Как это работает
Итак, уж если мы утверждаем, что трагические и масштабные процессы начала прошлого века, состоялись в том числе и ради ради того, чтобы... в Евразии появились железные дороги, работающие "оптимально" - есть смысл по крупному поговорить о том, как они устроены.
[Spoiler (click to open)]
Представим себя в роли Министра Путей Сообщения СССР.
Что мыслит масштабом, где рабочая единица - это "дорога", транспортная артерия большого региона.
Число их для нас несущественно - пусть их будет, скажем, всего пять (вместо реальных 17)
И появятся на министерской рабочей карте - пять кружков, между которыми мы нарисуем стрелки грузопотоков, и проставим цифры: сколько в среднем в месяц каждая из дорог отправляет вагонов с грузом на другие. Для каждого кружка посчитаем разность: между суммой груженых вагонов, прибывших на условную "дорогу" под выгрузку со всех направлений, и суммой вагонов, которые она погрузила и отправила вовне. В итоге, наши "кружки" получат цвет, одни станут красными (разность положительная), другие зелеными (разность отрицательная).
Физический смысл различения понятен: если на нашу условную дорогу прибывает 1000 вагонов, которые выгружаются, и далее, здесь же подаются под погрузку, но груза у нас в этом районе только на 700 вагонов, то образовавшуюся разность в 300 вагонов - надо куда-то девать. Красным, у нас помечается дорога-донор, отдающая избыток парка. А зеленым, наоборот, дорога-получатель, которой не хватает порожних под объемы погрузки местных предприятий.
Отсюда объективно возникающая задача: отрегулировать возникшее распределение парка порожних вагонов. Предопределенное сложившимся в экономике распределением по территориям объемов погрузки и выгрузки. Требуется отправить порожние вагоны с красных кружков на зеленые с учетом существующих расстояний между ними (между условными "центрами" дорог)
Почему это столь важно?! Да потому, что порожний пробег - это прямые транспортные издержки, непроизводительные затраты (энергии, времени, денег). Его требуется минимизировать, и тогда тарифы для совокупного потребителя имеют шанс стать разумными. Очевидно, что при размерности 15-17 "дорог", эта задача решаема, даже на уровне методик и вычислительных мощностей начала прошлого столетия. А после того, как она решена в принципе, открывается путь для конкретизации: учета сезонных ритмов погрузки, пригодности вагонов определенных родов под погрузку заданных грузов, декомпозиции крупного объекта "дорога" на более мелкие объекты - "регионы", месячных объемов - в суточные и т.д. Так, или иначе, но если мы работаем на уровне системы в целом, знаем распределение заявок на погрузку (а ими мы также можем управлять уже на уровне "надсистемы"), знаем расстояния, средние скорости движения, пропускные способности участков, то мы можем решить задачу оптимизации в каком-то приближении. В итоге, появится документ, который железнодорожники называют "регулировочным заданием".
С системного, концептуального уровня, он спускается на оперативный.
А здесь, у дорожного диспетчера уже нет никаких расчетов. Есть просто набор параметров.
"...В среднем в сутки на Московскую дорогу с Северной должно прибывать 300 груженых платформ. После их выгрузки, в среднем в сутки, 100 из них должны быть поданы под свою погрузку, а 200 отправлены на Октябрьскую дорогу...". Большая таблица с цифрами: по десяткам родов вагонов и грузов, по станциям и регионам. Отработал смену, компенсировал частные отклонения ритмов, обеспечил показатели за свои сутки и нарастающим итогом с начала месяца - молодец, иди в кассу за премией. А нет - ждет тебя разбор полетов :)
Вот как-то так оно и было принципиально задумано. Когда глобальная оптимизационная задача в итоге превращается в набор простых и понятных каждому исполнителю "сбалансированных показателей". У этого решения было одно важное следствие.
Если мы знаем объемы погрузки по дорогам, схему регулировки порожних, средние расстояния и скорости движения (длительность среднего рабочего цикла: времени на погрузку-движение-выгрузку-подачу под погрузку), нормативный срок службы вагона - то становится возможным подсчитать сколько всего вагонов каждого рода нужно стране для обеспечения перевозок в ее экономике. Добавление в эту картину различных статистических распределений (погрузки по регионам во времени, частоты и длительности ремонтов вагонов и пр) преобразует условный размер парка вагонов системы - в реальный, где создан необходимый (но не избыточный) резерв для компенсации возможных отклонений...
[Spoiler (click to open)]
Представим себя в роли Министра Путей Сообщения СССР.
Что мыслит масштабом, где рабочая единица - это "дорога", транспортная артерия большого региона.
Число их для нас несущественно - пусть их будет, скажем, всего пять (вместо реальных 17)
И появятся на министерской рабочей карте - пять кружков, между которыми мы нарисуем стрелки грузопотоков, и проставим цифры: сколько в среднем в месяц каждая из дорог отправляет вагонов с грузом на другие. Для каждого кружка посчитаем разность: между суммой груженых вагонов, прибывших на условную "дорогу" под выгрузку со всех направлений, и суммой вагонов, которые она погрузила и отправила вовне. В итоге, наши "кружки" получат цвет, одни станут красными (разность положительная), другие зелеными (разность отрицательная).
Физический смысл различения понятен: если на нашу условную дорогу прибывает 1000 вагонов, которые выгружаются, и далее, здесь же подаются под погрузку, но груза у нас в этом районе только на 700 вагонов, то образовавшуюся разность в 300 вагонов - надо куда-то девать. Красным, у нас помечается дорога-донор, отдающая избыток парка. А зеленым, наоборот, дорога-получатель, которой не хватает порожних под объемы погрузки местных предприятий.
Отсюда объективно возникающая задача: отрегулировать возникшее распределение парка порожних вагонов. Предопределенное сложившимся в экономике распределением по территориям объемов погрузки и выгрузки. Требуется отправить порожние вагоны с красных кружков на зеленые с учетом существующих расстояний между ними (между условными "центрами" дорог)
Почему это столь важно?! Да потому, что порожний пробег - это прямые транспортные издержки, непроизводительные затраты (энергии, времени, денег). Его требуется минимизировать, и тогда тарифы для совокупного потребителя имеют шанс стать разумными. Очевидно, что при размерности 15-17 "дорог", эта задача решаема, даже на уровне методик и вычислительных мощностей начала прошлого столетия. А после того, как она решена в принципе, открывается путь для конкретизации: учета сезонных ритмов погрузки, пригодности вагонов определенных родов под погрузку заданных грузов, декомпозиции крупного объекта "дорога" на более мелкие объекты - "регионы", месячных объемов - в суточные и т.д. Так, или иначе, но если мы работаем на уровне системы в целом, знаем распределение заявок на погрузку (а ими мы также можем управлять уже на уровне "надсистемы"), знаем расстояния, средние скорости движения, пропускные способности участков, то мы можем решить задачу оптимизации в каком-то приближении. В итоге, появится документ, который железнодорожники называют "регулировочным заданием".
С системного, концептуального уровня, он спускается на оперативный.
А здесь, у дорожного диспетчера уже нет никаких расчетов. Есть просто набор параметров.
"...В среднем в сутки на Московскую дорогу с Северной должно прибывать 300 груженых платформ. После их выгрузки, в среднем в сутки, 100 из них должны быть поданы под свою погрузку, а 200 отправлены на Октябрьскую дорогу...". Большая таблица с цифрами: по десяткам родов вагонов и грузов, по станциям и регионам. Отработал смену, компенсировал частные отклонения ритмов, обеспечил показатели за свои сутки и нарастающим итогом с начала месяца - молодец, иди в кассу за премией. А нет - ждет тебя разбор полетов :)
Вот как-то так оно и было принципиально задумано. Когда глобальная оптимизационная задача в итоге превращается в набор простых и понятных каждому исполнителю "сбалансированных показателей". У этого решения было одно важное следствие.
Если мы знаем объемы погрузки по дорогам, схему регулировки порожних, средние расстояния и скорости движения (длительность среднего рабочего цикла: времени на погрузку-движение-выгрузку-подачу под погрузку), нормативный срок службы вагона - то становится возможным подсчитать сколько всего вагонов каждого рода нужно стране для обеспечения перевозок в ее экономике. Добавление в эту картину различных статистических распределений (погрузки по регионам во времени, частоты и длительности ремонтов вагонов и пр) преобразует условный размер парка вагонов системы - в реальный, где создан необходимый (но не избыточный) резерв для компенсации возможных отклонений...