1.2. Содержание дисциплины и виды учебной работы

1.2.1. Содержание дисциплины

Автомобильно-дорожный комплекс как сложная система. Понятие модели. Аналитические и имитационные модели. Формирование объекта моделирования. Методы оптимального решения задач. Корреляционно-регрессионный анализ моделей. Модели линейного программирования. Графоаналитический и симплексный методы. Формирование системы оптимальных грузопотоков. Маршрутизация перевозок грузов помашинными отправками. Модели транспортных сетей экономического региона. Расчеты кратчайших расстояний перевозок. Методы динамического программирования. Планирование перевозок по сборным, развозочным и сборно-развозочным маршрутам. Теория массового обслуживания в задачах оптимизации транспортных процессов.

1.2.2. Объем дисциплины и виды учебной работы

Вид учебной работы	Всего часов
	Форма обучения
	Очная	Очно-заочная	Заочная
Общая трудоемкость дисциплины (ОТД)	164
Работа под руководством преподавателя (включая ДОТ)	98	98	98
В том числе аудиторные занятия: лекции практические занятия (ПЗ) лабораторные работы (ЛР)	28 30 24	20 - 20	10 - 10
Самостоятельная работа студента (СР)	66	66	66
Промежуточный контроль, количество	10	10	10
В том числе: курсовой проект	1	1	1
контрольная работа контрольные тесты	- 9	- 9	- 9
Вид итогового контроля	Экзамен

2. Рабочие учебные материалы

2.1. Рабочая программа

(объем курса 164 ч)

Введение (2 ч)

Значение автомобильных перевозок для экономики. Содержание, цель и задачи дисциплины. Технологии математического моделирования как способ повышения качества и эффективности перевозок. Теория массового обслуживания при оптимизации транспортных систем. Спутниковые технологии глобальной навигации. Конкурентоспособность и социальный эффект оптимизации перевозок.

Раздел 1. Роль математических методов в решении производственных задач автомобильного транспорта (14 ч)

[3], с.5...30; [4], с.4...8; [5], с.4...97; [6], с.3…12;

[8], с.9...45; [9], с.4...36; [10], с.7...35

1.1. Представление процессов в автомобильно-дорожном комплексе как процессов в сложной системе

Автомобильно-дорожный комплекс России – это сложная динамическая система. По мощности грузопотоков эта система делится на 7 групп. Процессы в системах включают большое количество задач.

1.2. Понятие модели. Классификация моделирования систем. Эвристические методы решений задач

Модель – это отражение важнейших свойств систем и процессов. Детерминированное, стохастическое, статическое и дискретное моделирование. Математическое моделирование и приближенные (эвристические) методы решений задач.

1.3. Аналитические модели

Аналитическая модель как количественная модель принятия решений. Описывающие модель уравнения и целевые функции.

1.4. Понятие имитационной модели

Имитационная – это модель более высокого уровня, описываемая кибернетическими и экспертными методами. Имитационная модель как сложный программный комплекс.

1.5. Основные этапы имитационного моделирования

Этапы моделирования. Структурный анализ. Формализованное описание модели. Построение модели. Проведение эксперимента.

1.6. Формирование объекта имитационного моделирования

Формирование объекта как сложная задача. Граф автомобильно-дорожной сети. Маршрутизация. Формирование расписаний движения и парка автомобилей. Описание клиентуры.

1.7. Методы нахождения оптимального решения задач. Критерии оптимальности.

Корреляционно-регрессионный анализ. Линейное динамическое и целочисленное программирование. Теория массового обслуживания. Критерии оптимальности

Раздел 2. Корреляционно-регрессионный анализ математических моделей (13 ч)

[4], с. 193...213; [9], с. 115...149

2.1. Понятия корреляции и регрессии

Корреляционная связь между величинами. Теснота связи. Коэффициент корреляции. Уравнение регрессии.

2.2. Вычисления парной корреляции и линейной регрессии

Вычисления показателей корреляции и регрессии. Оптимизация транспортных процессов методом корреляционно-регрессионного анализа. Примеры решений задач.

Раздел 3. Модели линейного программирования в решениях задач управления транспортными процессами (16 ч)

[1], с. 172...232; [2], с. 29...72; [4], с. 22...80; [6], с. …41

3.1. Общая задача линейного программирования

Линейное программирование - наиболее разработанный метод математического программирования. Методы оптимизации задач в линейном программировании.

3.2. Графоаналитический метод

Сущность графоаналитического метода решения задач. Анализ модели на чувствительность. Примеры решений задач.

3.3. Симплексный метод

Сущность симплексного метода решения задач. Пример решения задачи симплексным методом в транспортной постановке.

Раздел 4. Формирование системы оптимальных грузопотоков (24 ч)

[1], с. 172...176; [2], с. 31...49; [4], с. 80...124; [5], с. 38...90; [7], с. 12...41

4.1. Общая постановка задачи. Метод потенциалов

Общая формулировка задачи. Целевая функция. Алгоритм метода потенциалов. Базовое решение.

4.2. Задача закрытого типа по сокращению дальности перевозок

Постановка задачи. Алгоритм решения. Вычисления индексов. Пример решения задачи.

4.3. Задача открытого типа с нарушенным балансом производство-потребление для однородных грузов

Постановка задачи. Особенности ее решения. Приведение к закрытой форме. Пример решения.

4.4. Задача с запретами для перевозок разнородных грузов

Постановка задачи. Особенности ее решения. Блокировка клеток. Пример решения задачи.

4.5. Задача с минимизацией времени перевозки скоропортящихся грузов

Постановка задачи. Алгоритм решения. Блокировка клеток. Пример решения задачи.

Раздел 5. Маршрутизация перевозок грузов помашинными отправками

(22 ч)

[1], с. 193...218; [2], с. 52...65; [7], с. 55...80; [6], с. 7...41

5.1. Общая постановка задачи

Классификация задач маршрутизации перевозок. Значимость сменно-суточного планирования перевозок.

5.2. Аналитическая модель задачи маршрутизации перевозок

Алгоритм метода совмещенных планов. Спрос на порожняк. Целевая функция.

5.3. Решение задачи маршрутизации. Составление маятниковых и кольцевых маршрутов

Формирование маятниковых и кольцевых маршрутов. Совмещение плана перевозок и подачи порожняка. Пример решения задачи.

Раздел 6. Модели транспортных сетей экономического региона и расчеты кратчайших расстояний перевозок (24 ч)

[1], с. 182...187; [3], с. 35...120; [5], с. 40...120; [6], с. 7...17

6.1. Принципы формирования моделей транспортных сетей

Учет дорожно-транспортных ограничений в модели. Формирование графа транспортной сети. Многовариантность задачи.

6.2. Табличный метод определения кратчайших расстояний

Порядок составления таблицы. Матричное хранение информации и расчеты ЭВМ. Пример решения задачи.

6.3. Определение кратчайших расстояний по транспортной сети методом потенциалов

Порядок составления таблицы–матрицы. Вычисления индексов и нахождение потенциальных клеток. Определение кратчайших расстояний. Примеры решений задач.