Применение электронно-вычислительных машин при планировании автомобильных перевозок

Решая задачи планирования автомобильных перевозок, необходимо производить вычисления, которые невозможно произвести обычными методами за короткий промежуток времени. Такие вычисления производят с помощью электронно-вычислительных машин (ЭВМ).

Чтобы решить задачу при помощи ЭВМ, необходимо знать алгоритм решения.

Под алгоритмом понимают точное предписание, правило, в соответствии с которым должна выполняться вся последовательность элементарных операций, переводящих исходные данные в искомый результат.

Основными чертами алгоритма являются: передача метода вычислений в виде конечного числа указаний, как действовать на отдельных этапах вычислений, а также повторение процесса вычислений для проверки полученных результатов; решение серии однотипных задач, а не одной индивидуальной задачи. Серия задач определенного типа считается решенной, если найден ее алгоритм. Алгоритм позволяет автоматизировать решение задачи с помощью ЭВМ, которая выполняет ограниченное число операций: сложение, вычитание, умножение, деление, перенос чисел с одного места в другое, сравнение двух чисел и т. д.

Решение задачи на ЭВМ сводится к выполнению всех перечисленных операций в определенной последовательности с большой скоростью. Каждая операция выполняется под воздействием специального управляющего сигнала — команды. Последовательность команд, при выполнении которых ЭВМ решает задачи, называется программой.

ЭВМ бывают двух основных типов: непрерывного и дискретного (цифрового) действий.

ЭВМ непрерывного действия состоит из ряда блоков, каждым из которых осуществляет определенные математические операции Соединение их в определенную последовательную схему позволяем решать задачи определенного типа.

ЭВМ дискретного (цифрового) действия более универсальны и позволяют производить расчеты с большой точностью и скоростью.

Блок-схема электронно-цифровой вычислительной машины (ЭЦВМ) приведена на рис. 149.

Исходные данные и программу вычислений вводят в машину через специальное устройство ввода данных. Исходные данные вводят при помощи перфокарт, перфолент или магнитных лент, магнитных барабанов.

Запоминающее устройство хранит введенные данные и команды и выдает их по мере необходимости для участия в процессе вычисления. Оно состоит из внутреннего (оперативной «памяти»), внешнего (накопителя) и пассивного запоминающих устройств. Оперативная «память» быстро принимает и выдает необходимые данные, но имеет ограниченную емкость. Она служит для хранения цифрового материала, который используется на данном этапе решения задачи.

Внешняя «память» обладает практически неограниченными возможностями, но имеет меньшую скорость. Во внешней «памяти», как правило, хранится информация, которая не нужна для ближайших вычислений.

Пассивное запоминающее устройство хранит различные данные, которые могут понадобиться для решения многих задач. В некоторых ЭЦВМ пассивное запоминающее устройство может также хранить программу вычислений. Запоминающее устройство непосредственно связано с устройством ввода данных.

Арифметическое устройство предназначено для выполнения арифметических и логических операций над числами и командами.

Устройство управления служит для взаимодействия всех устройств при выполнении ЭЦВМ операций в определенной последовательности, установленной программой решения задачи.

Устройство вывода данных связано непосредственно с запоминающим устройством и служит для преобразования закодированного материала в систему, удобную для хранения и чтения.

Современные машины выполняют тысячи операций в секунду, позволяющие с большой скоростью и точностью произвести необходимые расчеты по планированию автомобильных перевозок. Большой опыт по планированию автомобильных перевозок с помощью ЭЦВМ накоплен в Главмосавтотрансе, Ленавтотрансе, Киевавтотрансе и других автотранспортных организациях СССР. Большую практическую и исследовательскую работу по внедрению ЭЦВМ для автомобильного транспорта проводят Центральный экономико-математический институт и Вычислительный центр АН СССР, НИИАТ, Институт кибернетики АН УРСР, ГосавтотрансНИИпроект УССР и другие научные организации.

Опыт применения ЭЦВМ для планирования автомобильных перевозок показывает, что производительность подвижного состава повышается на 8—10% и дает значительную экономию средств. Так, при решении задачи закрепления 2600 потребителей кислорода за тремя кислородными заводами было получено снижение среднего расстояния перевозки на 12%, или 72 ООО км в абсолютных цифрах. Использование ЭЦВМ на автотранспорте является экономически выгодным, и сфера их применения будет расширяться.

Автоматизированная система управления и планирования. Автоматизированная система управления и планирования транспорта (АСУПТ) — это система, использующая научные методы управления и планирования с максимальным применением автоматических устройств и электронно-вычислительной техники при передаче, получении и переработке информации для обеспечения максимальной производительности и эффективности работы автотранспортного предприятия в целом и каждой единицы подвижного состава.

При создании АСУПТ необходимо разработать общие основы оптимального планирования и управления, базирующиеся на установлении комплекса взаимосвязанных экономико-математических моделей, критериев оптимальности, структуры управления и системы материального стимулирования.

Автоматизированная система управления и планирования автотранспорта разделяется на такие подсистемы: автомобильные перевозки, техническое обслуживание и ремонт подвижного состава, материально-техническое снабжение, учетно-статистические и бухгалтерские работы и пр. Каждая подсистема должна иметь свой алгоритм, который можно будет использовать многократно и при различных ситуациях.

В АСУПТ предусматривается использование следующих разделов оптимальных решений: линейного программирования — закрепление получателей груза за поставщиками, автотранспортных предприятий — за клиентурой, распределение автомобилей по маршрутам; динамического программирования — определение кратчайших расстояний, составление развозочно-сборочных маршрутов и т. д.; статистического моделирования — организация погрузочно-разгрузочных работ, технического обслуживания и ремонта состава, материально-технического снабжения и др.

В соответствии с разработанной методикой в вычислительный центр передают информацию по каждой подсистеме, которую обрабатывают с помощью электронных вычислительных машин для получения оптимальных решений.

Внедрение АСУПТ позволяет получить значительный экономический эффект от улучшения работы автомобильного транспорта и снижения себестоимости перевозок. Опытные данные показывают, что затраты по созданию и освоению АСУПТ окупаются за 1,5— 2 года.