Geum.ru
Темы диссертаций по экономике » Математические и инструментальные методы экономики

Система поддержки принятия решений при планировании организации работ по ремонту и реконструкции городских транспортных сооружений тема диссертации по экономике, полный текст автореферата



Автореферат



Ученая степень кандидат экономических наук
Автор Черников, Владимир Владимирович
Место защиты Москва
Год 2003
Шифр ВАК РФ 08.00.13
Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Система поддержки принятия решений при планировании организации работ по ремонту и реконструкции городских транспортных сооружений"

Министерство образования Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный индустриальный университет

На правах рукописи

Черников Владимир Владимирович

СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ ПЛАНИРОВАНИИ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ ПО РЕМОНТУ И РЕКОНСТРУКЦИИ ГОРОДСКИХ ТРАНСПОРТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Специальность 08.00.13 -"Математические и инструментальные методы экономики"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Москва - 2003

Диссертационная работа выпонена в ГОУ Московский государственный индустриальный университет.

Научный руководитель: кандидат технических наук Еремин В.М.

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор Юрчик П.Ф. кандидат физико-математических наук, доцент Оревков Ю.П.

Ведущая организация: Всероссийский институт научной и тех-

нической информации (ВИНИТИ)

Защита состоится л 23 мая 2003 г. в часов на заседании Диссертационного совета К 212.129.02 в ГОУ Московского государственного индустриального университета по адресу: 115280, г. Москва, ул. Автозаводская, д. 16.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ Московского государственного индустриального университета.

Автореферат разослан л /9 апреля 2003 г. Ученый секретарь

диссертационного совета К212.129.02 Сальникова Т.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Актуальность проблемы. В современных условиях городской транспорт представляет собой сложную систему, состоящую из различных видов транспорта и элементов транспортной инфраструктуры.

Важная роль, отводимая городским транспортным сооружениям в этой системе, определяет высокие требования к транспортно-эксплуатационному состоянию сооружений, обусловливает необходимость своевременного их ремонта и реконструкции. Сами процедуры ремонта или реконструкции городских транспортных сооружений существенно нарушают на длительные сроки сложившуюся транспортную инфраструктуру. Это приводит к следующим отрицательным последствиям в месте проведения работ и зоне их влияния: увеличение потерь времени транспортными средствами, уровня опасности дорожного движения, уровня экологического загрязнения. Игнорирование указанных последствий при экономическом обосновании схемы производства работ не только неверно методологически, но может привести (и часто приводит) к росту социальной напряженности в обществе. Между тем сложившаяся система организации и выпонения ремонтных работ на городских транспортных сооружениях не в состоянии быстро и качественно решать эти задачи. Во многом это связано с тем, что на сегодняшний день единственным критерием при выборе схемы производства работ является минимум капитальных вложений в ремонт.

Современные подходы к выработке решений по управлению сложными системами требуют перехода к многокритериальному оцениванию. Такой подход подразумевает, что каждому варианту схемы организации ремонта или реконструкции городского транспортного сооружения соответствует набор критериев, оценивающий данный вариант. Указанный подход будет эффективным в том случае, когда информация о значениях каждого критерия для каждого варианта является научно обоснованной. Такого рода информацию о прогнозируемых значениях критериев можно получить на базе современных компьютерных технологий, а конкретно, на основе технологии имитационного моделирования транспортных потоков.

Выбор лучшего варианта осуществляет лицо, принимающее решение (ПР). В случае если число оцениваемых вариантов велико, возникает необходимость в компьютерной системе, которая бы помогла ПР представить полученную информацию в удобном графическом виде, проанализировать данные и выбрать лучшее решение. В случае, когда решение принимается группой дающие взгля-

ды на проблему, система дожна взя гь на себя функции поддержки ведения переговоров между ними по выбору лучшего варианта. Необходимость создания такой системы и предопределила выбор темы диссертации, цели и задач исследования.

Цель и чадачи исследовании. Целью диссертационной работы является разработка методического обеспечения выбора вариантов ремонта и реконструкции городских транспортных сооружений на основе совместного использования технологии имитационного моделирования транспортных потоков и системы поддержки принятия решений (СППР).

Цель диссертационной работы предопределила постановку и решение следующих задач:

- анализ существующих мероприятий и вариантов технологий по ремонту и реконструкции городских транспортных сооружений;

- анализ основных направлений развития компьютерных СППР на современном этапе;

- анализ существующих критериев и методов оценки и выбора вариантов ремонта и реконструкции городских транспортных сооружений;

- разработка и обоснование методов получения исходной информации для выбора управленческих решений ремонта и реконструкции транспортных сооружений на базе имитационного моделирования транспортных потоков;

- разработка агоритмов и компьютерных программ для выработки компромиссных решений ПР с несовпадающими интересами;

- разработка методики использования подхода для решения экономических и управленческих задач и апробация данной методики

Предметом исследования являются процессы принятия управленческих решений по выбору вариантов ремонта и реконструкции городских транспортных сооружений.

Теоретической и методологической базой исследования явились законодательные и нормативные материалы, определяющие условия деятельности предприятий автомобильно-дорожной отрасли, работы ведущих отечественных и зарубежных специалистов в области принятия решений в условиях многокри гериальности. Научно-методический инструментарий диссертационного исследования включает системный и ситуационный подходы, методы многокритериальной оптимизации, методы имитационного моделирования сложных транспортных систем, методы компьютерной визуализации данных и проведения многовариан гных расчетов на основе баз данных.

Научная новизна диссертации заключается в следующем:

- предложен набор критериев для оценки вариантов ремонта и реконструкции городских транспортных сооружений, принципиально не сводимых к единому критерию, и на их основе разработан многокритериальный подход к выбору вариантов;

- разработан и обоснован метод получения исходной информации для выбора управленческих решений на основании имитационного моделирования транспортных потоков;

- предложена методика проведения компьютерных экспериментов на участке производства ремонтных работ на городском транспортном сооружении и в зоне его влияния для получения исходной информации;

- разработаны методики выбора компромиссных решений ПР с несовпадающими интересами, только часть из которых является строго экономическими.

Практическое значение результатов диссертации заключается в их направленности на решение конкретных задач, стоящих перед предприятиями, занимающимися ремонтом и реконструкцией городских транспортных сооружений; в применении этих результатов в учебном процессе по специальности Прикладная математика в экономике. Результаты диссертационного исследования нашли практическое применение, подтвержденное справками о внедрении.

Апробация работы. Основные положения и результаты выпоненного исследования докладывались и обсуждались на 2-ой научно-практической и научно-методической конференции молодых ученых с участием деятелей науки стран СНГ и зарубежья Человек-Общество-Наука, на IX международной конференции Проблемы управления безопасностью сложных систем, на IV международном симпозиуме Открытое общество и устойчивое развитие: местные проблемы и решения, Московской конференции молодых ученых Научно-технические проблемы развития Московского мегаполиса и ежегодных научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ (ГТУ). Работа прошла апробацию на заседании ученого совета РОО Академии промышленности и менеджмента.

Публикации. Основное содержание диссертации офажено в девяти публикациях общим объемом 7,6 п.л. (из них принадлежит автору Ч 3,4 п.л.). В их числе четыре публикации в материалах международных научных конференций.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав основного текста, заключения, библиографического списка (116 наименований) и двух приложений. Работа содержит 159 страниц машинописного текста. 77 рисунков и И таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность выбранной темы, определяется цель работы и содержание поставленных задач, формулируется объект и предмет исследования, указываются методы исследования, а также излагается структура диссертации.

Первая глава Учег специфики мероприятий по ремонту и реконструкции городских транспортных сооружений при их экономической оценке и принятии решений. Городские транспортные сооружения (мосты, путепроводы, эстакады, тоннели) являются наиболее ответственными элементами улично-дорожной сети городов. Поэтому улучшение транспортно-эксплуатационного состояния мостов и пуге-проводов является важной народнохозяйственной задачей

Оценка и выбор проектов ремонта является многокритериальной задачей, при решении которой приходится учитывать большое количество факторов, принципиально не сводимых к единому показателю качества (эффекта), и несовпадающих интересов, нуждающихся в согласовании.

Человек принимает решение на основе собственной целостной системы представлений о ситуации (ментальной модели). Однако ментальные модели содержат представления, не укладывающиеся в логическое мышление, поэтому решения и действия человека не всегда имеют под собой логическую основу. Проведенные психологические исследования показывают, что при отсутствии аналитической поддержки ПР часто полыуются упрощенными, а порой и противоречивыми решающими правилами.

Только автоматизированные системы поддержки принятия решения (СППР) (рис.1) в настоящее время способны обеспечить сравнение и анализ большою количества вариантов проектов, каждый из которых оценивается по многим критериям. Этой системе oiводится вспомогательная роль помощника, а основная роль в принятии решений принадлежит человеку. Вопросы разработки СППР освещены в работах Моисеева H.H., Емельянова C.B., Ларичева О.И , Трахтенгсрца Э.А., Лотова A.B., Еремина В.М., Юрчика П.Ф., Кини Р.Л., 1'айфа X., Саати Т., Жамбю М. и др.

Ч 1 .Генерация возможных альтернатив решений 4-

2.0ценка возможных альтернатив решений

3.Согласование решений

Х.Компьютерный анализ динамики развития ситуации

5. Удовлетворительное нет

решение выбрано? -Ч

| да С КОНЕЦ ) Рис.1. Схема функционирования компьютерной СППР

В процессе эксплуатации городские транспортные сооружения подвергаются моральному и физическому износу. Для целей поддержания технических характеристик городских транспортных сооружений служат мероприятия по содержанию дорог. Для восстановления их технических характеристик до прежнего уровня необходимо проведение ремонтов. Для приведения технических характеристик и параметров сооружений в соответствие с современными требованиями проводят их реконструкцию.

Проведение ремонтных работ на городских транспортных сооружениях в условиях крупного города накладывает ряд ограничений на схемы их организации. Организация ремонта или реконструкции транспортного сооружения подразумевает выбор такой технологии проведения работ и такого графика работ, которые поностью увязаны во времени и в пространстве с системой организации дорожного движения. В связи с этим задача выбора необходимого варианта организации ремонта становится сложной, многокритериальной задачей.

Существующие методы оценки и выбора варианта ремонта или реконструкции городских транспортных сооружений не в поной мере учитывают социальные и экологические критерии. К таким критериям относятся: потери времени транспортными средствами, уровень опасности дорожного движения, уровень экологического загрязнения. Указанные критерии не имеют на сегодняшний день обоснованного

стоимостного выражения, поэтому не являются экономическими и их оценка может быть дана только в натуральных или условных единицах измерения. Сведение напрямую этих критериев к стоимостному выражению затруднительно из-за отсутствия соответствующей теоретико-методической базы.

Применяющийся до настоящего времени при оценке проектов в автомобильно-дорожной отрасли оптимизационный подход и, в частности, метод минимума приведенных затрат имеет ряд существенных недостатков Во многих случаях сложно, а иногда и просто невозможно на основе ряда разнородных и часто противоречивых критериев сформировать единую целевую функцию. Кроме того, часто встречаются ситуации, когда оптимальный по методу приведенных затрат вариант требует таких значительных единовременных затрат, что имеющихся в наличии финансовых средств явно не достаючно, а проект осуществлять надо.

Многие методы многокритериальной оптимизации, например, метод кусочно-линейной аппроксимации, метод оценки функций предпочтения ПР и др. являются сложными в реализации, так как требуют очень много информации от ПР, которые могут не являться специалистами в автомобильно-дорожной отрасли. Этих недостатков лишен метод достижимых целей, при применении которого совокупность достижимых целей представляется лицам, участвующим в принятии решения в наглядном графическом виде, и ПР предлагается выбрать компромиссный вариант. Однако в задачах, возникающих в рассматриваемой отрасли, множество достижимых целей является дискретным, что не позволяет применить указанный метод. В этом случае необходимо разработать новые подходы для поиска компромиссного решения, что и сделано в диссертации.

Предлагаемый подход представляет собой по существу опосредованное сведение социальных и экологических критериев к стоимостному выражению, основывающееся на выборе конкретного компромиссного решения ПР.

Вторая глава Имитационное моделирование транспортных потоков как инея ру мент для сбора и учета исходной информации для выбора управленческих решений по ремонту и реконструкции городских транспортных сооружений. Определяющее значение для принятия решения ПР I) правильной стратегии ремонта и реконструкции городского транспортного сооружения имеет достоверная информация о параметрах функционирования этого сооружения. Не все данные могут бьпь получены путем натурных наблюдений и сбором статистических данных. И здесь на первое место выходит моделирование функционирования городского транспортного соору-

жения во время проведения на нем ремонта или реконструкции и, в частности, имитационное моделирование.

Имитационные модели являются более универсальными по сравнению с аналитическими моделями, и могут быть построены при отсутствии математической модели оригинала. Идея имитационного моделирования и заключается в том, что строится агоритм поведения подсистем и отдельных элементов систем во времени. Многократно прогоняя имитационную модель в условиях случайных потоков событий на входе и в самой системе, можно накопить статистическую информацию об изменении существенных переменных состояния имитационной модели. Статистическая обработка этой информации позволяет получить статистические оценки значений критериев.

В диссертации представлена система имитационных моделей функционирования системы водитель - автомобиль - дорога - окружающая среда (ВАДС) в местах производства ремонтных рабог на городских транспортных сооружениях и в зоне их влияния, позволяющая с достаточной степенью точности прогнозировать режим движения транспортного потока для любой конкретной схемы организации движения, видов проводимых работ и типа ремонтируемого сооружения, а также для любых характеристик транспортных потоков.

Такая система сложилась на основе многолетнего опыта создания и использования имитационных моделей транспортных потоков и включает в себя, -модуль свободного движения автомобилей как элементов транспортного потока; -модуль взаимодействия водителей на одной полосе движения; -модуль создания автомобилей и водителей;

-модуль, обеспечивающий проведение имитационных экспериментов; -модуль диалогового режима ввода исходных данных для моделирования; -модуль статистической обработки результатов эксперимента; -модуль анимации имитируемого транспортного потока.

На рис.2 приведена обобщенная блок-схема функционирования имитационной модели движения транспортных потоков.

Блок 1. Осуществляется ввод исходных данных и задание начальных значений имитационного эксперимента. Исходными данными является конкретная схема проведения ремонтных работ, место их проведения и зона их влияния на окружающую УДС, интенсивность и состав движения транспортных потоков.

111оиск минимальною положительного элемента 1* матрицы Т(1,.1)

Пересчет состояния системы (агрегата) на время 1тш; Т ц=Тц-1т

Цикл по числу полос движения к (к=1.. 6)

Формирование появления нового автомобиля на к-й полосе

Конец цикла

-1 Г>Тг-1Д,

Формирование выходного сигнала о текущем состоянии системы для блока обра-бо|ки результатов имитационного эксперимента

Обработка результатов имитационного эксперимента и их вывод на печать -4

Рис.2. Обобщении блок-схема имитационной модели движения автомобилей на участке производства работ на городском транспортном сооружении

Задается время моделирования Тг и период разогрева модели Тк. Задаются законы (случайные) появления автомобилей 1Д(1=1,...,6) на каждой полосе движения соответственно.

Блок 2. Проверка на окончание периода проведения времени моделирования эксперимента Т2.

Блок 3. Производится вычисление времен достижения каждым автомобилем каждой ситуации (особого состояния). Особыми состояниями называются состояния системы, при наступлении которых водители изменяют режимы движения. В модели рассматривается десять укрупненных особых состояний. Эти моменты времени заносятся в матрицу времен Т(1 о), где \ Ч номер автомобиля, j Ч номер особого состояния. Размер матрицы в данный момент времени равен I х .1, где I Ч количество находящихся в системе автомобилей, .1 Ч число особых состояний системы.

Блок 4. Определяется номер автомобиля 1 и номер ситуации.)'. время наступления которой ^ для данного автомобиля является наименьшим среди всех остальных автомобилей и особых ситуаций на данный момент времени.

Блок 5. Определяется минимальное значение из множества {Ц = I*, ^ .,16}.

Блок 6. Производится пересчет пройденного пути, скорости, продожительности стоянки для всех находящихся в данный момент времени в системе автомобилей на время 1тш.

Блоки 7-9. Моделируется наступление момента появления ближайшего по времени автомобиля на одной из полос движения.

Блок 10. По заданному процентному соотношению между легковыми, грузовыми автомобилями и автобусами на к-й полосе движения (номер полосы, где появися новый автомобиль) генерируется равномерно распределенное случайное число, определяющее тип появляющегося автомобиля. Формируется время появления следующего автомобиля на к-й полосе движения.

Блок 12. Проверка наступления времени особого состояния на момент 1т|Д

Блок 13. Производится изменение состояния автомобиля в соответствии с ]-й ситуацией.

Блок 14. Проверка на окончание периода разогрева модели Тк.

Блок 15. Уменьшение периода моделирования Тг на величину 1тт. Блок 16. Фиксируется мгновенное состояние системы в каждом пункте наблюдения в выбранном сечении.

Блок 17. Обработка результатов имитационного эксперимента и вывод ее на печагь. В этом блоке определяются значения потерь времени автомобилями, уровня опасности дорожного движения, уровней экологического загрязнения.

Потери времени определяются как разность затрат времени транспортными средствами на преодоление участка транспортного сооружения до и во время ремонта. Имитационная модель рассчитывает затраты времени на прохождение участка каждым автомобилем для каждого варианта ремонта. Затем потери времени суммируются. Отметим, что модель позволяет оценивать потери времени не только для потока в целом, но и для отдельных типов автомобилей, составляющих поток.

Для оценки уровня опасности дорожного движения был использован метод конфликтных ситуаций (КС). Суть метода в том, что каждому дорожно-транспортному происшествию (ДТП) предшествует некоторая КС, но не все КС приводят к ДТП. ДТП - редкое явление, но многими исследователями доказано, что число ДТП коррелирует с числом КС Показатель уровня опасности дорожного движения 8., определяется по формуле:

где /V- число КС, возникших на рассматриваемом участке УДС за заданное время наблюдения 07);

сг, - степень опасности г'-ой КС, которая, в свою очередь, определяется следующим образом:

гле а(со,а) - степень опасности КС, определяемой в виде функции а; отображающей множество возможных управлений автомобилем (со,а) в отрезок [0,1]. Здесь ш означает управление автомобилем посредством рулевого колеса, а -посредством изменения ускорения;

Ек(со,а) = А(сот,аД) и В(а>Д,ап) и С(со} Д,ауп) - множество, состоящее из трех подмножеств, где подмножество А - множество всех возможных управлений с помощью критического ускорения при фиксированном значении со, В- мно-

множество всех возможных управлений с помощью критического поворота рулевого колеса при фиксированном а, С - множество всех возможных управлений с помощью критического ускорения и критического поворота рулевого колеса одновременно.

Для оценки уровня экологического загрязнения транспортными потоками все автомобили подразделяются на 23 группы согласно классификации ЕС. Для каждой группы транспортных средств известны корреляционные зависимости выбросов вредных веществ(СО, СОг, СХНУ, N0*, твердых частиц) при различных фазах движения (с постоянной скоростью, с ускорением, замедлением, холостой ход), которые имеют вид

У = а + ЬУ0 +сУа2 кг/ч-км, (3)

где а,с1,сМ - коэффициенты, определенные эмпирически для каждою наименования вредных веществ.

Расчет удельных значений измерителя \V-ro наименования выбросов производится по формуле:

1"= Г кг/ч-км, (4)

где УКГ(У11) - определяется по формуле (3) с соответствующими коэффициентами.

Имитационная модель для каждого автомобиля определяет время и место его нахождения в каждой из перечисленных фаз движения. Затем в течение периода наблюдения (длительности имитационного эксперимента) все эти данные суммируются.

Эти значения были использованы для оценки и выбора вариантов проектных решений.

Третья глава Разработка методики выбора компромиссного варианта ремонта и реконструкции городских транспортных сооружений как инструмента планирования организации работ. Предлагаемая разработка СППР для автоматизированного выбора варианта ремонта и реконструкции городских транспортных сооружений основывается на выработке компромиссного решения в многокритериальном пространстве.

Такая СППР, основанная на теоретических разработках к.т.н. Еремина В.М. и его учеников, была адаптирована к теме диссертации и получила название Выбор

компромиссного решения - Ремонт (ВКР-РЕМОНТ). Ее структурная схема представлена на рисунке 3. Адаптация системы выразилась в следующем:

- система стала проблемно-ориентированна для задач авгомобильно-дорожной отрасли;

- система допонена блоком 17; ^

- усовершенствованы блоки 8 и 13: разработаны агоритмы пошагового сближения целевых точек и изменения радиусов кластеров;

- усовершенствован блок 15: агоритмически четко определена и компьютерно I реализована процедура проецирования многомерною отображения на двумерное отображение с последующим добавлением критериев.

Реализованы два способа визуализации критериального пространства - двумерный, когда число отображаемых на графике критериев равно двум, и многомерный, когда число кршериев больше двух. В многомерном случае координатные оси представлены в виде радиусов окружности, отстоящих друг от друга на равные углы (рис.4).

ПР имеет возможность задавать количество, название и веса (значимость) критериев, задавать значение критериев для каждой точки отображения, назначать на критериальном пространстве целевые точки, которые отражают позицию ПР по рассматриваемой проблеме, а также задавать для целевых точек кластеры, которые выражают возможный компромисс со стороны ПР, и выглядят как прямоугольная область вокруг целевой точки в двумерном отображении, либо как внутренность фигуры, о1раниченной многоугольниками, в многомерном отображении (рис.4). ПР может назначать до 26 целевых точек и до 10 кластеров к каждой из них. Целевые точки и кластеры можно перемещать, удалять, добавлять, а у кластеров, кроме того, можно изменять радиусы.

СППР сама автоматически определяет три точки, ближайшие к целевой (в смысле евклидова расстояния), которые мо1ут быть предложены в качестве компромиссного решения, она также автоматически фиксирует точки, попавшие в кластер. ( Многокритериальное отображение может быть спроецировано на отображение меньшей размерности для детального анализа

Допонительным инструментом является построение Парето-оптимального |

множества альтернатив, чтобы заранее отсеять заведомо неудачные варианты. Но его не следует применять при нахождении компромиссного решения ПР с антагонистическими взглядами.

Рис. 3. Структурная схема автоматизированной системы выбора компромиссного решения

Рис.4. Реализации отображений критериального пространства: а) двумерное; б) многомерное

В системе постоянно отображается информация о Iочках, ближайших к целевым точкам, и точкам, попавшим в кластеры. Все действия ПР протоколируются, и есть возможность вернуться к предыдущему варианту.

В диссертации разработаны три методики использования СППР ВКР-РЕМОНТ.

Первая методика получила название лот общего к частному. Применяется в случае, если руководитель единолично принимает решение о выборе варианта, либо решение принимается группой ПР с близкими позициями, при личной встрече. Суть ее в следующем. ПР на многомерном отображении назначает целевую точку и рас-сматривае! фи точки, ближайшие к целевой, в качестве компромиссного решения. Если компромиссное решение не выбрано, ПР задает кластер. Если в кластер попало много точек отображения, они рассматриваются более детально Если точек немного, они анализируются в качестве компромиссного решения. Если точек в кластере не оказалось, многомерное отображение проецируется на двумерное, и ПР более тщательно анализирует, почему в кластер не попали точки. Изменяя радиусы кластера и/или координаты целевой точки, ПР добивается, чтобы в кластер попали точки. После этого, добавляя по одному критерию, ПР постепенно возвращается к исходному многомерному отображению с исправленными значениями кластера.

Вторая методика получила название лот частного к общему. Применяется в случае, если руководитель единолично принимает решение о выборе варианта, либо решение принимается группой ПР с близкими позициями, при личной встрече. Основное отличие данной методики от первой методики заключается в том, что вместо многомерного отображения рассматривается ряд двумерных отображений с одним фиксированным критерием в качестве оси X. И здесь используется понятие поликластерных точек, т.е. точек одновременно присутствующих во всех кластерах различных отображений. Суть методики в следующем. Задастся двумерное отображение с критерием ( по оси X и 1+1 по оси У. ПР назначает целевую точку на двумерном отображении и рассматривает три точки, ближайшие к целевой, в качестве компромиссного решения. Если компромиссное решение не выбрано, ПР задает кластер. При этом все, попавшие в кластер точки, фиксируются в качестве поликластерных. После этого ПР переходит к следующему двумерному отображению с гем же критерием I по оси X и критерием +2 по оси У. ПР назначает целевую точку на двумерном отображении и анализирует, нет ли среди трех точек, ближайших к целевой, поликластерных. Если поликластерных точек нет, ПР задает кластер. Если в кластер не попало поликластерных точек, ПР возвращается к предыдущему отображению и изменяет целевую точку и/или кластер. Если поликластерных точек, попавших в кластер, много, дальнейшее исследование проводится не на всем множестве альтернатив, а только на этом множестве точек. Если точек немного, ПР поочередно переходит к следующим отображениям, пока не рассмотрит в качестве оси У все оставшиеся критерии.

Третья методика получила название сближение взглядов. Применяется в случае, если решение принимается группой ПР, позиции которых не столь близки, чтобы они могли назначить лобщую целевую точку, либо если существуют антагонистические позиции по ряду критериев. Суть ее в следующем. Каждое ПР назначает свою целевую точку. После этого они анализируют, нет ли среди трех точек, ближайших к своим целевым, точек, одновременно являющимися ближайшими ко всем целевым точкам. Если такие точки есть, они предлагаются в качестве компромиссных решений. Если нет, то рассчитывается центр тяжести целевых точек, и в качестве компромиссного решения предлагаются три точки, ближайшие к нему. Если компромиссного решения не выбрано, каждое ПР задает кластеры для своих целевых точек. Если в пересечение кластеров попало большое количество поликластерных точек, то дальнейшее исследование проводится не на всем множестве альтернатив, а только на

этом множестве точек. Если точек немного, то предлагается выбрать компромиссное решение среди них. Если ни одна точка не попала в пересечение кластеров, то ПР начинают сближать целевые точки по направлению центра тяжести и/или изменять радиусы кластеров, пока в пересечении кластеров не окажется достаточное количество поликластерных точек.

В качестве примера реализации методик согласования принятия компромиссного решения был выбран путепровод на пересечении Ленинградского шоссе с I МКАД. Для оценки вариантов проекта мы вводим пять критериев: сметная стоимость проведения ремонта, продожительность ремонта, потери времени транспортными средствами вследствие проведения ремонта по данному варианту, уровень опасности дорожного движения (ОДД), уровень экологического загрязнения (ЭЗ) в районе, прилегающем к месту проведения ремонта. Были рассмотрены 80 вариантов организации ремонта, которые отличались друг от друга шириной перекрытия ремонтируемой полосы и количеством очередей ремонта.

Наилучшим вариантом с позиции строительной организации, выпоняющей ремонтные работы на путепроводе, являся вариант их выпонения сразу на всей площади сооружения, что снижало сметную стоимость и продожительность ремонта до минимума. Но такое решение приводило к максимальным значениям потерь времени транспортными средствами, ОДД и ЭЗ, что повышало напряженность в социальной сфере. Наил)чший же вариант проведения ремонтных работ на путепроводе в городских условиях с позиции минимальных потерь времени транспортными средствами, обеспечения безопасности движения и снижения загрязнения окружающей среды, приводил к неоправданно высокой сметной стоимости ремонта и затягиванию сроков ремонтных работ. Между ними Ч множество решений. Выбор компромиссного из них - задача автоматизированной СППР Выбор компромиссного решения - Ремонт.

Для случая, когда выбор и оценку вариантов ремонта путепровода производил один человек, было предложено применить методика лот общего к частному. . При этом ПР руководствовася тем. что целевая точка дожна иметь минимальные значения по всем критериям одновременно. Построения велись на многомерном отображении. /л

После построения Парето-оптимальиого множества альтернатив, множество достижимых вариантов снизилось до десяти. Далее, последовательно применяя данную методику, ПР остановися на варианте №44. И хотя у варианта №44 самые высокие показатели потерь времени ТС и уровня экологического загрязнения, но за счет

низкого процента отклонения значений этих критериев от целевой точки и за счет короткого времени ремонта, ПР счел целесообразным выбрать именно вариант №44 (рис.5 а).

а) вариант №44

б) вариан г №45

Рис.5 Последовательное перемещение строительной площадки при ремонте путепровода: I - строительная площадка; 2 - направление движения; 3 - тротуар путепровода; 4 - ограждение.

При использовании методики лот частного к общему также считалось, что выбор и оценку вариантов ремонта путепровода производил один человек. При этом он руководствовася тем, что целевая точка дожна иметь минимальные значения по всем критериям одновременно. Построения велись на ряде двумерных отображений. В качестве фиксированной оси X ПР выбрал критерий Сметная стоимость ремонта. После построения Парето-оптимального множества альтернатив, множество достижимых вариантов снизилось до десяти.

Далее, последовательно применяя методику данную, ПР остановися также ^

на варианте №44. И хотя у варианта №44 самые высокие показатели потерь времени ТС и уровень экологического загрязнения, но за счет низкого процента отклонения значений этих критериев от целевой точки и за счет короткого времени ремонта, ПР счел целесообразным выбрать именно вариант №44 (рис.5 а).

Методика сближение взглядов была выбрана для случая, когда переговоры велись между четырьмя ПР с несовпадающими взглядами В начале переговоров выявлены следующие заинтересованности ПР:

- ПР1 (представитель заказчика) - минимум сметной стоимости ремонта;

- ПР2 (представшель общественности) - минимум потерь времени транспортными средствами во время ремонта;

- ПРЗ (представитель общественности и ГИБДД) - минимальный уровень опасности дорожного движения;

- ПР4 (представитель общественности и экологических служб) - минимальный уровень эколо! ического загрязнения.

Так как последние три тенденнии взаимно допоняют друг друга, то отстаивать их может одно ПР. Таким образом, в переговорах принимали участие два ПР: ПР1, отстаивающее вариант ремонта с минимальной сметной стоимостью, и ПР2, стремящееся свести социальные издержки населения к минимуму.

Построения велись на многомерном отображении. Так как ПР имеют неантагонистические интересы, то сначала было построено Парето-оптимальное множество, сократившее количество альтернатив до 10 вариантов.

Для своей целевой точки ПР1 выбрало координаты с минимальными значениями критериев сметной стоимости и продожительности ремонта и со средними значениями по всем остальным критериям А ПР2 назначило свою целевую точку с ^

минимальными значениями критериев потерь времени транспортными средствами, уровней опасности дорожного движения и экологического загрязнения и средними значениями сметной стоимости и продожительности ремонта.

После последовательного сближения целевых точек и изменения радиусов кластеров, ПР1 и ПР2 остановились на варианте ремонта путепровода №45 (рис.5 б).

г Проведем экономическую интерпретацию полученных по указанным методи-

кам результатов. Компромиссное решение, полученное по методикам лот общего к частному и лот частного к общему по существу можно интерпретировать как опре-^ деляемые ПР затраты на нахождение социальных и экологических критериев в при-

емлемых пределах. Можно считать, что эти затраты равны разносш между сметными стоимостями выбранного варианта №44 и варианта №15 с минимальной сметной стоимостью (46,26 мн.руб или 33%). Для методики сближение взглядов эта разность составляет 43,38 мн.руб или 31%. Разность сметных стоимостей варианта №44 и варианта №1 с максимальной сметной стоимостью составляет 26,01 мн.руб или 12%. Для данной методики Э1и цифры равны соответственно 28,89 мн.руб или 14%. Последние значения можно интерпретировать как экономические уступки, на которые пошел ПР, отстаивающий социальные интересы, по сравнению с оптимальным с его точки зрения вариантом.

Рассмотренные примеры показали, что разработанные методики эффективно применимы для решения широкого круга управленческих задач, стоящих перед предприятиями автомобильно-дорожной отрасли.

Применение системы ВКР-РЕМОНТ позволяет на порядок уменьшить время и затраты на принятие решения, улучшает понимание ПР рассматриваемой проблемы и повышает ответственноегь ПР при принятии решения.

Разработанный подход можно рекомендовать использовать при выставлении проекта на тендер для определения эффективного способа выбора подрядчика.

В зависимости от типа работ выбор может происходить между:

- контрактом на определенную общую сумму;

- предельным контрактом, при котором конечная сумма выплат зависит от качества выпоненных работ;

- контрактом по принципу возмещения затрат, при котором платежи основываются на сумме затрат (данная система требует "открытой" бухгатерии) плюс допонительная сумма на покрытие излишков и прибыли;

- контрактом целевых затрат, при которых платежи основаны на реальных затратах, плюс прибыль, плюс допонительные платежи в случае, если подрядчик добися значительной экономии и потратил средств не более определенной суммы.

Кроме того, разработанный подход может быть использован для совершенствования системы управления информацией, которая, в свою очередь, представляет основу для принятия решений по целому ряду вопросов, касающихся деятельности различных подразделений дорожной организации:

- проведение ремонта и содержания транспортных сооружений;

- ремонт дорожного покрытия и проезжей части мостов;

- улучшение геометрических элементов транспортных сооружений и подходов к ним для повышения пропускной способности и безопасности движения;

- определение размера сборов за пользование транспортными сооружениями.

В заключении обобщены результаты исследования, сформулированы основные результаты, полученные автором:

1. Проведенный анализ существующих критериев и методов оценки и выбора вариантов ремонта и реконструкции городских транспортных сооружений показал необходимость использования многокритериального подхода, основанного на современных компьютерных технологиях.

2. Разработаны и обоснованы методы получения исходной информации для выбора управленческих решений (включая методику проведения имитационного моделирования на участке производства ремонтных работ на городском транспортном сооружении и в зоне его влияния).

3. Разработана концепция выбора варианта ремонта городского транспортного сооружения путем согласования несовпадающих интересов в случае наличия множества критериев оценки.

4. Разработана информационная модель согласования несовпадающих интересов в случае наличия многих критериев оценки, и на ее основе разработано инструментальное средство - система поддержки принятия решений Выбор компромиссного решения Ч Ремонт (ВКР-РЕМОНТ).

5. Разработаны методики выбора варианта ремонта городского транспортного сооружения путем согласования несовпадающих интересов в случае антагонистических и неантагонистических интересов ПР.

6. Разработанные методики апробированы на реальном примере для выбора варианта ремонта путепровода на пересечении Ленинградского шоссе и МКАД в г. Москве. Применение системы ВКР-РЕМОНТ позволяет значительно уменьшить время и затраты на принятие решения, улучшает понимание ПР рассматриваемого варианта, позволяет рассмотреть большое количество вариантов ремонта.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

Основные положения и результаты диссертации отражены в следующих публикациях:

1. Черников В.В. Используемые методы математического моделирования в исследовании системы водитель-автомобиль-пешеход// Человек-Общество-Наука. Часть 4. Техника и производство: Сб. науч. тр. и тезисов. - М, 1993. - с.72-73.

2. Черников В.В. Оценка безопасности движения с использованием метода конфликтных ситуаций// Человек-Общество-Наука. Часть 4. Техника и производство: Сб. науч. тр. и тезисов. - М, 1993. - с.73-74.

3. Еремин В.М., Черников В.В. Выбор компромиссных решений в задачах управления безопасностью дорожного движения посредством реконструкции и ремонта улично-дорожной сети// Проблемы управления безопасностью сложных систем: Материалы IX международной конференции. Москва, 19 декабря 2001 г. /Под ред. Архиповой Н.И. и Кульбы В.В. - М.: РГТУ. - с.460-464.

4. Еремин В.М., Черников В.В. Системы виртуальной реальности в решении проблем строительства, реконструкции и ремонта автотранспортных сооружений в городах и информирования населения// Открытое общество и устойчивое развитие: местные проблемы и решения: Вып.ХИ. - М.: Изд-во МГИДА, 2002. - с.79-82.

5. Еремин В.М., Черников В.В. Процедура выбора варианта технологии проведения ремонта городского путепровода в условиях несовпадающих интересов лиц, принимающих решение// Депонировано в ВИНИТИ 26.08.2002, №1516 - В2002.

6. Еремин В.М., Черников В.В., Шухман Г.А. Автоматизированная система для выпонения процедур выбора компромиссных управляющих решений в авгомо-бильно-дорожной отрасли//Депонировано в ВИНИТИ 26.08.2002, №1517 - В2002.

7. Еремин В.М., Черников В.В., Шухман Г.А. Автоматизированная сисгема и методика выбора компромиссных управлений в автомобильно-дорожной отрасли// Транспорт: наука, техника, управление/ ВИНИТИ, 2002. - №9. - с.28-37.

8. Еремин В.М., Черников В.В. Выбор варианта технологии проведения ремонта городского путепровода лицами, принимающими решения, имеющими несовпадающие интересы// Транспорт: наука, техника, управление/ ВИНИТИ, 2002. -№11.-с.11-21.

9. Еремин В.М., Черников В.В. Выбор проектных вариантов развития и совершенствования ремонта и реконструкции городских транспортных сооружений// Научно-технические проблемы развития Московского мегаполиса" Московская конференция молодых ученых. Москва 19-21 ноября 2002 / Тезисы докладов. - М.: ИМАШ РАН, 2002. - с.67.

Черников Владимир Владимирович

СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ ПЛАНИРОВАНИИ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ ПО РЕМОНТУ И РЕКОНСТРУКЦИИ ГОРОДСКИХ ТРАНСПОРТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать 16.04.2003. Сдано в производство 17.04.2003 Формат бумаги 60 .< 90/16 Бум. множит. Усл. печ л. 1,75. Уч.-изд. л 1,65. Тираж 100. Заказ № 331

РИЦ МГИУ, 115280, Москва, Автозаводская, 16 Тел (095)277-23-15

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидат экономических наук , Черников, Владимир Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. УЧЕТ СПЕЦИФИКИ МЕРОПРИЯТИЙ ПО РЕМОНТУ И РЕКОНСТРУКЦИИ ГОРОДСКИХ ТРАНСПОРТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ПРИ ИХ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ОЦЕНКЕ И ПРИНЯТИИ РЕШЕНИЙ.

1.1 .Классификация и особенности проведения мероприятий по ремонту и pell конструкции городских транспортных сооружений и их учет при техникоэкономическом анализе.

1.2 .Учет специфики вариантов технологии ремонта и реконструкции городских транспортных сооружений для определения социально-экономических критериев.

1.3 .Компьютерные системы поддержки принятия решений.

1.3.1 .Процесс принятия решения.

1.3.2.Системы поддержки принятия решений.

1.3.3.Факторы, влияющие на процесс поддержки принятия решений.

1.3 .^Функционирование компьютерной системы поддержки принятия решений.

1.3.4.1 .Генерация возможных решений.

1.3.4.2 .Оценка возможных решений.

1.3.4.3 .Согласование решений.

1.4.Существующие критерии и методы оценки и выбора вариантов ремонта и реконструкции городских транспортных сооружений.

Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ КАК ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ СБОРА И УЧЕТА ИСХОДНОЙ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ ВЫБОРА УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО РЕМОНТУ И РЕКОНСТРУКЦИИ ГОРОДСКИХ ТРАНСПОРТНЫХ

СООРУЖЕНИЙ.

2.1.Обоснование использования имитационного моделирования в качестве источника информации о параметрах функционирования городских транспортных сооружений.

2.2.Разработка метода сбора и обработки информации, необходимой для выбора управленческих решений, на основе имитационных экспериментов.

2.2.1 .Концептуальная модель движения транспортных потоков.

2.2.2.Система имитационных моделей для создания баз данных о параметрах транспортных потоков.

2.2.2.1. Модуль свободного движения автомобилей.

2.2.2.2. Модуль взаимодействия водителей в транспортном потоке.

2.2.2.3. Модуль создания автомобилей и водителей.

2.2.2.4. Модуль, обеспечивающий проведение имитационных экспериментов.

2.2.2.5. Обобщенная блок-схема имитационной модели движения транспортных потоков.

2.2.3 .Методика проведения имитационных экспериментов.

2.3.Получение исходной информации о характеристиках движения в местах проведения ремонтных работ с использованием имитационной модели.

2.3.1.Определение потерь времени автотранспортными средствами в местах проведения ремонтных работ на городских транспортных сооружениях.

2.3.2.0пределение степени опасности дорожного движения методом конфликтных ситуаций.

2.3.3.Определение влияния транспортных потоков на окружающую среду. 95 2.3.3.1 .Оценка пробеговых выбросов вредных веществ транспортными потоками.

2.3.3.2,Оценка погонных выбросов вредных веществ транспортными потоками.

Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ВЫБОРА КОМПРОМИССНОГО ВАРИАНТА РЕМОНТА И РЕКОНСТРУКЦИИ ГОРОДСКИХ ТРАНСПОРТНЫХ СООРУЖЕНИЙ КАК ИНСТРУМЕНТА

ПЛАНИРОВАНИЯ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ.

3.1.Автоматизированная система выбора компромиссного решения для задач ремонта и реконструкции городских транспортных сооружений.Ю

3.2.Методики выбора компромиссных вариантов ремонта и реконструкции городских транспортных сооружений.

3.3.Примеры реализации методик.

3.3.1 .Применение методики 1 лот общего к частному.

3.3.2.Применение методики 2 лот частного к общему.

3.3.3.Применение методики 3 сближение взглядов.

3.4.Рекомендации по использованию системы поддержки принятия решений.

3.4.1. Определение эффективного способа выбора подрядчика.

3.4.2. Система управления информацией.

Выводы по главе 3.

Диссертация: введение по экономике, на тему "Система поддержки принятия решений при планировании организации работ по ремонту и реконструкции городских транспортных сооружений"

На данный момент Россия является второй страной в мире по объему грузовых перевозок, что не может не сказаться на функционировании городской транспортной системы. Существенное влияние на работу городской транспортной системы оказывает состояние улично-дорожной сети (УДС) города и входящих в ее состав мостов, путепроводов, эстакад, тоннелей и других дорожно-транспортных сооружений. Выход из строя или ухудшение условий эксплуатации отдельных транспортных сооружений и объектов резко снижает эффективность работы всей транспортной системы, промышленно-хозяйственного и социально-культурного потенциала города.

Важная роль мостов и путепроводов в организации транспортного процесса определяет высокие требования к транспортно-эксплутационному состоянию сооружений, обусловливает необходимость своевременного их ремонта и реконструкции. Между тем сложившаяся система организации и выпонения ремонтных работ на городских транспортных сооружениях не в состоянии быстро и качественно решать эти задачи. Во многом это объясняется недостаточной проработкой или отсутствием каких-либо экономико-математических обоснований при выборе схем проведения ремонтных работ.

На сегодняшний день, когда монополия на распределение и проведение работ государственными организациями утрачена, и получение заказа на проведение до-рожно-ремонтных работ происходит в процессе проведения тендера между конкурирующими частными предприятиями, при оценке варианта проекта производства ремонтных работ основным, а зачастую и единственным критерием по-прежнему остается минимум капитальных затрат.

При этом догое время господствовавший в дорожно-строительной отрасли оптимизационный подход, при котором находилось минимальное значение некоей целевой функции от капитальных затрат, и выбор варианта ремонта происходил почти автоматически, уже не отвечает требованиям сегодняшних экономических условий в стране [36]. На сегодняшний день необходима оценка варианта ремонта городских дорожно-транспортных сооружений по многим критериям. Уже давно настала необходимость учитывать не только экономические, но также социальные и экологические последствия проведения ремонтных работ.

При переходе к многокритериальному оцениванию встает проблема согласования решений - проведения переговоров между заинтересованными лицами по выбору компромиссного решения. Только компьютерные системы поддержки принятия решений (СППР) в настоящее время способны обеспечить сравнение и анализ большого количества вариантов проектов ремонта городских дорожно-транспортных сооружений, каждый из которых оценивается по многим критериям. Поэтому разрабатываемая концепция выбора варианта проекта путем согласования несовпадающих интересов дожна быть реализована в виде подсистемы в системе поддержки принятия решений.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка методического обеспечения выбора вариантов ремонта и реконструкции городских транспортных сооружений на основе совместного использования технологии ^ имитационного моделирования транспортных потоков и системы поддержки принятия решений.

Цель диссертационной работы предопределила постановку и решение следующих задач:

- анализ существующих мероприятий и вариантов технологий по ремонту и реконструкции городских транспортных сооружений;

- анализ основных направлений развития компьютерных СППР на современном этапе;

- анализ существующих критериев и методов оценки и выбора вариантов ремонта и реконструкции городских транспортных сооружений; ц - разработка и обоснование методов получения исходной информации для выбора управленческих решений ремонта и реконструкции транспортных сооружений на базе имитационного моделирования транспортных потоков;

- разработка агоритмов и компьютерных программ для выработки компромиссных решений лицами, принимающими решения (ПР), с несовпадающими интересами;

- разработка методики использования подхода для решения экономических и управленческих задач и апробация данной методики.

Предметом исследования являются процессы принятия управленческих решений по выбору вариантов ремонта и реконструкции городских транспортных сооружений.

Теоретической и методологической базой исследования явились законодательные и нормативные материалы, определяющие условия деятельности предприятий автомобильно-дорожной отрасли, работы ведущих отечественных и зарубежных специалистов в области принятия решений в условиях многокритериальности. Научно-методический инструментарий диссертационного исследования включает системный и ситуационный подходы, методы многокритериальной оптимизации, методы имитационного моделирования сложных транспортных систем, методы компьютерной визуализации данных и проведения многовариантных расчетов на основе баз данных.

Научная новизна диссертации заключается в следующем:

- предложен набор критериев для оценки вариантов ремонта и реконструкции городских транспортных сооружений, принципиально не сводимых к единому критерию, и на их основе разработан многокритериальный подход к выбору вариантов;

- разработан и обоснован метод получения исходной информации для выбора управленческих решений на основании имитационного моделирования транспортных потоков;

- предложена методика проведения компьютерных экспериментов на участке производства ремонтных работ на городском транспортном сооружении и в зоне его влияния для получения исходной информации;

- разработаны методики выбора компромиссных решений ПР с несовпадающими интересами, только часть из которых является строго экономическими.

Практическое значение результатов диссертации заключается в их направленности на решение конкретных задач, стоящих перед предприятиями, занимающимися ремонтом и реконструкцией городских транспортных сооружений; в применении этих результатов в учебном процессе по специальности Прикладная информатика в экономике. Результаты диссертационного исследования нашли практическое применение, подтвержденное справками о внедрении.

Апробация работы. Основные положения и результаты выпоненного исследования докладывались и обсуждались на 2-ой научно-практической и научно-методической конференции молодых ученых с участием деятелей науки стран СНГ и зарубежья Человек-Общество-Наука, на IX международной конференции Проблемы управления безопасностью сложных систем, на IV международном симпозиуме Открытое общество и устойчивое развитие: местные проблемы и решения, Московской конференции молодых ученых Научно-технические проблемы развития Московского мегаполиса и ежегодных научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ (ГТУ). Работа прошла апробацию на заседании ученого совета РОО Академии промышленности и менеджмента.

Публикации. Основное содержание диссертации отражено в девяти публикациях общим объемом 7,6 п.л. (из них принадлежит автору Ч 3,4 п.л.). В их числе четыре публикации в материалах международных научных конференций.

Структура работы. Диссертация состоит из введения, трех глав основного текста, заключения, библиографического списка (116 наименований) и двух приложений. Работа содержит 159 страниц машинописного текста, 77 рисунков и 11 таблиц.

Диссертация: заключение по теме "Математические и инструментальные методы экономики", Черников, Владимир Владимирович

Выводы по главе 3

1. Разработана концепция выбора варианта ремонта городского транспортного сооружения путем согласования несовпадающих интересов в случае наличия множества критериев оценки.

2. Разработана информационная модель согласования несовпадающих интересов в случае наличия многих критериев оценки, и на ее основе разработано инструментальное средство - система поддержки принятия решений Выбор компромиссного решения Ч Ремош (ВКР-РЕМОНТ).

3. Разработаны методики выбора варианта ремонта городского транспортного сооружения путем согласования несовпадающих интересов в случае антагонистических и неантагонистических интересов ПР.

4. Разработанные методики апробированы на реальном примере для выбора варианта ремонта путепровода на пересечении Ленинградского шоссе и МКАД в г. Москве. Применение системы ВКР-РЕМОНТ позволяет значительно уменьшить время и затраты на принятие решения, улучшает понимание ПР рассматриваемого варианта, позволяет рассмотреть большое количество вариантов ремонта.

5. Даны рекомендации по применению СППР. т

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Проведенный анализ существующих критериев и методов оценки и выбора вариантов ремонта и реконструкции городских транспортных сооружений показал необходимость использования многокритериального подхода, основанного на современных компьютерных технологиях.

2. Разработаны и обоснованы методы получения исходной информации для выбора управленческих решений (включая методику проведения имитационного моделирования на участке производства ремонтных работ на городском транспортном сооружении и в зоне его влияния).

3. Разработана концепция выбора варианта ремонта городского транспортного сооружения путем согласования несовпадающих интересов в случае наличия множества критериев оценки.

4. Разработана информационная модель согласования несовпадающих интересов в случае наличия многих критериев оценки, и на ее основе разработано инструментальное средство - система поддержки принятия решений Выбор компромиссного решения Ч Ремонт (ВКР-РЕМОНТ).

5. Разработаны методики выбора варианта ремонта городского транспортного сооружения путем согласования несовпадающих интересов в случае антагонистических и неантагонистических интересов ПР.

6. Разработанные методики апробированы на реальном примере для выбора варианта ремонта путепровода на пересечении Ленинградского шоссе и МКАД в г. Москве. Применение системы ВКР-РЕМОНТ позволяет значительно уменьшить время и затраты на принятие решения, улучшает понимание ПР рассматриваемого варианта, позволяет рассмотреть большое количество вариантов ремонта.

Диссертация: библиография по экономике, кандидат экономических наук , Черников, Владимир Владимирович, Москва

1. Андрианов А. Н., Бычков С. П., Хорошилов А. И. Программирование на языке СИМУЛА-67. М.: Наука, 1985.

2. Бадалян A.M. Определение зоны конфликта при возникновении конфликтных ситуаций между транспортными средствами на перекрестке. М., 1997.- 19 с. - Деп. в ВИНИТИ 10.04.97 г, № 1157-В97.

3. Бадалян А.М., Еремин В.М. Степень опасности конфликтных ситуаций в дорожном движении// Транспорт: Наука, техника, управление. №3,2002, стр. 27-31.

4. Бахвалов Л.А. Компьютерное моделирование: догий путь к сияющим вершинам?//Компьютерра, №40, 1997.

5. Березовский Б.А., Барышников Ю.М., Борзенко В.И., Кемпнер Л.М. Многокритериальная оптимизация: математические аспекты. М.: Наука, 1989.

6. Берлянд М.Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1985. -272 с.

7. Бурков В.Н., Новиков В.А. Введение в теорию активных систем. М.: ИПУ, 1996.

8. Бусленко Н.П. Моделирование сложных систем. М.: Наука, 1978.

9. Ваннах М. Нищета и величие имитационного моделирования //Компьютерра. -2002.-№24(449).-с.51.

10. Васильев А.П. Пути совершенствования норм проектирования автомобильных дорог// Строительство и эксплуатация автомобильных дорог: задачи и решения:

11. Сб. науч. тр/ МАДИ(ГТУ). М.: МАДИ(ГТУ), 2001. - с.4-19.

12. Виноградский Д.Ю., Руденко Ю.Д., Шкуратовский А.А. Эксплуатация и договечность мостов. К.: Бущвельник, 1985г. - 104с.

13. Временная классификация работ по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования/ Минавтодор РСФСР. М.: Изд. ЦБНТИ Минавтодора РСФСР, 1988. - 10 с.

14. Высоцкий М. С., Гришкевич А. И., Автомобили. Специализированный подвижной состав. М.: Высшая школа, 1989. - 240 с.

15. Гультяев А.К. MATLAB 5.2. Имитационное моделирование в среде Windows: Практическое пособие. СПб.: КОРОНА принт, 1999. - 288 с.

16. Гультяев А.К. Визуальное моделирование в среде MATLAB. СПб: Питер, 2000. -432 с.

17. Дал У. И., Мюрхауг Б., Нюгорд К. Универсальный язык моделирования. М.: Мир, 1969.

18. Дингес Э.В. Оптимизация планирования ремонта мостов при ограниченных ресурсах//Автом.дороги. 1989г. - №9. - с.23-24.

19. Дингес Э.В. Опыт разработки нормативной базы планирования ремонта автодорожных мостов. М.: Транспорт, 1991.-е. 47.

20. Дингес Э.В. Особенности функционирования и пути совершенствования воспроизводства автодорожных мостов/ ЦБНТИ Минавтодора РСФСР. М., 1992. - с.40.

21. Дожиков А.И. Оценка вариантов двухполосных автомобильных дорог по условию безопасности движения транспортных потоков: Дисс. . канд. техн. наук. -МД 1987.- 196с.

22. Дорри М. X., Рощин А. А. Инструментальные средства "Экспресс-Радиус" для автоматизации динамических расчетов систем управления. Приборы и системы управления, №3,1996.

23. Дубровин Е.Н. Городские улицы и дороги: Учебник для вузов. М.: Высш. школа, 1981.-408 е., ил.

24. Ежегодник состояния загрязнения воздуха и выбросов вредных веществ в атмосферу городов и промышленных центров Российской Федерации (России). Т. Выбросы вредных веществ, 1992 / Под ред. М.Е.Берлянда. Санкт-Петербург, 1994. -412с.

25. Емельянов А. А., Власова Е. А. Структурный анализ и имитационное моделирование в системе PILIGRIM: Учебное пособие/Моск. гос. Ун т экономики, статистики и информатики (МЭСИ); Каф. Общей теории систем и системного анализа. -М: МЭСИ, 1999.-96 с

26. Емельянов А.А. Имитационное моделирование в управлении рисками. СПб.: Инжекон, 2000. - 376 с.

27. Емельянов В. В., Ясиновский С. И. Введение в интелектуальное имитационное моделирование. Язык РДО.- М.: АНВИК, 1998. 428 с.

28. Емельянов С.В., Наппельбаум Э.Л. Методы анализа сложных систем: 2. Выбор в условиях неопределенности.// Итоги науки и техники. Техн. Кибернетика. Т.9. -М.: ВИНИТИ, 1977. с.169-242.

29. Емельянов С.В., Наппельбаум Э.Л. Методы исследования сложных систем. Логика рационального выбора. М.: ВИНИТИ, 1977.

30. Емельянов С.В., Наппельбаум Э.Л. Методы управления сложными системами: 3. Принципы рационального колективного выбора.// Итоги науки и техники. Техн. Кибернетика. Т.10. М.: ВИНИТИ, 1978. - с.120-214.

31. Еремин В.М. Имитационное моделирование сложных систем /НТИ, серия 2, №6, 1999. с. 13-17.

32. Еремин В.М. Компромиссные решения в региональном и муниципальном управ-лении.//Проблемы регионального и муниципального управления: Докл. и сообщ. IV междунар. науч. конф. Москва, 28 мая 2002 г., М.: РГГУ, 2002.-е. 292-296.

33. Еремин В.М. Принятие управленческих решений и права человека.//Проблемы регионального и муниципального управления: Докл. и сообщ. IV междунар. науч. конф. Москва, 28 мая 2002 г., М.: РГГУ, 2002.-е. 296-298.

34. Еремин В.М. Проблемы оценки проектных вариантов автомобильных дорог в САПР-АД. // Развитие методов и средств использования ЭВМ для оценки проектных решений автомобильных дорог./ Труды Союздорнии, М.: Союздорнии, 1989, с. 29-35.

35. Еремин В.М. Системы виртуальной реальности улично-дорожной сети для решения проблем экологии// I Международный конгресс "Экология и дети"/ Тезисы докладов. Часть 1. Сочи, 1999. - с.72-73.

36. Еремин В.М. Теория имитационного моделирования транспортных потоков в проектировании дорог и организации движения //Повышение транспортных качеств автомобильных дорог и безопасности движения: Сб. науч. тр./ МАДИ. М., 1986.-c.3-14.

37. Еремин В.М., Артемов С.Н. Имитационная модель потоков на магистралях// Системный анализ дорожного движения и дорожно-транспортных происшествий: Сб. научн. трудов. / МАДИ М.,1989. - с. 17-22.

38. Еремин В.М., Бадалян A.M. Имитационное моделирование транспортных потоков и метод конфликтных ситуаций.// Совершенствование методов проектирования автомобильных дорог: Сб. научн. тр. / МАДИ, 1995. с. 145-152.

39. Еремин В.М., Шухман Г.А. Выбор компромиссных экономических решений// Открытое общество и устойчивое развитие: местные проблемы и решения. Первый международный симпозиум,Т.2. М.: Изд-во МИДА, 1999 - с.90-91.

40. Еремин В.М., Шухман Г.А. Поддержка принятия решений в автомобильно-дорожной отрасли / МАДИ (ТУ). М., 1999.

41. Жамбю М. Иерархический кластер-анализ и соответствия: Пер. с фр. М.: Финансы и статистика, 1988. ISBN 5-279-00058-2.342 е.: ил. - (Математико-статистические методы за рубежом). - Пер. изд.: Франция, 1978.

42. Затуливетер Ю.С. Информация и эволюционное моделирование.// Труды Международной конференции "Идентификация систем и задачи управления SICPRO'2000" (М., 26-28 сент. 2000 г.), М.: ИПУ РАН, 2000.

43. Иванилов В.Ю., Огарышев В.Ф., Павловский Ю.Н. Имитация конфликтов. М.: ИЦРАН, 1993, 196 с.

44. Инструкция по уширению автодорожных мостов и путепроводов. ВСН 51-88/ Министерство автомобильных дорог РСФСР, Министерство строительства дорог УССР, Министерство строительства дорог БССР. М.: Транспорт, 1990. - 128 с.

45. Иоффе А.Д., Тихомиров В.М. Теория экстремальных задач. М.: Наука, 1974.

46. Карминский A.M., Нестеров П.В. Информатизация бизнеса. М.: Финансы и статистика, 1997.

47. Кини P.JL, Райфа X. Принятие решений при многих критериях: предпочтения и замещения. М.: Радио и связь, 1981.

48. Коваленко с.Н., Галушко JI.C. О нормировании сроков службы мостов// Транс, стр-во. 1986. - N4 - с.20-21.

49. Кругликов А.Г. Выбор оптимальных систем по методу "затраты-эффективность"/ Препринт ВНИИСИ. М., 1988.

50. Кун. Т. Структура научных революций. М.:Прогресс,1977.

51. Ларичев О.И. Некоторые проблемы искусственного интелекта //Сборник трудов ВНИИСИ. 1990. - №10. - с.3-9.

52. Ларичев О.И. Объективные модели и субъективные решения. М.: Наука, 1987.

53. Ларичев О.И., Мошкович Е.М. Качественные методы принятия решений. М.: Наука, Физматлит, 1996.

54. Ларичев О.И., Петровский А.Б. Системы поддержки принятия решений: современное состояние и перспективы развития // Итоги науки, т.21. Техническая кибернетика. М.: ВИНИТИ, 1987.

55. Литвинов А. С., Автомобиль: Теория эксплуатационных свойств. М.: Машиностроение, 1989. - 240 с.

56. Лотов А.В., Бушенков В.А., Каменев Г.К., Черных О.Л. Компьютер и поиск компромисса. Метод достижимых целей // РАН серия "кибернетика: неограниченные возможности и возможные ограничения". М.: Наука, 1997.

57. Луканин В.Н., Буслаев А.П., Яншин М.В. Автотранспортные потоки и окружающая среда-2: Учеб. Пособие для вузов/Под ред. В.Н.Луканина. М.: ИНФРА -М,2001. - 646 с.

58. Мартин Ф. Моделирование на вычислительных машинах. -М. : Советское радио, 1972.-320с

59. Методика расчетов выбросов в атмосферу загрязняющих веществ автотранспортом на городских магистралях. М.: НИИАТ, 1996.

60. Митичкин С.А. Компьютерное моделирование жилищно-коммунальной сферы.-http ://www.mista.ru/gorod/index.htm

61. Моисеев Н. Н. Математические задачи системного анализа. М.: Наука, 1981.

62. Моисеев Н.Н. Предисловие к книге Орловского С.А. Проблемы принятия решений при нечеткой исходной информации. М.: Наука, 1981.

63. Некрасов В.К., Алиев P.M. Эксплуатация автомобильных дорог: Учебник для автодорожных вузов. 2-е изд., перераб. - М.: Высш. шк., 1983. - 287 е., ил.

64. Орловский С.А. Проблемы принятия решений при нечеткой исходной информации. М.: Наука, 1981.

65. Подиновский В. В., Ногин В. Д. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач. М.: Наука, 1982. - 256 е., ил.

66. Попов. Э.В., Фоминых И.Б., Кисель Е.Б., Шапот М.Д. Статистические и динамические экспертные системы. М.: Финансы и статистика, 1996.

67. Поспелов Д.А., Пушкин В.М. Мышление и автоматы. М.: Советское радио, 1972.

68. Прицкер А. Моделирование на CJIAM 2. М.: Наука, 1984.

69. Рекомендации по структуре ремонта и содержания автодорожных мостов. М.: ГипродорНИИ, 1980. - 34 с.

70. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий/ Пер. с англ. Р.Г. Вачнадзе. М.: Радио и связь, 1993. - 314 е.: ил.

71. Силов В.Б. Принятие стратегических решений в нечеткой постановке. М.: * ИНПРО-РЕС, 1995.

72. Сильянов В.В. Подъездные пути у аэропортам. М.: МАДИ, 1982. - 213 с.

73. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги. Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. - 56 с.

74. СНиП 2.05.03-84. Мосты и трубы. Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985. - 200 с.

75. Строков Д.М. Оптимальное планирование организации ремонтных работ на городских транспортных сооружениях: Дисс. . канд. экон. наук/ МАДИ. М., 1988.- 175 с.

76. Трахтенгерц Э.А. Компьютерная поддержка принятия решений: Научно-практическое издание. Серия "Информатизация России на пороге XXI века". М.: СИНТЕГ, 1998.-376 с.

77. Трахтенгерц Э.А. Принятие решений на основе компьютерного анализа. М.: Институт проблем управления, 1996.

78. Трофименко Ю.В., Шемаков С.В. Оценка токсичности и топливной экономичности автотранспортных средств в ездовых циклах // Транспорт: наука, техника, управление / ВИНИТИ, 1994. № 3. - С. 56-63.

79. Уинстон П. Искусственный интелект. МИР, 1980.

80. Указания по обеспечению безопасности движения на автомобильных дорогах: ВСН 25-86 / Минавтодор РСФСР.- М.: Транспорт, 1988. 184 с.

81. Фишельсон М.С. Городские пути сообщения: Учеб. пособие для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. школа, 1980. - 296 е., ил.

82. Форрестер Дж. Мировая динамика. М.: Наука, 1978.

83. Хеггие Иен, Вискерс Пьер. Управление и финансирование автомобильных дорогв рыночных условиях/ Пер. с анг. Под редакцией проф. В.В. Сильянова М.: МАДИ(ТУ), 1999.- 174 с.

84. Хейс-Рот Ф., Уотерман Д., Ленит Д. Построение экспертных систем. М.: Мир, 1987.

85. Шеннон Р. Имитационное моделирование систем искусство и наука. - М.: Мир, 1978.-418 с.

86. Шестериков В.И. Оценка состояния автодорожных мостов и прогнозирование его изменения с помощью показателей физического износа// Автом.дороги. М.: 1991. - Вып.5. - с.1-48.

87. Шнейдерман М.В. Процедуры колективного экспертного оценивания и их экспериментальное исследование//АиТ. 1998. - №5. - с.3-16.

88. Юрчик П.Ф. Принятие решений при автоматизации технологических процессов дорожного строительства// Комплексные системы автоматизированного управления автотранспортным комплексом: Сб. науч. Трудов МАДИ(ГТУ). М., 1998. -с.36-40.

89. Buchanan B.G., Bodrow D., Davis R., Me Dermott J., Shorlife E.M. Knowlege based systems.// Annu. Rep. Computer Science. №4, p.395-416,1990.

90. Chen S.-J., .Hwang Ch.-L. Fuzzy multiple attribute decision making. Springer Verlag. Berlin. 1992.

91. Dalxey N., Helmer O. Experimental application of the Delphi method to the use of experts// Manag. Sci, V.9, №3, p.458-467, 1963.

92. Eom S.B. Decision support systems research: reference disciplines and a cumulativetradition. // The International Journal of Management Science, 23, 5, October 1995, p. 511-523.

93. Garder P. Theory for strong validation, in: KTI, Traffic Conflicts and Other Intermediate Measures in Safety Evaluation, Institute for Transport Sciences, Budapest, 1986.

94. Ginzberg M.J., Stohr E.A. A decision support: Issues and Perspectives. // Processes and Tools for Decision Support. Amsterdam, North Holland Publ.Co, 1983.

95. Hwang Ch.-L., Lin M.J. Group decision making under multiple criteria. // Lecture Notes in Economic and Mathematical Systems.vol.28, 1987.

96. Hyden Ch. The development of a method for traffic safety evaluation: The Swedish Traffic Conflicts Technique, Doctor's Thesis, Lund Institute of Technology, 1987.

97. Mishan E.J. Cost-Benefit Analysis. An Informal Introduction. Fourth Edition. London, Unwin Hyman, 1988.

98. Raifa H. The art and science of negotiation. The Belknap press of Hardward nithersity press. Cambridge, Massachusetts. 1998.

99. Silianov V.V., Yeryomin V.M., Tonkonozhenkov O.I. Unified simulation system for investigation traffic flow characteristics. Polish Academy of Science. Archives of-Transport,vol.4,No 2,Warsaw, 1992,pp.87-102.

100. Simonovic A., Slobodan P. Decision support for sustainable water resources development in water resources planning in a charging world. // Proceeding of International UNESCO symposium, Karlsruhe, Germany, p.III. 3-13,1994.

101. Slovic P., Fishhoff В., Lichtenstein S. Behavioral decision theory. // Annu. Phychol. Rev. vol. 28, 1997.

102. Thomas J. Schriber. An Introduction to Simulation Using GPSS. John Wile & Sons,1991, ISBN, 0-471-04334-6, page 425.

103. Transport research. COST-319. Estimation of pollutant emissions from transport. Final Report of the Action. Brussels, 1999, 175 p.

104. Using Proof Animation (Wolverine). Wolverine Software Corporation, 1995, page 374.

105. Yeryomin V., Tonkonozhenkov O. Traffic flow simulation as source of information for modeling, calculation and reliability assessment. Proceedings of the 4-th international conference "Safety of bridge structures" , Wroclaw, Poland, 1992,pp 179-184.

Похожие диссертации