Задача 1.
Статистический анализ плана формирования поездов
Условие задачи: На заданном участке полигона сети железных дорог составить планы формирования поездов и провести их статистический анализ с использованием теории вероятности.
Исходные данные:
1. Вагоно-часы простоя под накоплением, cm А: 1500
Б: 1300
В: 1500
2. Экономия от проследования станции
без переработки, , ч Б:
1,5
В: 5,0
3. Среднесуточные вагонопотоки в назначении : АГ – 300
АБ – 50
АВ –
БГ – 300
БВ – 40
ВГ – 30
4. Законы распределения: АГ – Э3(распределение Эрланга третьего порядка), БГ – Э4(распределение Эрланга четвертого порядка)
Рис. 1.
Решение. Рассчитанный по средним значениям вагонопотоков план формирования реализуется для конкретных размеров потоков, имеющих в каждые данные сутки определенную вероятность отклонения от своих средних значений.
При этом если отклонение превышает определенную величину, могут изменится и соответствия отдельных струй вагонопотоков сообразно условиям выделения их в самостоятельные назначения плана формирования поездов.
Известным условием выделения струи вагонопотока в самостоятельное назначение является удовлетворение ее неравенству:
, (1.1)
где
–
мощность струи вагонопотока со станции i назначением на станцию j;
–
экономия от проследования без переработки сортировочных станций, расположенных
между станциями назначения данной струи и более ближней смежной струи
;
с – параметр накопления вагонов в сортировочном парке на составы грузовых поездов;
m – среднее число вагонов в составе грузовых поездов.
Выделение данной струи потока в самостоятельное назначение будет эффективно во всех случаях, когда
. (1.2)
Но в следствие колебаний потока мощность струи может уменьшиться до величины
, (1.3)
При этом она перестанет удовлетворять необходимому и достаточному условиям выделения.
Рассмотрим заданные в условии задачи функции распределения непрерывных величин.
Большое число случайных величин в транспортных процессах описывается распределением Эрланга, в том числе, интервалы между поступлением поездов на станцию, длительность их расформирования и формирования и другие. Выражение плотности эрланговского распределения записывается в виде:
,
(1.4)
где k – порядок распределения Эрланга;
-
интенсивность появления событий.
Математическое ожидание в эрланговском распределении рассчитывается по формуле:
. (1.5)
Функция распределения имеет вид:
. (1.6)
В зависимости от величины k , по-разному
выражается через элементарные функции:
при :
, (1.7)
при :
, (1.8)
при :
, (1.9)
при :
. (1.10)
Если известно математическое ожидание
, то согласно (1.5), формулы (1.7) –
(1.10) можно записать, придавая численные значения коэффициенту k:
при :
, (1.11)
при :
, (1.12)
при :
, (1.13)
при :
. (1.14)
При увеличении параметра
кривые функции и плотности распределения становятся круче. При кривые плотности распределения становятся
приблизительно симметричными относительно математического ожидания, как и в
случае нормального распределения.
Случайные непрерывные
величины могут иметь показательное распределение. Данное распределение является
частным случаем распределения Эрланга (при ).
Поэтому плотность и функция показательного распределения могут быть определены
по формулам (1.4), (1.6) при
, а также (1.7) и
(1.11).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.