Математическое моделирование транспортного процесса. Метод двойного предпочтения. Распределительная задача, страница 2

·  оптимальное распределение технических средств речного транспорта

·  освоения перевозок грузов и пассажиров в процессе текущего и оперативного планирования;

·  обоснование рационального технологического процесса работы флота, портов и других технических средств и систем обслуживания;

·  учет и анализ работы предприятий речного транспорта и отдельных

·  типов подвижного состава.

От работников, выполняющих эксплуатационно-экономические обоснования, требуются обширные знания в области современных методов оптимизации с использованием ЭВМ. Применению этих методов предшествует моделирование исследуемого процесса.

Сущность моделирования состоит в том, чтобы заменить объект-оригинал адекватной моделью, позволяющей отражать основные черты исследуемого процесса.

Обычно различают два вида моделирования: физическое и математическое.

Физическое моделирование широко распространено в технике. Оно связано с воспроизведением изучаемого процесса на материальной мо-; дели с соблюдением подобия физических процессов. На речном транспорте, например, физическое моделирование производится при изучении гидродинамических свойств судов путем исследования параметров движения и маневрирования физических моделей судов в опытовых бассейнах, при изучении свойств речного потока и формирования русла речного участка путем воссоздания в определенном масштабе этого участка в русловой лаборатории и т. д.

Физическое моделирование может проводиться в реальном и нереальном (псевдореальном) масштабах времени. Разновидностью физического моделирования являются натурные испытания (натурное моделирование). На речном транспорте такие испытания проводятся с целью изучения скоростных характеристик судов (испытания на мерной миле), их маневренных характеристик, поведения в условиях ветроволнового режима озер и водохранилищ, а также для отработки конструкций сцепных устройств и т. д. Экономические системы и значительная часть технических процессов не могут быть представлены в виде физических аналогов. Поэтому для описания таких систем применяется математическое моделирование — формализованное описание основных количественных взаимосвязей между факторами с использованием математического аппарата.

Математическая модель описывает реальный процесс лишь с некоторой степенью приближения к действительности, схематизируя и упрощая исследуемое явление путем «отсечения» многочисленных несущественных факторов и выделения важнейших характеристик, являющихся для данного процесса определяющими.

Математическое моделирование подразделяется на аналитическое и имитационное, а также может иметь комбинацию этих видов моделирования.

В аналитических моделях основные количественные взаимосвязи записываются в виде некоторых функциональных соотношений (алгебраические уравнения и неравенства, логические условия и т. д.). Результаты исследования на такой модели могут быть получены следующими методами: аналитическими (определение зависимостей для искомых характеристик в общем виде) и численными (получение определенных числовых результатов по конкретным исходным данным). Может быть получен и качественный анализ исследуемого процесса.

Имитационное моделирование воспроизводит процесс функционирования системы во времени путем воспроизводства (имитации) на ЭВМ искусственного процесса, обладающего необходимыми свойствами реального процесса.

Этот вид моделирования по сравнению с аналитическим дает возможность решения более сложных задач с учетом как дискретных, так и непрерывных элементов, зависимостей нелинейного характера, многочисленных случайных воздействий. Имитационное моделирование — наиболее эффективный и быстро развивающийся метод исследования.

Для машинной реализации имитационной модели при многократном воспроизведении случайных процессов с последующей статистической обработкой информации используется метод статистических испытаний  (Монте-Карло).