Модель системи технічної експлуатації

Першочерговою проблемою створення ІАСУ є формування нормативно-правової бази, що узаконює нові способи і засоби інформаційного обміну (див. §2.1.1). тобто розробку сучасних основ нормативної бази системи TEA для МАТП. Базу такого нормування визначають традиційно науково обгрунтовані об'єми робіт ТО і Р в IТС. Об'єми робіт розраховуються за рік або робочий день і тому фактично завдання розрахунку норм полягає в оцінці продуктивності системи TEA.

В умовах системи ТЕА-АСУ. яка проектується для МАТП, продуктивність праці ремонтних робочих в системі доцільно оцінити об'ємом робіт, що реалізовується бригадами робочих за робочий день.

Характерною особливістю системи ТЕА-АСУ, обслуговуючої МАТП є наявність граничних обмежень на час простою PC в ТО і Р (системи з необмеженим часом, системи з відносними обмеженнями і системи з абсолютними обмеженнями в часі). Найважливішою характеристикою таких систем є саме продуктивність (швидкодія) обслуговуючого центру.

В системах з необмеженим часом, обмеження на час в явному вигляді не встановлюються, проте вважається, шо чим довше заявки перебувають в таких системах, тим нижче якість функціонування останніх, тобто тим в меншій мірі системи відповідають своєму призначенню.

В системах з відносними обмеженнями, обмеження накладаються на середні часи, де і – тип заявки (). Відносність цих обмежень полягає в

тому, що вони можуть не виконуватися для якоїсь конкретної заявки, але повинні виконуватися в середньому для заявок типу -.

В системах з абсолютними обмеженнями вимоги, що пред'являються до якості обслуговування заявок, жорсткіші. Це означає, що обмеження повинні виконуватися не в середньому, а для кожної із заявок.

Систему ТЭА-АСУ необхідно віднести до систем з відносними обмеженнями. Доцільність такого підходу диктується специфікою функціонування реальних систем TEA і, перш за все. комерційною структурою парка МАТП – наявністю дрібних груп PC певного функціонального призначення, для яких і встановлюються граничні обмеження на часи простою в системі TEA.

В умовах складних режимів роботи системи TEA, що включають перехідні режими і умови перевантаження, з метою отримання простих аналітичних залежностей продуктивності системи (тобто центру системи), необхідно на основі ТМО здійснити:

• - по-перше, перехід від моделі системи у вигляді закритої мережі до моделі у вигляді відкритої мережі;
• - по-друге, представити на підставі наближення другого порядку імовірнісні процеси системи TEA у вигляді дифузійних, виразив їх через математичне очікування відповідних величин і їх середньоквадратичне відхилення, що визначають коефіцієнт варіації С цих величин.

У виконаних дослідженнях відмічене, що колектив користувачів може бути представлений у вигляді зовнішнього джерела і модель системи в цьому випадку може розглядатися як відкрита. При цьому встановлено, що вирішення моделі не залежить від характеру джерел, якщо в модель включена черга заявок і якщо колектив користувачів настільки активний, що ця черга ніколи не виявлється порожньою. Це в цілому характерно для більшості підрозділів ІТС на АТЗК.

Мережі подібні (толерантні), якщо значення певних характеристик відрізняються один від одного на величину, що не перевищує задану. Відомо, що вже при N-20 замкнута мережа толерантна відкритій і її можна розглядати як відкриту.

Основу для переходу до моделі відкритої мережі складає формула (2.42), яка дозволяє отримати середню інтенсивність появи заявок в обслуговуючому центрі, що є сумою М незалежних, ординарних стаціонарних потоків подій (заявок) з інтенсивностями, що сходяться до простого потоку.

(2.47)

Під час вступу багатовимірного потоку з інтенсивностями , обслуговуючий центр має відповідне завантаження р, від кожного з потоків, яке дорівнює

(2.48)

де - середньо-системний час обслуговування заявок типу .

Сума значень є сумарним завантаженням обслуговуючого центру з боку всіх заявок

(2.49)

де - середня інтенсивність обслуговування заявок в системі, дн^-1.

Умова існування стаціонарного режиму роботи системи – це R <1.

Для пуассоновского потоку і для будь-якого розподілу часу обслуговування з середнім значеннямсередній часдля PS-моделі відкритої мережі збігається з середнім часом і моделі M/M/1 і задається формулою

(2.50)

Складовими часує середньо-системний час tv і час очікування

(2.51)

Для визначення продуктивності обслуговуючого центру необхідно скористатися законом збереження часу очікування для моделі М/М/I

(2.52)

де - середній час очікування впливів заявками (тобто PC) типу i, дн;

- середній час очікування впливів заявками при простій дисципліні обслуговування, дн.

Простішою є дисципліна обслуговування заявок в порядку їх надходження. Тут згідно досліджень середній час очікування заявок різних типів однаковий. При цьому при експоненціальному характері закону розподілу тривалості обслуговування з урахуванням значень коефіцієнта варіації цієї величини, її математичного очікування. і середньоквадратичного відхилення маємо

(2.53)

Тоді закон (2.52) з урахуванням формули (2.53) можна записати у вигляді:

(2.54)

Якщо відоме граничне (директивне) значення середнього часу перебування (простою) і-ої заявки в системі , то можна визначити граничне значення середнього часу очікування і-ої заявки

(2.55)

Відносно всіх величинповинна виконуватися умова:

З урахуванням цього закон (2.52) прийме вигляд

тобто

(2.56)

З урахуванням формули (2.55) вираз, що фігурує в (2.56) набуває наступного вигляду

де - час перебування (простою) заявок типув обслуговуючому центрі (тобто в ІТС системи TEA) при простій дисципліні обслуговування, дн.

Таким чином, нерівність (2.56) можна записати у вигляді:

(2.57)

Визначимо продуктивність обслуговування центру , тобто підрозділів ІТС. Для чого підставимо у вираз (2.57) значення , яке розраховується по формулі (2.53) і значення величин і , розраховані, виходячи з трудомісткості заявок(люд. г) і продуктивності П(люд. г/дн) в ІТС.

(2.58)

(2.59)

З урахуванням формул (2.53), (2.58) і (2.59) нерівність (2.57) прийме вигляд

Вирішуючи цю нерівність щодо продуктивності П отримаємо

(2.60)

Значення, обчислене на основі правої частини нерівності (2.60), визначає мінімально необхідну продуктивність обслуговуючого центруа для реальної системи TEA (колективу основного виробництва у вигляді комплексної

бригади) – добову продуктивність системи, досягти якої, в колективі може бути знайдена організація робіт, що забезпечує задані обмеження на час. Чим більше різниця , тим простіше забезпечити . В граничному випадку за відсутності обмежень на час простою PC в системі TEA нерівність (2.60) приймає вигляд

(2.61)

У відповідності з чим, другий доданок правої частини нерівності (2.60) є трудовитратами колективу основного виробництва по забезпеченню гарантованого простою PC в системі TEA.

Залежність продуктивності колективу основного виробництва ІТС від обмежень на час показана на рис. 2.24. Продуктивність П визначена по формулі (2.60) для значень ,,, люд.г, люд.г і люд.г.

В табл. 2.1. приведені розрахунки, де для впливів і встановлені фіксовані значення часу виконання впливів дн. а змінними є тривалості впливів , тобто параметр . В табл. 2.2 зафіксовані значення параметрів дн, а змінним параметром з'явився час , тобто час впливів PC, які поступають в систему з інтенсивністю

Таблиця 2.1

Продуктивність системи TEA для фіксованих значень дн і змінних значень

Як видно з рис.2.24 і табл. 2.1 і 2.2, обмеженняістотно впливають на продуктивність колективів ІТС. Особливо сильно на П впливає введення жорстких обмежень для заявок, які мають велику трудомісткість робіт. Так при дн. і значеннях дн. продуктивність колективу має бути збільшена на 230,5% по відношенню до обслуговування без обмежень на часі складати 101,6 люд.г/дн.

Із збільшенням програм підрозділів ІТС по виконанню технічних дій, необхідне зростання додаткових трудовитрат для забезпечення заданих обмежень знижується. На рис. 2.25 показано залежність зростання добових трудовитрат колективів ІТС для забезпечення обмежень на час простою PC в системі TEA від зростання програми впливів, що реалізовуються колективами ІТС.

Таблиця 2.2

Продуктивність системи TEA для фіксованих значень = 1 ди змінних значень

Рис. 2.24. Залежність продуктивності системи TEA від забезпечення заданих обмежень на час простою PC в системі

Як видно з рис. 2.25 зростання трудовитрат () назад пропорційне зростанню кількості технічних впливів , а при збільшенні і відповідному (пропорційному) зменшенні трудомісткості впливів зменшується.

Аналіз залежностей, представлених на рис. 2.24, 2.25 і табл. 2.1. і 2.2, дозволяє зробити висновки про доцільність проведення впливів ТО і Р великої трудомісткості в декілька прийомів, що сьогодні має місце в підрозділах ІТС, обслуговуючих МАТП, і викликає необхідність, наявності на АТЗК менш надійної, але швидко відновлюваної транспортної мережі.

У відповідності з чим, якщо метою системи TEA є зниження тривалості простоїв PC в системі при проведенні впливів ТО і Р і, одночасно, забезпечення гарантованого часу простою PC, то в умовах обмежених ресурсів ІТС доцільно мати інтенсивні потоки заявок від PC з малою трудомісткістю робіт ТО і Р, чим менш інтенсивні потоки з великими трудоемкостями цих робіт. Враховуючи низькі середньодобові пробіги сучасного АТЗК " ЮО км), необхідно відзначити доцільність зроблених висновків для реальних МАТП.

Рис. 2.25. Залежність зростання додаткових трудовитрат системи TEA від зростання програм по ТО і Р

При цьому актуальної стає задача по впровадженню на АТЗК системи FRACAS, яка направлена на реєстрацію відмов, їх аналіз і відповідні дії, що корегують, з метою впровадження ІПВ-технологій.