Студенческая работа на тему:

Математическое моделирование оптимизации функционирования системы эвакуации неисправной техники в

Другое

Создан заказ №2778578

14 марта 2018

Математическое моделирование оптимизации функционирования системы эвакуации неисправной техники в

Как заказчик описал требования к работе:

Требуется разработать и теоретически обосновать: - математическую модель оптимизации функционирования системы эвакуации (СЭ) неисправной (поврежденной) техники в ходе боевых действий; - специальное математическое обеспечение формирования потока требований на эвакуацию неисправной техники, основанное на каких-либо методах из прикладной математики. При проведении работы необходимо обосновать входной поток СЭ, теоретически обосновать и разработать систему критериев оценки эффективности функционирования процесса эвакуации, что послужит условиями для разработки имитационной модели. В оптимизационной модели функционирования СЭ должны быть реализованы (просчитаны) принципы формирования критериев и участвовать уточненные нормативы показателей потребности в эвакуации поврежденных боевых машин. Другими словами, в процессе работы необходимо: - выбрать (разработать) и обосновать элементы = показатели = критерии оценки эффективности функционирования СЭ, определить состав показателей и критериев, используемых для решения рассматриваемой задачи; - определить способы получения значений рассматриваемых показателей и проверки критериев (именно здесь выбираются те или иные средства известного научно-методического аппарата или разрабатываются новые требуемые средства, математические модели, и т.д.) – то есть расписать методику оценки эффективности (используя математический аппарат) и подставив значения (реальные цифры) произвести расчеты; - описать научно-методические приемы и способы получения исходных данных для исследования, технической реализации метода моделирования и расчетов, обработки и представления результатов, полученных в процессе исследования; - произвести оценку выбранной методики исследования по сравнению с известными по достоверности (точности) получаемых результатов, практической реализации и по другим показателям эффективности с подчеркиванием элементов новизны. ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ ЭВАКУАЦИИ СЭ представляет собой своего рода многоуровневую систему массового обслуживания (СМО) в которой есть подсистемы эвакуации трех уровней (т.е. подсистема 1-ого уровня, 2-ого и 3-его, причем по иерархии самый высокий уровень – 1-ый). В общем, СЭ – это совокупность органов управления (ОУ) (это руководители), пунктов управления (ПУ) (это те места, куда стекается информация (своего рода заявки на обслуживание) о потребности в эвакуации неисправной техники) и спасательно-эвакуационных средств (технические средства – машины, предназначенные для эвакуации, своего рода – военные эвакуаторы – это каналы обслуживания), функционирующая на основе установленных принципов и методов и предназначенная для выполнения единой (главной) цели (это основная цель СЭ - ЦСЭ) - поддержания требуемой боеспособности войск за счет своевременной эвакуации вышедших из строя боевых машин в безопасные места и к ремонтным предприятиям, где будут восстанавливаться машины. Подсистема 1-го уровня состоит из ОУ1, ПУ1 и нескольких спасательно-эвакуационных средств – эвакуаторов (в количестве n штук). Подсистема 2-го уровня подчинена подсистеме 1-го уровня и состоит из ОУ2, ПУ2 и нескольких спасательно-эвакуационных средств – эвакуаторов (в количестве m штук). Подсистема 3-го уровня соответственно подчинена подсистемам 1-го и 2-го уровней и состоит из ОУ3, ПУ3 и нескольких спасательно-эвакуационных средств – эвакуаторов (в количестве k штук). Эвакуаторы различны по своему составу, возможностям и техническому устройству. Соответственно для подсистемы 1-го уровня n = ni + nj… и т.д., где ni – количество эвакуаторов i-го типа, nj – количество эвакуаторов j-го типа. Также и для остальных подсистем 2-го и 3-го уровней. У каждой подсистемы свои цели (ЦПСЭ1, ЦПСЭ2, ЦПСЭ3), направленные на так называемый, свой сектор обслуживания. Соответственно у каждой цели есть и подцели…. ОПИСАНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ЭВАКУАЦИИ Допустим, что существует определенное пространство (территория) на которой рассредоточены (расставлены) все эвакуаторы всех подсистем (они распределяются с определенной закономерностью и в соответствии с требованиями). В пределах этого же пространства находятся и рабочие средства (БМ - боевые машины: танки, орудия и т.д.), которые выполняют определенные действия, перемещаются (меняют свои координаты местоположения), выполняют боевые задачи также с установленной закономерностью. Каждому уровню СЭ соответствуют свои БМ и количество их различно. Количество БМ для 1-го уровня – N, Количество БМ для 2-го уровня – M, Количество БМ для 1-го уровня – K. При ведении боевых действий, в определенные промежутки времени (случайным образом) некоторые БМ из общего количества N+M+K выходят из строя (то есть ломаются, поражаются ударами противника). Причем, они выходят из строя (ломаются) в разных местах нашего пространства и с различным интервалом времени. Также присутствуют различия и в объемах их неисправностей (к примеру, у одной БМ сорвало просто гусеницу или пропало питание на двигателе, а у другой БМ в результате попадания в нее снаряда оторвало башню или разорвало бронекорпус). Своего рода, неисправности подразделяются на легкие повреждения, средние повреждения и тяжелые повреждения. После выхода из строя отдельно взятой БМ, через некоторое время t (инерционность СЭ) на ПУ определенного уровня СЭ поступает доклад о выходе данной БМ из строя (повреждении) – это своего рода заявка на обслуживание (то есть на эвакуацию неисправной БМ с поля боя). Совокупность всех заявок на эвакуацию представляет собой входной поток заявок на обслуживание. Причем заявки на эвакуацию различных БМ поступают до определенного количества, равного общему количеству имеющихся БМ, т.е. длина очереди из заявок на эвакуацию ограничена количеством участвующих в бою БМ. Заявки поступают хаотично (без всякой закономерности по времени и по местоположению поврежденной БМ). Поступившая в СЭ заявка на эвакуацию некоторое время находится в ожидании (время на сбор, обработку, принятие решения и постановку задач подчиненным на эвакуацию БМ, допустим tq). После этого, она начинает обслуживаться если есть свободные эвакуаторы или также может оставаться в ожидании по причине отсутствия свободных эвакуаторов на определенное время tw. Ожидающая обслуживания заявка на эвакуацию может и покинуть очередь заявок (т.е. отказаться от обслуживания) по причине вторичного или последующего огневого воздействия на поврежденную БМ. Вследствие этого воздействия, БМ может быть либо полностью уничтожена, либо захвачена противником, поэтому потребность в эвакуации указанной БМ пропадает. Другим случаем отказа от обслуживания может быть ситуация, при которой БМ, требующая эвакуации, будет эвакуирована не эвакуатором, а другой боевой техникой, следующей в попутном направлении (к месту сбора поврежденных БМ). Очередность обработки заявок на эвакуацию производится не по времени поступления их в СЭ, а по значимости вышедшей из строя БМ (то есть присутствует определенный приоритет в эвакуации, т.к. БМ тоже различны). Заявки, не обладающие приоритетом, не будут обрабатываться до тех пор, пока все заявки с приоритетом не обработаются. Но если заявка на эвакуацию без приоритета уже обслуживается, то она продолжает обслуживаться до момента завершения процесса эвакуации БМ. Принципы приоритета в эвакуации: Поврежденные и застрявшие на поле боя БМ во избежание их повторного поражения и уничтожения, либо захвата их противником должны быть эвакуированы в кратчайшие сроки. В первую очередь эвакуируются из-под огня противника все БМ, затем эвакуируются БМ определяющие боеспособность подразделений, с небольшими повреждениями и БМ легкого застревания. Одновременно может обслуживаться столько заявок, сколько в наличии у СЭ эвакуаторов. Однако, в определенные моменты, для эвакуации одной поврежденной БМ может потребоваться и более одного эвакуатора (например 2 или 3). Могут также возникнуть ситуации, когда сам эвакуатор выйдет из строя (например по технической неисправности, либо из-за огневого поражения противником). В момент, когда заявка начинает обслуживаться, эвакуатор со своего местоположения выдвигается к несправной (поврежденной) БМ, которая находится от него на расстоянии l. Соответственно, на преодоление данного расстояния затрачивается определенное время. (расстояния до поврежденных БМ для всех эвакуаторов разные и соответственно разное и время, затрачиваемое на преодоление расстояний). По прибытии эвакуатора к поврежденной БМ происходит процесс подготовки БМ к эвакуации (транспортированию, либо буксированию). На этот процесс отводится тоже определенное время и оно для всех эвакуаторов может быть различным, так как повреждения боевых машин различны и соответственно для более тяжелых повреждений затрачивается больше времени на подготовку. После выполнения соответствующих подготовительных работ происходит сам непосредственный процесс, когда БМ транспортируется, либо буксируется к безопасному месту или к месту ее ремонта (восстановления ее боеспособности). На этот процесс отводится также некоторое время для преодоления определенного расстояния от места выхода БМ из строя к месту ее ремонта (восстановления). Затем происходит передача поврежденной БМ ремонтным органам другой системы, называемой системой ремонта (СР). На все процессы соответственно отводится время, затрачиваемое эвакуатором. После передачи БМ в СР эвакуатор возвращается на свое первоначальное место, либо на другое, которое ему укажет руководитель, и находится в ожидании поступления команды на эвакуацию. Также, ему может поступить команда на следование к другой БМ, ожидающей эвакуации. Такой процесс работы одного эвакуатора может повторяться неопределенное количество раз, пока все требующие эвакуации поврежденные БМ не будут эвакуированы с поля боя. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ЭВАКУАЦИИ Повышение эффективности функционирования данной СЭ достигается путем повышения оперативности (быстродействия) выполнения всех промежуточных операций процесса эвакуации техники. Повысить оперативность можно за счет уменьшения времени, затрачиваемого на выполнение следующих операций: 1. инерционность СЭ (за счет применения, действующих в реальном режиме времени, специальных технических средств – устройств мониторинга БМ, которое включает в себя комплекс позиционирования системы ГЛОНАСС, систему автоматизированных датчиков состояния объекта, например, датчики открытия дверей (люков), включения/выключения двигателя, состояния и исправности вооружения БМ, наличия и расхода горючего, масла, специальных жидкостей, состояния водителя БМ и т.д.), 2. сбор, обработка сведений о заявках на эвакуацию поврежденных БМ, принятие решения и постановка задач на эвакуацию (за счет автоматизации процесса принятия решения с использованием вышеуказанных специальных технических средств – устройств мониторинга БМ), 3. выдвижение эвакуатора к поврежденной БМ (за счет уменьшения расстояния до поврежденной БМ, т.е. приближения эвакуаторов к боевым порядкам войск, что, однако, может привести к поражению эвакуаторов воздействием огневых средств противника), 4. выполнение подготовительных работ перед непосредственной эвакуацией (за счет применения более современных такелажных, транспортировочных и буксировочных средств, обеспечивающих значительное сокращение времени на подготовительные работы), 5. непосредственная эвакуация БМ (транспортировка, либо буксировка), 6. передача поврежденной БМ в СР (за счет автоматизации процесса приема/передачи БМ между СЭ и СР с использованием вышеуказанных специальных технических средств – устройств мониторинга БМ, функционально завязанных на единые базы данных), 7. возвращение эвакуатора на исходное положение (за счет приближения мест приема/передачи поврежденных БМ к боевым порядкам войск, что, однако, может привести к поражению элементов СР воздействием огневых средств противника).

подробнее

Заказчик
заплатил

100 ₽

Заказчик не использовал рассрочку

Гарантия сервиса
Автор24

20 дней

Заказчик принял работу без использования гарантии

15 марта 2018

Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой