3. Оператор управления

Оператор управления f(t) объединяет элементарные модели в единую модель. Оператор f(t) выполняет две функции:

- задает алгебраическую структуру G, на множестве графов G_j, G={ G_j };

- реализует управление (t) в пространстве состояний  абстрактной модели.

В модели реализован ситуационный принцип управления, так как он наиболее соответствует процессам управления в сложных транспортных системах.

Ситуационное управление строится следующим образом. В пространстве возможных состояний системы выделяются расчетные ситуации, для которых решения известны (из опыта или рассчитаны заранее). Ситуаций ровно столько, сколько решений. Это можно представить в виде таблицы решений, где строкой является ситуация, а столбцом  решение. Если на пересечении строки и столбца стоит единица, то решение соответствует ситуации, в противном случае в клетке стоит  ноль. Число состояний, входящих в одну ситуацию, по которой принимается решение, в сложных системах составляет миллион и более. Число решений на несколько порядков меньше. Если изменилось состояние системы, то проверяется, не изменилась ли ситуация, то есть не требуется ли принимать новое решение. При изменении ситуации принимается новое решение. Для этого существует специальный аппарат укрупнения ситуаций укрупнения ситуаций и "сведения" конкретного состояния моде­ли к одной из ситуаций., Если ситуация изменилась, то принимается новое решение. Таким образом для реализации на ЭВМ ситуационного управления необходимо задать:

-язык описания ситуаций,

-алгоритм сведения состояния системы к одной из ситуаций,

-набор расчетных ситуаций,

-набор управляющих решений.

В абстрактной модели ситуации задаются в пространстве состояний, поэтому введем понятие пространства состояний. Из теории управления динамическими объектами известно, что в понятие состо­яния входит не только текущее значение определенных параметров, но и необходимая "предыстория". У динамической системы существует своего рода инерция. В однопроцессорных ЭВМ элементарные действия производятся только последовательно. Значит, последовательно в модели будут выполняться операции. Поэтому в понятие состояния мо­дели будет входить состояние некоторой группы элементов (текущее значение параметров) и информация о том, какая операция выполнялась перед этим (предыстория). Известно, что для принятия решения, в каком-то районе системы (например, на станции) не требуется знать состояние всей системы. Значит, состояние модели, необходимое для принятия управляющего решения, однозначно описывается значением лишь некоторых параметров, а именно состоянием некоторого подмножества элементов и типом (номером) последней выполняемой операции. Для различных иерархических уровней состав подмножества может меняться.

Содержательно пространство состояний разбивается на:

• технологическое, где выполняются все технологические операции и происходит динамика всех технологических элементов (прием и отправление поездов, погрузка-выгрузка вагонов и пр.);

• информационное, где происходят информационные процессы – передача информации вверх по уровням с учетом обобщения и обмен информацией внутри уровня;

• управляющее, где осуществляются управляющие операции и меняется состояние управляющих элементов.

Структура абстрактной модели S построена по иерархическому принципу, поэтому в пространствах состояний информационном и управляющем вводятся подпространства разных иерархических уровней, которые могут отображать, например, уровни диспетчерского управления.

Оператор управления определяет последовательность и условия выполнения технологических, информационных и управляющих опера­ций (определяет моменты времени начала выполнения операций и их приоритеты) в зависимости от состояния модели (ситуации).