Нейросетевой подход к изучению функционирования системы курсирования кольцевых маршрутных поездов

Введение. Исследуется участок курсирования кольцевых маршрутных поездов. Приведены подробное описание и характеристика участка, на их основе он отнесен к человеко-машинным и трудноформализуемым системам. Исследование устойчивости такого рода транспортных объектов не может быть осуществлено с использованием известных критериев и методов. Целью работы стала разработка нового подхода к оценке устойчивости функционирования системы курсирования кольцевых маршрутных поездов, который учитывает особенности и специфику объекта исследования.

Материалы и методы. В статье предлагается для оценки устойчивости курсирования кольцевых маршрутных поездов использовать нейросетевой подход. В качестве исходных данных используется временной ряд изменения грузопотока на участке обращения кольцевых маршрутных поездов, являющийся главным эксплуатационным показателем исследуемой системы. Для моделирования выбран метод искусственной нейронной сети как простой и эффективный инструмент изучения рассматриваемой системы со значениями грузопотока, имеющими случайный характер.

Результаты. Описан подход, основанный на использовании производительности нейронной сети. Данный показатель отражает соответствие результатов моделирования с фактическими данными и позволяет оценить качество модели.

Обсуждение и заключение. Представленный подход может использоваться для оценки устойчивости системы курсирования кольцевых маршрутных поездов.

1. Александров А. Э., Ковалев И. А. Построение автоматизированного процесса управления обращением кольцевых маршрутов // Транспорт Урала. 2007. № 1. С. 41-47. EDN: https://www.elibrary.ru/kdmkjz.

2. Malovetskaya E. V., Bolshakov R. S., Dimov A. V., Byshlyago A. A. Planning of qualitative indexes of railroad operational work in polygon technologies. In: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Vol. 760: International Conference on Transport and Infrastructure of the Siberian Region (SibTrans-2019), 12—15 November 2019, Moscow, Russian Federation. [S. l.]: IOP Publ.; 2020. https://doi.org/10.1088/1757-899X/760/1/012041.

3. ГОСТ 27.004-85. Надежность в технике. Системы технологические. Термины и определения: дата введения 1986-07-01. М.: Изд-во стандартов, 1986. 15 с.

4. Доможирова А. Д., Упырь Р. Ю. О влиянии задержек маршрутных поездов на восстановление графика движения поездов // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2021. № 4 (72). С. 161-168 https://doi.org/10.26731/1813-9108.2021.4(72).161-168.

5. Александров А. Э., Тимухина Е. Н., Ковалев И. А. Оптимизационная модель перевозочного процесса с использованием кольцевых маршрутов // Транспорт Урала. 2017. № 4. С. 36-39 https://doi.org/10.20291/1815-9400-2017-4-36-39.

6. Апатцев В. И., Шаров В. А. К реализации комплексной программы поэтапного перехода на организацию движения грузовых поездов по расписанию на российских железных дорогах // Наука и техника транспорта. 2011. № 3. С. 69-72. EDN: https://www.elibrary.ru/oeyyhl.

7. Самарский А. А., Михайлов А. П. Математическое моделирование: идеи, методы, примеры. М.: Физматлит, 2002. 320 с. EDN: https://www.elibrary.ru/mvanqr.

8. Токарев В. Л. Интегрированные системы поддержки принятия решений сложных трудноформализуемых задач (по прогнозированию, управлению и диагностике): автореф. дис. ... д-ра техн. наук: 05.13.09. Тула, 2000. 48 с.

9. Bychkov I. V., Kazakov A. L., Lempert A. A., Bukharov D. S., Stolbov A. B. An intelligent management system for the development of a regional transport logistics infrastructure. Automation and Remote Control. 2016;77(2):332-343. https://doi.org/10.1134/S0005117916020090.

10. Доможирова А. Д., Упырь Р. Ю. Моделирование устой-чивого состояния системы курсирования кольцевых маршрутных поездов // Железная дорога: путь в будущее: сб. материалов I Междунар. науч. конф. аспирантов и молодых ученых, Москва, 28-29 апреля 2022 г. М.: Науч.-исслед. ин-т ж.-д. транспорта, 2022. С. 305-308 EDN: https://www.elibrary.ru/iftmju.

11. Апатцев В. И., Подорожкина А. В. Оценка технологической устойчивости функционирования грузовых станций // Наука и техника транспорта. 2007. № 1. С. 8-13 EDN: https://www.elibrary.ru/hznail.

12. Подорожкина А. В. Методика комплексной оценки технологической устойчивости грузовой станции // Наука и техника транспорта. 2010. № 4. С. 13-18 EDN: https://www.elibrary.ru/mwlzbx.

13. Рыбин П. К., Горин Р. В. Метод оптимизации структуры нейронной сети для задачи планирования подвода поездов к предпортовым станциям // Вестник транспорта Поволжья. 2017. № 5. С. 55-63. EDN: https://www.elibrary.ru/yqzijy.

14. Афанасьев В. Н., Юзбашев М. М. Анализ временных рядов и прогнозирование: учеб. для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению и специальности «Статистика». М.: Финансы и статистика, 2001. 228 с. EDN: https://www.elibrary.ru/gdhzgx.