3.1 Методические положения оценки состояния основных элементов региональных логистических систем пассажирских перевозок

Выявив основные требования пассажиров с учетом того, что они пользуются региональной логистической системой пассажирских перевозок и учитывая данные исследований, представленные в научных работах по исследуемой тематике, переходим к разработке методических положений построения адаптивной модели оценки вариантов функционирования региональной логистической системы пассажирских перевозок и представим не только саму методику, но и варианты, когда мы будем менять показатели системы и наблюдать, как будет реагировать система на данные изменения.

Определим список входных и выходных лингвистических переменных и сформируем множество их термов[42,50]. Список входных переменных ориентирован на специфику РЛС ПП и связан напрямую с проведенным анализом работы подвижного состава по видам транспорта и результатами опроса, также наличием информации о поступающих отзывах в работе на горячую линию ОАО «Центральная диспетчерская служба». Следовательно, как уже было сказано, акцент сделан на пригородное сообщение и его возможность участвовать в формировании РЛС ПП в направлении совместного использования с воздушным транспортом.

На состояние системы по организации процесса перевозки пассажиров влияют следующие факторы:

- фактор (f₁),транспортная подвижность населения, связан с характеристикой населения города, количеством перемещений жителей, включая все виды поездок исходя из общепринятой классификации. Этот

фактор учитывает различные способы доставки пассажиров, включая модели смешанного сообщения городского пассажирского транспорта. Для построения терм использовались данные авторов (Ширяев С.А., Гудков В.А., Миротин Л.Б., Трегубов В.Н.. Клочков В.Н.) Дополнительных исследований по этому вопросу не проводилось. Большое значение имеют территориальный и географический факторы, направление перевозок, количество видов транспорта, схема перевозки;

- фактор (f₂),характеризующий интенсивность движения единиц в городском сообщении, что характеризует отлаженность графиков движения, синхронизацию между различными видами городского пассажирского транспорта, характеристику движения на улицах города;

- фактор (f₃), вместимость парка подвижного состава, характеризует разномарочность единиц подвижного состава, состояние системы перевозок пассажиров относительно технического оснащения функционирования системы.

Указанные факторы являются входными параметрами (посылками) системы оценки качества структуры сети с выходным параметром К_г.

Общая схема нечеткого вывода, реализованная в виде пограммного решения, представлена на рисунке 3.1.1.

Рисунок 3.1.1 - Общая схема нечеткого вывода MatLab

Входные ЛП: Podvignost, IntervalDV, Vmestimost

Выходная ЛП: UrovenOBS

Исходя из того, что оценка состояния региональной логистической системы пассажирского транспорта производится в условиях сложной экономической обстановки рынка, большой неопределенности среды, нам необходимо обеспечить ее оценку математическим аппаратом, позволяющим учитывать сложно формализуемые факторы и переходить к числовому значению степени согласования основных элементов региональной логистической системы пассажирского транспорта. Предлагается, как указывалось ранее, использовать системы нечеткого вывода.

Системы нечеткого вывода (СНВ), так же как и продукционные системы, основаны на правилах продукционного типа, однако в качестве посылок и заключений в правилах используются лингвистические переменные (ЛП), принимающие наряду со значениями 0 и 1 промежуточные значения. Для реализации ЛП определяются значения их термов [119].

В качестве эксперимента предлагается рассмотреть перевозочный процесс и функционирование транспортного предприятия на различных этапах работы.

Для формирования базы правил СНВ оценки качества перевозочного процесса определяются входные и выходные ЛП. В качестве входных переменных рассматриваемой системы принимаются: «Транспортная подвижность населения», «Интервал движения», «Вместимость».

Определены следующие термы (нечеткие переменные) входных ЛП:

- для ЛП - {"особо низкая" (ОН), "низкая" (Н), "средняя" (Ср), "высокая" (В), "очень высокая" (ОВ)};

- для ЛП «Интервал движения» - {"отлично" (О), "хорошо" (Хор), "удовлетворительно" (Уд), "неудовлетворительно" (Неуд)};

- для ЛП «Вместимость» - {"особо малая" (ОМ), "малая" (М), "Средняя" (Ср), "большая" (Б), "особо большая" (ОБ)}.

Представленные лингвистические переменные формируются

экспертом индивидуально и не являются обязательными в формулировках и

численности. Число переменных, их формулировки во многом зависят от компетенции эксперта, опыта работы. Далее мы приводим, на наш взгляд, те переменные, которые позволяют рассмотреть процесс перевозки пассажиров и дать оценку уровню обслуживания пассажира в логистической системе.

В качестве выходной переменной системы принята ЛП «Оценка состояния», состоящая из следующих термов: {"неудовлетворительный", "удовлетворительный", "хороший", "отличный"}.

Фрагмент базы знаний СНВ оценки качества транспортного процесса, сформированные в виде совокупности нечетких правил, имеет следующий вид:

Если (Транспортная подвижность - особо низкая) и (Интервал движения - хороший) и (Вместимость - особо большая) то (Уровень обслуживания - хороший).

Если (Транспортная подвижность - высокая) и (Интервал движения - отлично) и (Вместимость - большая) то (Уровень обслуживания - отлично).

Если (Транспортная подвижность - высокая) и (Интервал

движения - хороший) и (Вместимость - большая) то (Уровень

обслуживания - хороший).

Если (Транспортная подвижность - средняя) и (Интервал

движения - удовлетворительно) и (Вместимость - малая) то (Уровень обслуживания - удовлетворительная).

Если (Транспортная подвижность - высокая) и (Интервал движения - удовлетворительно) и (Вместимость - средняя) то (Уровень обслуживания - удовлетворительно).

Если (Транспортная подвижность - высокая) и (Интервал движения - удовлетворительно) и (Вместимость - малая) то (Уровень обслуживания - неудовлетворительно).

Далее производим дефазификацию выходной переменной [56, 94].

Формирование функций принадлежности производится по представленным в литературе видам, исходя из решения конкретной задачи и сложности системы, а также наличия необходимого количества информации о состояния системы.

В ходе построения системы нечеткого вывода была использована статистика в работе транспортных предприятий г.

1. Входная лингвистическая переменная .

Введем для данной переменной термы - {''особо низкая” (ОН), "низкая" (Н), "средняя" (Ср), "высокая" (В), "очень высокая” (ОВ)};

Терм «транспортная подвижность населения»» характеризует число передвижений, совершаемых на транспорте на одного жителя в год.

Согласно статистике, при числе перемещений менее 10 относим к особо низкой. При 30 перемещениях - низкая подвижность (рис. 3.1.2). Элементы операции в технологическом процессе перевозки грузов.

Рисунок 3.1.2 -Функции принадлежности для входной лингвистической переменной транспортная подвижность населения

Задание термов ЛП «Транспортная подвижность населения»

Os_niz - «Особо низкая»

Niz - «низкая»

Sred - «средняя»

Vysokaya - «высокая»

Рисунок 3.1.3 - Задание термов ЛП «Транспортная подвижность населения» MatCad

2. Входная лингвистическая переменная .

Введем для данной переменной термы - {"отлично" (О), "хорошо" (Хор),

"удовлетворительно" Уд), "неудовлетворительно" (Неуд)};

Рисунок 3.1.4 - Функции принадлежности для входной

лингвистической переменной интервал движения Задание термов для ЛП «Интервал движения».

Otl - «отлично»

Хор - «хорошо»

Udov - «удовлетворительно»

Neudov - «неудовлетворительно»

Рисунок 3.1.5 - Задание термов ЛП «Интервал движения» MatCad

3. Входная лингвистическая переменная . Введем для данной переменной термы - {"особо малая" (ОМ), "малая"(М), "Средняя"(Ср), "большая"(Б), "особо большая"(ОБ)}.

Рисунок 3.1.6 - Функции принадлежности для входной лингвистической переменной вместимость подвижного состава

Задание термов для ЛП «Вместимость подвижного состава»

Osmal - «Особо малая»

Mal - «Малая»

Sred - «Средняя»

Big - «большая»

Рисунок 3.1.7 - Задание термов ЛП «Вместимость подвижного состава» MatCad

ЛП, представленные на рис. 3.1.6 и 3.1., характеризуют состояние парка подвижно состава, который имеется в транспортных предприятиях города, а также интервалы движения подвижного состава.

В совокупности все представленные характеристики реализуются в выходной лингвистической переменной .

В качестве выходной переменной системы принята ЛП «уровень обслуживания», состоящая из следующих термов: {"неудовлетворительный", "удовлетворительный", "хороший", "образцовый"}.

Рисунок 3.1.8 - Функции принадлежности для выходной лингвистической переменной уровень обслуживания Задание термов для выходной ЛП «Уровень обслуживания» NeUd - «неудовл» Udov - «удовл»

XOP - «хор»

Obrazcov - «образцовый»

Рисунок 3.1.9 - Задание функции принадлежности для выходной лингвистической переменной «Уровень обслуживания» MatCad

Если входных переменных больше трех, то на рисунке отображаются зависимости только от двух переменных, а для остальных необходимо ввести постоянные значения. В результате, задавая термы, мы формируем правила (рисунок 3.1.10).

Рисунок 3.1.11 - Процесс формирования правил

Форма просмотра правил позволяет ввести значение входных переменных и получить по этим значениям на основе нечеткой логики значение выходной переменой, а также визуализировать полученные результаты (рисунок 3.1.12).

Рисунок 3.1.12 - Полученная поверхность решений

Задавая значения состояния системы по выбранным ЛП, можно оценивать уровень обслуживания пассажиров для конкретно заданного маршрута или в целом работы предприятия и города. Такую процедуру можно проводить с помощью уже разработанных программных продуктов и просматривать полученные результаты в виде формы просмотра поверхности системы нечеткого вывода, что позволяет визуализировать зависимости выходной переменной от входных переменных.

3.2