Для обеспечения перевозок требуется по дням недели: 50, 40, 70, 60, 80, 40, 50 автомобилей. Машина после поездки проходит профилактический ремонт в течение двух дней при затратах С1 грн. (при срочном ремонте – 1 день и С2 грн.). Кроме того можно использовать автомобили, сняв их с другого участка, что приведет к потерям С3=500 грн. на машину в день. Определить оптимальную недельную программу подготовки машин, минимизирующую суммарные затраты автобазы.
Таблица 5.1 – Исходные данные для выполнения работы №5
| № варианта | ||||||||||
| С1 | ||||||||||
| С2 |
| № варианта | ||||||||||
| С1 | ||||||||||
| С2 |
Методические указания к заданию № 5
Для обеспечения перевозок требуется по дням недели 
автомобилей. Автомобили 
после поездки проходят профилактический ремонт в течение двух дней при затратах С1 грн. (при срочном ремонте автомобили 
– 1 день и С2 грн.). Кроме того можно использовать автомобили 
, сняв их с другого участка, что приведет к потерям С3 грн. на машину в день. Определить оптимальную недельную программу подготовки автомобилей, минимизирующую суммарные затраты автобазы.
Решение. Определим возможную программу подготовки автомобилей на каждый день недели:
- понедельник: 
(5.1)
- вторник: 
(5.2)
- среда: 
(5.3)
- четверг: 
(5.4)
- пятница: 
(5.5)
- суббота: 
(5.6)
- воскресенье: 
(5.7)
Суммарные затраты автобазы 
, которые необходимо минимизировать, запишутся в виде:
(5.8)
В результате приходим к следующей модели частично целочисленной задачи: минимизировать при условии неотрицательности всех переменных 
, 
и 
и равенства возможной программы и требуемой.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 6.
Имеется 6 маршрутов, по каждому из которых необходимо совершить 8, 10, 12, 8, 9, 14 рейсов и 4 типа автомобилей, каждый из которых может быть использован в течение Т1, Т2, Т3, Т4 часов. Для выполнения i–й машиной рейса по k-му маршруту требуется tik ч при затратах cik грн. Найти оптимальное распределение машин по маршрутам.
Рис. 6.1 – Технологические требования к созданию информационного обеспечения по оптимальному распределению автомобилей по маршрутам.
и 
Таблица 6.1 – Исходные данные для выполнения работы №6
| № варианта | ||||||||||
| Т1 | ||||||||||
| Т2 | ||||||||||
| Т3 | ||||||||||
| Т4 |
| № варианта | ||||||||||
| Т1 | ||||||||||
| Т2 | ||||||||||
| Т3 | ||||||||||
| Т4 |
Методические указания к заданию № 6
Имеется 6 маршрутов, по каждому из которых необходимо совершить 8, 10, 12, 8, 9, 14 рейсов и 4 типа автомобилей, каждый из которых может быть использован в течение Т1, Т2, Т3, Т4 часов. Для выполнения i–й машиной рейса по k-му маршруту требуется tik ч при затратах cik грн. Найти оптимальное распределение машин по маршрутам.
Решение. Определим возможное количество ездок каждым типом автомобиля по каждому из 6 маршрутов:
(6.1)
Введем 
альтернативных переменных 
, принимающих любое положительное целое значение, если данный автомобиль(и) используются по конкретному маршруту, и 0 в противоположном случае.
Суммарные затраты перевозок по маршрутам , которые необходимо минимизировать, запишутся в виде:
(6.2)
В результате приходим к следующей модели частично целочисленной задачи: минимизировать при условии целочисленности и неотрицательности всех переменных 
.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №7
В задаче требуется, исходя из объема работы абонентского пункта, выполнить расчет характеристик информационных потоков и рассчитать необходимое количество устройств сбора и передачи информации, для чего:
- построить ступенчатые диаграммы зависимости интенсивности потока сообщений каждого типа от часа суток;
- определить час наибольшей нагрузки (ЧНН),
- считая, что информация должна оперативно передаваться по каналам связи в ЭВМ, определить необходимое число устройств сбора и передачи информации.
Обозначим сообщения разных типов (телеграмма – натурный лист, сообщения о приеме, отправлении поездов и др.) следующим образом: С1, С2, С3 и т.д. По количеству сообщений, подготавливаемых абонентским пунктом, определены средние значения числа сообщений типа С1j, С2j, С3j, передаваемые в течение j-го часа (j = 1...24), которые приведены в табл.7.3 задания.
Выбор варианта исходных данных производится по табл. 7.1 и 7.2. Исходные данные приведены в табл. 7.3 и 7.4.
Таблица 7.1 – Порядковые номера сообщений каждого типа (С1, С2, С3), поступающих на абонентский пункт
| Начальная буква фамилии студента | Последняя цифра шифра студента (номер зачетки) | |||||||||
| А–Б | 1,2,3 | 2,3,4 | 3,4,5 | 4,5,6 | 5,6,7 | 6,7,8 | 7,8,9 | 8,9,10 | 9,10,1 | 10,1,2 |
| В–Д | 10,4,2 | 1,5,3 | 2,6,4 | 3,7,5 | 4,8,6 | 5,9,7 | 6,10,8 | 7,1,9 | 8,2,10 | 9,3,1 |
| Е–З | 9,2,8 | 10,3,9 | 1,4,10 | 2,5,1 | 3,6,2 | 4,7,3 | 5,8,4 | 6,9,5 | 7,10,6 | 8,1,7 |
| И–К | 8,10,6 | 9,1,7 | 10,2,8 | 1,3,9 | 2,4,10 | 3,5,1 | 4,6,2 | 5,7,3 | 6,8,4 | 7,9,5 |
| Л–Н | 7,8,3 | 8,9,4 | 9,10,5 | 10,1,6 | 1,2,7 | 2,3,8 | 3,4,9 | 4,5,10 | 5,6,1 | 6,7,2 |
| О–П | 6,5,9 | 7,6,10 | 8,7,1 | 9,8,2 | 10,9,3 | 1,10,4 | 2,1,5 | 3,2,6 | 4,3,7 | 5,4,8 |
| Р–У | 5,3,6 | 6,4,7 | 7,5,8 | 8,6,9 | 9,7,10 | 10,8,1 | 1,9,2 | 2,10,3 | 3,1,4 | 4,2,5 |
| Ф–Ш | 4,1,3 | 5,2,4 | 6,3,5 | 7,4,6 | 8,5,7 | 9,6,8 | 10,7,9 | 1,8,10 | 2,9,1 | 3,10,2 |
| Щ–Э | 3,9,10 | 4,10,1 | 5,1,2 | 6,2,3 | 7,3,4 | 8,4,5 | 9,5,6 | 10,6,7 | 1,7,8 | 2,8,9 |
| Ю–Я | 2,7,1 | 3,8,2 | 4,9,3 | 5,10,4 | 6,1,5 | 7,2,6 | 8,3,7 | 9,4,8 | 10,5,9 | 1,6,10 |
Таблица 7.2 – Варианты исходных данных о количестве символов в сообщениях, поступающих на абонентский пункт
| Начальная буква фамилии студента | Последняя цифра шифра студента (номер зачетки) | |||||||||
| А–Б | ||||||||||
| В–Д | ||||||||||
| Е–З | ||||||||||
| И–К | ||||||||||
| Л–Н | ||||||||||
| О–П | ||||||||||
| Р–У | ||||||||||
| Ф–Ш | ||||||||||
| Щ–Э | ||||||||||
| Ю–Я |
При оформлении задачи студент обязан представить в записке принятые по своему варианту исходные данные в виде таблиц, а также расчеты по определению объемов информации, передаваемой в течении каждого часа.
Таблица 7.3 – Средние значения числа сообщений каждого типа (С1, С2, С3) поступающих на абонентский пункт в течение часа j (j=1,…,24)
| Номер сообщения | Час суток j | |||||||||||||||||||||||
| I | ||||||||||||||||||||||||
| I | ||||||||||||||||||||||||
| Э | ||||||||||||||||||||||||
| I | ||||||||||||||||||||||||
| I | ||||||||||||||||||||||||
| I |
Таблица 7.4 – Средняя длина сообщений каждого типа (С1, С2, С3) в символах
| № варианта | С1 | С2 | С3 | № варианта | С1 | С2 | С3 |
Методические указания к решению задачи №7
Объемы информации являются исходными данными для расчета комплекса технических средств, а также необходимого числа работников, участвующих в сборе, подготовке и передаче информации.
Информационные потоки существуют параллельно материальным потокам, а следовательно, и параметры их определяется объемами и динамикой эксплуатационных процессов и присущей ей сезонной, суточной и внутрисуточной неравномерностью. Для определения внутрисуточной неравномерности информационного потока фиксируется число документов (сообщений) каждого, типа, подготавливаемых и передаваемых на абонентский пункт за определенный интервал времени (обычно один час) в любой день наблюдения.
Обозначим это число документов (сообщений) через 
(см.табл.7.5), где i=1...n – тип документа, n – общее число типов документов (сообщений); j=1...24 – номер часа в течение дня наблюдения; k=1,...N – номер дня наблюдения, N – общее число дней наблюдения (в задаче принимаем N=1). Составив табл.7.5 определим:
– общее число сообщений i-го типа, поступивших в течение k-го дня наблюдения;
(7.1)
– среднее число сообщений i-го типа, поступающих в течение j-го часа суток (интенсивность потока сообщений i-го типа).
(7.2)
Вычисленные значения позволяют построить ступенчатую функцию зависимости интенсивности потока сообщений i-го типа от часа суток и найти интервал, на котором интенсивность информационного потока имеет максимальное значение.
Если обозначить среднее число символов, входящие в сообщение Vi, то средний объем Vj, информации в символах, содержащихся во всех сообщениях, поступающих в течение j-го часа суток.
(7.3)
Таблица 7.5 – Определение внутрисуточной неравномерности потока информации
| Дни наблюдений | Число сообщений по часам наблюдений | Общее число сообщений за день | |||||
| ... | j | ... | |||||
| 
| ... | 
| ... | 
| 
| |
| 
| ... | 
| ... | 
| 
| |
| . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . | . . . |
| N | 
| 
| ... | 
| ... | 
| 
|
| Среднее число сообщений за j-й час дня | 
| 
| ... | 
| ... | 
| 
|
Для оценки внутрисуточной неравномерности информационного потока вводят коэффициент концентрации Sk, показывающий отношение объема информации Vmax, поступающей в час наибольшей загрузки (ЧНН), к общему суточному объему информации V, т.е.
(7.4)
где 
(7.5)
(7.6)
В большинстве АСУ коэффициент концентрации равен в среднем 10-15%.
Расчет необходимого числа устройств подготовки информации на данном абонентском пункте выполняется для часа наибольшей нагрузки. При этом, учитывая перерывы в работе и выполнение оператором вспомогательных функций по контролю информация, необходимое число устройств сбора информации определится из формулы:
(7.7)
где Sn – коэффициент перерывов в работе оператора, учитывающий выполнение технологических процессов обслуживания устройств (включение, проверка, заправка носителя информации и т.п.), равен доле времени, непосредственно используемой для полезной (основной) работы (принимается Sn=0,75);
SB – коэффициент, учитывающий затраты времени оператора на выполнение функций контроля и исправления передаваемой информации. Так как при передаче оперативной информации исправление ошибок происходит в режиме реального времени, будем считать SB=0,4;
В – скорость работы оператора на клавиатуре устройства (символов/мин). Скорость работы оператора зависит от типа клавиатуры (цифровая или алфавитно-цифровая), квалификации оператора и ряда других факторов. При проведении расчетов можно считать, что в средней В=100 символов/мин.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №8
Исходные данные и задания
В качестве наиболее важных для решения на ЭВМ задач оперативного управления перевозками являются данные телеграмм – натурных листов (ТГНЛ). Натурный лист формы ДУ-І содержит сведения как о составе поезда в целом, так и о каждом вагоне.
В работе на примере обработки телеграммы – натурного листа студенту необходимо:
Выполнить для своего варианта форматный и логический контроль одной служебной и трех информационных фраз.
Проверить в служебной в информационных фразах правильность записанных (переданных) контрольных знаков для номеров вагонов и кодов станций. В случае отсутствия или наличия в них ошибок рассчитать контрольные знаки.
При оформлении задачи студент обязан представить в контрольной работе:
- принятые по своему варианту для форматного и логического контроля одну служебную и три информационные фразы из табл. 8.1, 8.2, 8.3 и 8.4. Выбранные исходные данные расположить в работе в соответствии с формой ТГНЛ;
- описание ошибок, допущенных в выбранных служебной и информационных фразах, показать их номера и физическую сущность (см. табл. 8.6, пример 1 – табл. 8.7, 8.8);
- расчет контрольного знака по модулю 10 для номеров вагонов по схеме, приведенной в примерах (см.табл. 8.9 и 8.10);
- расчет контрольных знаков по модулю 11 для кодов станций (см.табл. 8.11).
Таблица 8.1 – Варианты служебных фраз сообщения 02 (сведения о поезде)
| Предпоследняя цифра шифра студента | Последняя цифра шифра студента (номер зачетки) | |||||||||
| номера вариантов таблицы 1.2 | ||||||||||
Таблица 8.2 – Служебные фразы сообщения 02 (сведения о поезде - в сокращении)
| № варианта | Начало сообщения | Код сообщения | Пункт передачи информации | Номер поезда | Индекс поезда | Признак списывания | Дата | Время | ||||
| станция формирования | номер состава | станция назначения | отправления поезда | |||||||||
| число | мес | часы | мин | |||||||||
| (: | ||||||||||||
| (: | ||||||||||||
| (: | ||||||||||||
| (: | ||||||||||||
| (: | ||||||||||||
| (: | ||||||||||||
| (: | ||||||||||||
| (: | ||||||||||||
| (: | ||||||||||||
| (: | ||||||||||||
| (: | ||||||||||||
| (: | ||||||||||||
| (: | ||||||||||||
| (: | ||||||||||||
| (: | ||||||||||||
| (: | ||||||||||||
| (: | ||||||||||||
| (: | ||||||||||||
| (: | ||||||||||||
| (: |
Таблица 8.3 – Порядковые номера информационных фраз ТГНЛ, выбираемые в соответствии с вариантом
| Номер варианта | Номера фраз из табл. 8.4 | Номер варианта | Номера фраз из табл. 8.4 | Номер варианта | Номера фраз из табл. 8.4 |
| 20,21,40 | 13,33,36 | 06,26,43 | |||
| 22,39,43 | 12,29,32 | 05,25,42 | |||
| 18,23,38 | 11,31,33 | 04,34,39 | |||
| 24,37,39 | 10,40,45 | 03,23,35 | |||
| 16,25,44 | 09,29,44 | 02,32,46 | |||
| 15,35,41 | 08,38,41 | 01,21,31 | |||
| 14,27,34 | 07,37,42 |
Таблица 8.4 – Информационные фразы (сведения о каждом вагоне) сообщения 02 (приведены с сокращением)
| № п/п | Номер вагона | Ролики | Вес груза | Станция назначения | № п/п | Номер вагона | Ролики | Вес груза | Станция назначения |
Методические указания к решению задачи № 8
Формат наиболее массового сообщения в АСУЖТ телеграммы – натурного листа (сообщение 02) приведен в табл. 8.5. В таблице нулями показана шкала, определяющая обязательное количество знаков в каждом поле. Поле – совокупность символов, которая для определенных целей рассматривается как целое. Правила формирования структуры сообщения сводятся к следующему:
- сообщение образует совокупность символов информации, заключенных между кодами начала – (: и конца –:) сообщения;
- сообщение содержит одну заглавную фразу (служебную), первым словом, которой является цифровой код номера сообщения (02);
- фраза – минимальная, логически законченная порция информации, объединенная общим смыслом (строчка документа);
- сообщение может содержать одну или несколько информационных фраз, располагаемых последовательно за заглавной (служебной) фразой;
- структуру заглавной (служебной) и информационных фраз для условий последовательного списка определяется значением специального поля;
- разделителем фраз является символ ВК ПС (возврат каретки, перевод строки);
- разделителем слов выступает код "Пробел";
- кроме отдельных, строго определенных полей вся информация передается на цифровом регистре;
- после строго определенных слов допустимо применение служебного символа, определяющего пропуск некоторых полей в информационной фразе.
Таблица 8.5 – Сообщения 02 – телеграмма-натурный лист (приведено с сокращением)
1. Служебная фраза – общие сведения о поезде
| Начало сообщения | Код сообщения | Пункт передачи информации | Номер поезда | Индекс поезда | Признак списывания | Дата | Время | Признак конца фразы | ||||
| станция формирования | номер состава | станция назначения | отправления поезда | |||||||||
| число | мес | часы | мин | |||||||||
| (: | ВК ПС |
2. Информационная фраза – сведения о каждом вагоне
| № п/п | Номер вагона | Ролики | Вес груза | Станция назначения | Код груза | Код получателя | ... | Разделитель фраз |
| ... | ||||||||
| ... | ВК ПС | |||||||
| ... | :) |
Первичная программная обработка сообщения включает следующие процедуры: поиск начала и конца текста сообщения в массиве введенных данных по кодовым комбинациям качала (: и конца:) сообщения; анализ размещенных вслед за комбинацией (: цифрового кода типа сообщения и выбор по коду соответствующего предписания (паспорта) порядка обработки сообщения; подборка соответствующей номеру макета программы обработки сообщения; форматный контроль сообщения; перекодировка сообщения к виду машинного макета для последующего использования; логический контроль сообщения; корректировка (с участием операторов) обнаруженных ошибок.
В результате форматного и логического контроля сообщения 02 могут быть выявлены перечисленные в табл. 8.6 ошибки. Номере ошибок в примере использованы из кодификатора АСУЖТ.
Таблица 8.6 – Перечень характерных ошибок (приведен с сокращениям)
| Код ошибок | Характер ошибки |
| Нарушена структура служебной фразы сообщения | |
| Нарушена структура информационной фразы сообщения (количество знаков показано в табл. 8.5 нулями) | |
| Несоответствие пункта передачи информации пункту свершения операции | |
| Одинаковая станция назначения и формирования поезда | |
| В сообщении неверно указана календарная дата (число, месяц) или время (часы, минуты) | |
| Неверно указан признак списывания состава (указывается: 1 – состав списан с головы, 2 – состав списан с хвоста) | |
| Указан вес груза при отсутствии станции назначения вагона | |
| Неверно указаны сведения о роликовых подшипниках (указывается: 1 – при наличии тележек с роликовыми подшипниками и 0 – при наличии подшипников скольжения) | |
| Вес груза в вагоне больше допустимой грузоподъемности вагона | |
| В сообщении указан несуществующий номер вагона и т. д. |
Пример 1. Форматный и логический контроль телеграммы-натурного листа (сообщение 02).
1. Служебная фраза (по аналогии с табл. 8.5 приведена с сокращениями):
| ошибки: | 102 | 107 | 102 | 123 | 123 | |||||
| (: 02 | ||||||||||
Таблица 8.7 – Перечень обнаруженных ошибок
| Номер ошибок | Характер ошибки |
| Коды пункта передачи информации и станции назначения должны иметь пять знаков | |
| Несоответствие пункта передачи информации пункту свершения операции | |
| Число месяца не может быть >31 | |
| Величина минут не может быть > 60 |
2. Информационная фраза:
| ошибки | 208,201 | 205 | 201 | 201 | |||
| ВК ПС |
Таблица 8.8 – Перечень обнаруженных ошибок
| Номер ошибок | Характер ошибки |
| Указан несуществующий номер вагона | |
| Количество знаков в номере вагона < 8 | |
| Неверно указаны сведения о роликовых подшипниках (должны быть "1" или "0"') | |
| Код веса груза должен иметь 3 знака | |
| Код станции назначения должен иметь 5 знаков |
Важнейшим условием надежного функционирования АСУ является обеспечение высокой достоверности информации на вс