.

Таблица 2.1. Выбор теоретических вопросов по учебному шифру

Перечень теоретических вопросов

• 1. Информационные системы и их классификация;
• 2. Информация как понятие;
• 3. Информатизация как понятие;
• 4. Информационные технологии, как основы информатизации железнодорожного

транспорта;

• 5. Информационная среда и структура информатизации. Раскройте данные понятия;
• 6. Информационная технология как понятие;
• 7. Автоматизированная информационная система (понятие и структура);
• 8. Классификация информационных систем по назначению и построению аппаратных

средств;

• 9. Классификация информационных систем по режимам использования

вычислительной системы и обслуживания пользователей;

• 10. Классификация информационных систем по характеру взаимодействия
  вычислительной системы и пользователя и по времени выполнения операций;
• 11. Классификация информационных систем по видам деятельности человека. Дать
  характеристики выделяемых систем;
• 12. Понятие «элементарная операция» и представление деятельности в виде набора
  «элементарных операций»;
• 13. Основные элементарные операции в информационном процессе;
• 14. «Дерево целей» как способ описания достижимости целей информационной
  технологии;
• 15. Основные этапы разработки информационной технологии;
• 16. Общая классификация моделей описаний информационных технологий;
• 17. Описательные модели Основные черты и способ представления;
• 18. Математические модели. Основные черты и способ представления;
• 19. Графические модели. Основные черты и способ представления;
• 20. Количественные оценки информационного процесса. Их виды и назначение;
• 21. Способы оценки характеристик информационного процесса;
• 22. Физические модели. Основные черты и способ представления;
• 23. Блок-схемы как графическое представление информационного процесса Виды
  символов, используемых при разработке блок-схемы;
• 24. Раскройте назначение символов в блок-схемах;
• 25. Основные автоматизированные системы управления перевозочным процессом на
  участках и полигонах. Их характеристика и краткое описание функциональности;
• 26. Назначений логических схем информационных процессов;
• 27. Назовите и изобразите символы, используемые при разработке логических схем
  информационных процессов;
• 28. Типовые элементы в логических схемах информационных процессах. Дайте
  характеристику и продемонстрируйте рисунком;
• 29. Временные характеристики информационного процесса для типовых элементов и
  порядок их расчета при детерминированной продолжительности (последовательное
  выполнение операций и ветвление по вероятности);
• 30. Временные характеристики информационного процесса для типовых элементов и
  порядок их расчета при детерминированной продолжительности (параллельное
  выполнение операций и циклическое выполнение операций);
• 31. Временные характеристики информационного процесса для типовых элементов и
  порядок их расчета при случайной продолжительности (последовательное выполнение
  операций и ветвление по вероятности);
• 32. Временные характеристики информационного процесса для типовых элементов и
  порядок их расчета при случайной продолжительности (параллельное выполнение
  операций и циклическое выполнение операций);
• 33. Информационные модели процессов в виде графа состояний. Особенности данных
  моделей;
• 34. Информационные модели систем массового обслуживания. Дайте характеристики
  моделей массового обслуживания;
• 35. Одноканальные я многоканальные системы массового обслуживания. Раскройте
  их особенности;
• 36. Основные количественные характеристики информационных систем массового
  обслуживания;
• 37. Замкнутые системы массового обслуживания;
• 38. Понятие «стохастические модели информационных процессов»;
• 39. Особенности информационных моделей в виде сетей Петри;
• 40. Раскройте понятия «позиции» и «переходы» в теории сетей Петри;
• 41. Свойства информационных моделей в виде сетей Петри;
• 42. Использование сетей Петри для моделирования процесса управления движением
  поездов;
• 43. Графическое представление сети Петри. Позиции, переходы и дуги.
  Продемонстрируйте свой ответ рисунками;
• 44. Понятие «проектирование информационной системы» его документальное
  оформление;
• 45. Функциональная подсистема. Продемонстрировать примером;
• 46. Объектная подсистема. Продемонстрируйте примером;
• 47. Обеспечивающая часть и её содержание (виды обеспечения);
• 48. Автоматизированные системы управления перевозочным процессом на станции.

Их характеристика и краткое описание функциональности;

• 49. Основные стадии разработки информационных систем по ГОСТЗ4.601-90;
• 50. Состав требований, рассматриваемых в техническом задании на разработку
  информационной системы;
• 51. Группа требований к системе в целом. Раскройте их назначения;
• 52. Группа требований к функциям (задачам) информационной системы;
• 53. Состав требований к видам обеспечения информационной системы;
• 54. Постановка задачи выбора варианта создания информационной системы;
• 55. Составление полного перечня характеристик (свойств, показателей) проектируемой
  системы.

ПЕРЕЧЕНЬ ЛИТЕРАТУРЫ

Основная литература

Дополнительная литература