Mathematical Model of Railway Functioning from the Perspective of Sustainable Development
Loading...
Date
2017
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
National Mining University, Dnipro
Abstract
EN: Purpose. The article is aimed to ensure the most efficient variant of railway functioning from the perspective of sustainable development. Methodology. A comprehensive analysis of works in the field of increasing the functioning of railway transport subdivisions and implementing the principles of sustainable development was carried out. This analysis makes it possible to identify the main directions of increasing the efficiency of railway functioning from the perspective of sustainable development. The model of railway functioning was developed using the mathematical apparatus of the theory of sets and graphs that allows structuring the railway as a complex system. The basic stages and the relationships during the simulation of railway functioning processes at the macro and micro levels were shown. Findings. A mathematical model of the railway functioning was developed on the basis of which the simulation of the railway functioning process is carried out at two levels. The macro level is the simulation of the car traffic volume displacement in the transport network within the railway and the micro level is the simulation of processing the car traffic volume at the stations of the railway. Originality. The article includes an adequate description of the process of railway functioning from the perspective of sustainable development, based on the apparatus of the theory of sets and graphs. Practical value. On the basis of the proposed model of the railway functioning at the macro level it is possible to solve the problems of optimal distribution of freight operation not only between the stations encompassing the approach lines of the mining enterprises, but also between all railway stations perating local car traffic volumes. Using the proposed model of functioning of the technical freight station at the micro level the problem of determining the optimal quantitative characteristics of the production capacities of the stations is solved.
UK: Мета. Забезпечення найбільш ефективного варіанту функціонування залізниць з позиції сталого розвитку. Методика. Виконано комплексний аналіз робіт в області функціонування підрозділів залізничного транспорту та впровадження принципів сталого розвитку. Це дозволило виділити основні напрями підвищення ефективності функціонування залізниць з позиції сталого розвитку. Розробка моделі функціонування залізниць проводилася з використанням математичного апарату теорії множин і графів, що дозволяють структурувати поняття „залізниця“ як складну систему. Показані основні етапи та взаємозв’язки при моделюванні процесів функціонування залізниць на макро- і мікрорівнях. Результати. Розроблена математична модель процесу функціонування залізниць на двох рівнях: макрорівень – моделювання процесу пересування вагонопотоку по транспортній мережі в рамках залізниці; мікрорівень – моделювання процесу обробки вагонопотоку на станціях у складі залізниці. Наукова новизна. Адекватний опис процесуфункціонування залізниць із позиції сталого розвитку, оснований на апараті теорії множин і графів Практична значимість. На базі запропонованої моделі функціонування залізниць на макрорівні можливе рішення завдань оптимального розподілу вантажної роботи не лише між станціями, обслуговуючими під’їзні колії підприємств гірничодобувної промисловості, але й усіма станціями залізниць при обслуговуванні місцевих вагонопотоків. З використанням запропонованої моделі функціонування вантажної технічної станції на мікрорівні вирішується задача визначення оптимальних кількісних характеристик виробничих потужностей станцій.
RU: Цель. Обеспечение наиболее эффективного варианта функционирования железных дорог позиции устойчивого развития. Методика. Выполнен комплексный анализ работ в области функционирования подразделений железнодорожного транспорта и внедрения принципов устойчивого развития. Это позволило выделить основные направления повышения эффективности функционирования железных дорог с позиции устойчивого развития. Разработка модели функционирования железных дорог проводилась с использованием математического аппарата теории множеств и графов, которая позволяет структурировать понятие „железная дорога“ как сложную систему. Показаны основные этапы и взаимосвязи при моделировании процессов функционирования железных дорог на макро- и микроуровнях. Результаты. Разработана математическая модель процесса функционирования железных дорог на двух уровнях: макроуровень – моделирование процесса передвижения вагонопотока по транспортной сети в рамках железной дороги; микроуровень – моделирование процесса обработки вагонопотока на станциях в составе железной дороги. Научная новизна. Адекватное описание процесса функционирования железных дорог с позиции устойчивого развития, основанное на аппарате теории множеств и графов. Практическая значимость. На базе предложенной модели функционирования железных дорог на макроуровне возможно решение задач оптимального распределения грузовой работы не только между станциями, обслуживающими подъездные пути предприятий горнодобывающей промышленности, но и всеми станциями железных дорог при обслуживании местных вагонопотоков. С использованием предложенной модели функционирования грузовой технической станций на микроуровне решается задача определения оптимальных количественных характеристик производственных мощностей станций.
UK: Мета. Забезпечення найбільш ефективного варіанту функціонування залізниць з позиції сталого розвитку. Методика. Виконано комплексний аналіз робіт в області функціонування підрозділів залізничного транспорту та впровадження принципів сталого розвитку. Це дозволило виділити основні напрями підвищення ефективності функціонування залізниць з позиції сталого розвитку. Розробка моделі функціонування залізниць проводилася з використанням математичного апарату теорії множин і графів, що дозволяють структурувати поняття „залізниця“ як складну систему. Показані основні етапи та взаємозв’язки при моделюванні процесів функціонування залізниць на макро- і мікрорівнях. Результати. Розроблена математична модель процесу функціонування залізниць на двох рівнях: макрорівень – моделювання процесу пересування вагонопотоку по транспортній мережі в рамках залізниці; мікрорівень – моделювання процесу обробки вагонопотоку на станціях у складі залізниці. Наукова новизна. Адекватний опис процесуфункціонування залізниць із позиції сталого розвитку, оснований на апараті теорії множин і графів Практична значимість. На базі запропонованої моделі функціонування залізниць на макрорівні можливе рішення завдань оптимального розподілу вантажної роботи не лише між станціями, обслуговуючими під’їзні колії підприємств гірничодобувної промисловості, але й усіма станціями залізниць при обслуговуванні місцевих вагонопотоків. З використанням запропонованої моделі функціонування вантажної технічної станції на мікрорівні вирішується задача визначення оптимальних кількісних характеристик виробничих потужностей станцій.
RU: Цель. Обеспечение наиболее эффективного варианта функционирования железных дорог позиции устойчивого развития. Методика. Выполнен комплексный анализ работ в области функционирования подразделений железнодорожного транспорта и внедрения принципов устойчивого развития. Это позволило выделить основные направления повышения эффективности функционирования железных дорог с позиции устойчивого развития. Разработка модели функционирования железных дорог проводилась с использованием математического аппарата теории множеств и графов, которая позволяет структурировать понятие „железная дорога“ как сложную систему. Показаны основные этапы и взаимосвязи при моделировании процессов функционирования железных дорог на макро- и микроуровнях. Результаты. Разработана математическая модель процесса функционирования железных дорог на двух уровнях: макроуровень – моделирование процесса передвижения вагонопотока по транспортной сети в рамках железной дороги; микроуровень – моделирование процесса обработки вагонопотока на станциях в составе железной дороги. Научная новизна. Адекватное описание процесса функционирования железных дорог с позиции устойчивого развития, основанное на аппарате теории множеств и графов. Практическая значимость. На базе предложенной модели функционирования железных дорог на макроуровне возможно решение задач оптимального распределения грузовой работы не только между станциями, обслуживающими подъездные пути предприятий горнодобывающей промышленности, но и всеми станциями железных дорог при обслуживании местных вагонопотоков. С использованием предложенной модели функционирования грузовой технической станций на микроуровне решается задача определения оптимальных количественных характеристик производственных мощностей станций.
Description
O. Kharchenko: ORCID 0000-0003-2068-0640
Keywords
mining industry, railway transport, sustainable development, mathematical model, гірничодобувна промисловість, залізничний транспорт, сталий розвиток, математична модель, горнодобывающая промышленность, железнодорожный транспорт, устойчивое развитие, математическая модель, КУЕР
Citation
Kharchenko, O. Mathematical Model of Railway Functioning from the Perspective of Sustainable Development / O. Kharchenko // Науковий вісник НГУ. — 2017. — № 1 (157). — С. 114— 119.