Система автоматизированного мониторинга нефтепродуктообеспечения транспортного комплекса крупного города: На примере г. Москвы

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

Среди систем жизнеобеспечения крупных городов одной из наиболее важных, определяющих функционирование транспортного комплекса города является система нефтепродуктообеспечения. Резкое увеличение транспортного парка крупных городов, рост интенсивности дорожного движения ставят задачу надежности нефтепродуктообеспечения в ряд стратегически важных, определяющих функционирование всего региона. В современных условиях 26-ти % темпа роста парка автотранспортных средств в год город Москва является типичным примером крупных мегаполисов, где существенно возрастают требования к надежности нефтепродуктообеспечения транспортного комплекса.

Очевидно, что надежность и эффективность функционирования такого сложного объекта, как система нефтепродуктообеспечения транспортного комплекса г. Москвы, зависит от способности системы управления оперативно оценивать ситуацию и своевременно принимать необходимые решения. Однако, в современных условиях изменения хозяйственно-экономической обстановки, когда поставщики нефтепродуктов приобрели значительную самостоятельность не только в хозяйственной деятельности, но и в определении сферы своих коммерческих интересов, возможности влиять и координировать процессы нефтепродуктообеспечения со стороны городских органов управления существенно уменьшились. В результате, сложилась ситуация, при которой практически утрачены механизмы централизованного контроля и управления процессами нефтепродуктообеспечения города. При практической невозможности планирования поставок нефтепродуктов и выполнения полного набора необходимых управленческих функций со стороны системы управления городом жизненно необходимым является разработка автоматизированной системы непрерывного информационного мониторинга за состоянием нефтепродуктообеспечения на общегородском уровне.

Сложность исследуемой проблемы связана с тем, что рассматриваемая система нефтепродуктообеспечения транспортного комплекса г. Москвы нигде до настоящего времени в литературе не была описана. Отсутствовали четкие представления о структуре и законах ее функционирования, динамике поведения, эффективных способах управления.

Из изложенного следует, что проблема повышения эффективности управления процессами нефтепродуктообеспечения транспортного комплекса города Москвы имеет весьма большую актуальность и серьезное научное содержание.

Диссертационная работа выполнена в рамках реализации проекта создания АИС «Обеспечение города нефтепродуктами», разработанного в соответствии с Постановлениями Правительства Москвы № 146 от 20.02.1996 г. и № 102 от 10.02.1998 г.

ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ. Объектом исследования является система нефтепродуктообеспечения транспортного комплекса г. Москвы.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Целью диссертационной работы является создание инструментального средства повышения эффективности управления процессами нефтепродуктообеспечения транспортного комплекса г. Москвысистемы автоматизированного мониторинга (САМ).

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решаются следующие задачи:

1. Разработка концепции построения инструментального средства повышения эффективности управления системой нефтепродуктообеспечения транспортного комплекса г. Москвы — системы автоматизированного мониторинга (САМ).

2. Разработка автоматизированной информационной системы сбора, хранения и обработки оперативной информации о движении нефтепродуктов.

3. Разработка методики исследования динамики изменения ситуации с нефтепродуктообеспечением региона, позволяющей комплексно оценивать состояние системы и распознавать наметившиеся тенденции.

4. Разработка принципов построения имитационной динамической модели процессов нефтепродуктообеспечения региона.

5. Разработка алгоритма решения задачи прогнозирования возможного уровня спроса на топливо в регионе.

6. Разработка формализованной производственно-сбытовой модели описания возможных технологических ситуаций в системе нефтепродуктообеспечения региона и протекающих в ней процессов.

7. Разработка алгоритма решения задачи интерактивного экспериментального моделирования процесса нефтепродуктообеспечения региона.

8. Разработка типовых проектных решений и прикладного программного обеспечения функциональных элементов САМ.

9. Реализация полученных результатов в АИС «Обеспечение города нефтепродуктами».

ПРЕДМЕТОМ ИССЛЕДОВАНИЯ являются процессы, протекающие в системе нефтепродуктообеспечения Московского региона.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Проведенные автором исследования и разработки базируются на использовании методологии системного подхода изучения объектов, теории моделирования динамических систем, математической статистики, подходов и методов решения задачи прогнозирования динамических процессов.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА выполненного комплекса работ заключается в следующем:

1. Сформулированы принципы построения системы автоматизированного мониторинга (САМ) процессов нефтепродуктообеспечения региона.

2. Предложена система агрегированных показателей изучения динамики изменения ситуации с нефтепродуктообеспечением региона.

3. Сформулированы принципы построения имитационной динамической модели процессов нефтепродуктообеспечения региона.

4. Выявлены закономерности колебания уровня спроса на топливо внутри недели, подчиненные закону распределения Гаусса-Лапласа. Это позволило рассматривать уровень спроса на топливо как множество реализаций некоторого случайного процесса с семидневным циклом.

5. Выявлены периоды «разладки» квазистационарных режимов колебаний уровня спроса на топливо, сопровождающиеся изменением характера функции плотности распределения.

6. Сформулирована постановка, разработан алгоритм решения задачи прогнозирования возможного уровня спроса на топливо в регионе.

7. Разработана формализованная производственно-сбытовая модель системы нефтепродуктообеспечения региона.

8. Сформулирована постановка, разработан алгоритм решения задачи интерактивного экспериментального моделирования процесса нефтепродуктообеспечения региона на заданный период перспективы.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ работы состоит в следующем:

1. Разработаны проектные решения функциональных элементов системы автоматизированного мониторинга процессов нефтепродуктообеспечения транспортного комплекса г. Москвы;

2. Внедрена в промышленную эксплуатацию автоматизированная интегрированная информационная система САМ;

3. Внедрен в промышленную эксплуатацию инструмент изучения динамики изменения ситуации с нефтепродуктообеспечением региона — комплекс «Анализатор».

ДОСТОВЕРНОСТЬ И ОБОСНОВАННОСТЬ полученных результатов подтверждается их внедрением и практическим использованием в составе АИС «Обеспечение города нефтепродуктами».

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ диссертационной работы осуществлена в аппарате Управления транспорта и связи Правительства г. Москвы, в Общегородском диспетчерском центре г. Москвы, в отделе АСУП АО «Московский нефтеперерабатывающий завод», в отделе АСУП АО «Мостранснефтепродукт», в отделе АСУП АО «Павельцовское предприятие по обеспечению нефтепродуктами», в управлении информационных систем АО «Московский производственный комбинат автообслуживания».

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты работы и положения, выполненные автором, были доложены на Научно-практической конференции «Строительство — формирование среды жизнедеятельности» (Москва, МГСУ, 1999 г.), Научно-практической конференции «Информационные системы жизнеобеспечения города и распределенная обработка информации» (Москва, НТОРЭС, 1999 г.), а также на ряде научно-технических советов НИИ ИТ.

ПУБЛИКАЦИИ. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 5 статьях.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и пяти приложений.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ СОСТОЯТ В СЛЕДУЮЩЕМ:

1. Разработана концепция построения системы автоматизированного мониторинга (САМ) процессов нефтепродуктообеспечения транспортного комплекса г. Москвы.

2. Разработаны принципы построения автоматизированной информационной системы (АИС) сбора, хранения и обработки оперативной информации о движении нефтепродуктов.

3. Внедрена в промышленную эксплуатацию АИС САМ.

4. Разработана методика исследования динамики изменения ситуации с нефтепродуктообеспечением региона, позволяющая комплексно оценивать состояние системы и распознавать наметившиеся тенденции.

5. Внедрен в промышленную эксплуатацию инструмент изучения динамики изменения ситуации с нефтепродуктообеспечением региона — комплекс «Анализатор».

6. Разработаны принципы построения имитационной динамической модели.

7. Сформулирована постановка, разработан алгоритм решения задачи прогнозирования возможного уровня спроса на топливо в регионе.

8. Разработана формализованная производственно-сбытовая модель описания возможных технологических ситуаций в системе нефтепродуктообеспечения региона и протекающих в ней процессов.

9. Сформулирована постановка, разработан алгоритм решения задачи интерактивного экспериментального моделирования процесса нефтепродуктообеспечения региона на заданный период перспективы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.