Системный подход к организации транспортного процесса

Рис.7 Уровни временной стабильности и соответствующие им объекты управления ТС

Рис. 6 Взаимодействие транспортной системы крупного города с другими системами

Рис.5 Функциональная структура транспортной системы

В целом подсистемы обеспечивают выполнение процессов для достижения цели функционирования системы. Управляемость системы поддерживается за счет наличия обратных связей, передают информацию о соответствии цели результатам выполнения процессов и функционирования подсистем.

Характерной чертой функционирования транспортных систем является циклический характер их работы. Начальной точкой рабочего цикла транспортной системы является подача порожнего подвижного состава для выполнения перевозок. При перевозках грузов - это подача подвижного состава под погрузку, на пассажирских - выезд автобуса с конечного пункта на маршрут. В зависимости от технологии выполнения перевозок и организации движения в процессе транспортного цикла могут выполняться различные транспортные процессы, связанные с погрузкой или разгрузкой грузов, посадкой или высадкой пассажиров. Транспортный цикл заканчивается в момент прибытия пустого подвижного состава для погрузки или в момент начала выполнения маршрута пассажирским автобусом.

В реальных условиях на выполнение транспортного цикла влияет существенное количество различных воздействий, возмущающих, большинство из которых носит случайный характер, поэтому основные характеристики транспортного цикла, например его продолжительность, как правило, достаточно нестабильны. С целью их стабилизации необходимо принимать меры для снижения числа возмущающих воздействий. Это, например, организация выделенной полосы движения и приоритетного светофорного регулирования для городского общего транспорта.

Совокупность элементов и связей, образующих транспортную систему, не является постоянной величиной, а зависит от объекта управления и других факторов. Конечно, состав системы определяется позицией «наблюдателя» - обобщающее название исследователя, конструктора, лица, принимающего решения и других аналогичных субъектов, изучающих, создающих систему или управляющих ею. Например, для экспедитора объектом управления является процесс доставки груза, и, с его точки зрения, в транспортную систему войдут грузовладелец, перевозчик, график доставки и т.д. Для перевозчика объектом управления является транспортное средство, поэтому все элементы предметной области, на которые он не может влиять, относятся к среде.

Сложность определения границ транспортной системы увеличивается при увеличении степени ее взаимодействия с другими системами, например, в крупных городах. На рис. 6 схематично показано взаимодействие транспортной системы крупного города с другими системами.

При решении определенных задач управления результат может быть достигнут только при комплексном рассмотрении нескольких систем и их постоянной координации. Так, транспортная система города не сможет успешно развиваться, если в план развития города не будут заложены соответствующие территориальные ресурсы. Сокращение среднего времени поездки пассажиров общественного транспорта невозможно без выделения полос для обособленного движения наземного транспорта, строительства транспортно-пересадочных узлов на станциях скоростного транспорта и т.п. Таким образом, городская транспортная система может успешно функционировать только в условиях тесной координации с другими городскими системами. В реальности эта координация усложняется выбором критериев работы отдельных систем, которые слабо увязаны с результатами функционирования смежных систем.

Рассмотрим особенности транспортной системы как объекта управления. Элементы транспортной системы функционируют в рамках определенной организации транспортных процессов, определяет возможность движения в системе за счет установления в системе связей между ее элементами, определение правил и условий взаимодействия элементов при ее функционировании (например, ПДД при движении автомобилей, договора между участниками транспортного процесса и т.п.). Форма организации транспортных процессов определяется их содержанием: технологии и роли тех или иных процессов в транспортной системе.

Наличие такого элемента транспортной сети, как человек, относит транспортную систему к разряду человеко-машинных, или организационных систем. Активный элемент системы - человек, он обладает способностью к целенаправленному поведению в ситуации, быстро меняется, адаптации к новым условиям функционирования системы. Наличие в системе большого количества людей приводит к формированию коллективного поведения ее участников, складывается как результат достаточно независимого поведения отдельных индивидуумов, стремящихся к достижению собственных целей. Присутствие в объекте управления активных элементов приводит к формированию устойчивых режимов функционирования транспортной системы, поскольку всякое внешнее для объекта возмущения компенсируется на уровне индивидуальных решений субъектов системы. Транспортная система представляет уникальный пример системы с коллективным поведением ее субъектов. В связи с этим коллективное поведение является мощным фактором, формирующим закономерности функционирования транспортной системы. Причем процессы самоорганизации приводят к образованию нескольких уровней устойчивого функционирования системы, образуют иерархическую структуру коллективной адаптации с различной временной стабильностью.

В этом плане можно выделить три следующих структурных уровня:

• распределение мест формирования, обработки и потребления грузов, расселения населения;

• организацию транспортных процессов в сети;

• формирование транспортных потоков на участках сети.

На рис. 7 приведены соответствующие уровни временной стабильности и соответствующие им объекты управления транспортной системы.

В результате размещения мест труда, жилых районов и объектов транспортного притяжения в городе устанавливаются определенные транспортные связи, которым соответствуют корреспонденции населения и грузов. Достаточно медленные изменения во времени размещения объектов определяют формирование устойчивых корреспонденций. Перераспределение корреспонденции выполняется при перемене мест работы и жительства, вводе в строй новых транспортных связей и объектов притяжения. Выбор той или иной корреспонденции происходит под действием различных причин экономического и социального характера, важнейшими из которых являются время и комфорт поездки. С другой стороны, высокая стабильность корреспонденций влияет на пути развития транспортной системы.

Транспортные процессы организуют, чтобы установить функциональные связи для всех видов движения в системе. Вероятностный характер функционирования транспортной системы (пробки, простой и т.п.) приводит к необходимости адаптации участников движения, которая осуществляется за счет корректировки корреспонденции, внесение изменений в графики выполнения работ. Адаптация повышает надежность функционирования всех элементов системы, т.е. способствует живучести организации транспортных процессов. Корреспонденции представляются на отрезках сети в форме грузовых, пассажирских, транспортных или пешеходных потоков. Экономическая деятельность приводит к образованию устойчивого движения потоков характеризуется определенными вероятностными изменениями в виде закономерностей изменения грузопотоков, интенсивности движения и т.п. С увеличением загрузки элементов транспортной системы общие закономерности становятся более детерминированными, что является следствием большого влияния ограниченной пропускной способности на процессы адаптации. На каждом из выделенных уровней самоорганизации транспортная система характеризуется собственным набором существенных параметров, по которым происходит адаптация субъектов системы.

С позиции управления рационально все пространство состояний разбить на определенные классы состояний системы, каждому из которых будет соответствовать определенный вид управления. Множество состояний транспортной системы, когда спрос приближается к пропускной способности, является область переходного, неустойчивого состояния системы. Если негативную тенденцию переломить не удалось, то система переходит в новое состояние - отказ функционирования. Особенностью процесса возникновения отказа функционирования системы является высокая скорость приближения к исчерпанию пропускной способности и продолжительность восстановления равновесия между спросом и производительностью, например, процесс возникновения заторов на дорожной сети, в пунктах погрузки-разгрузки и т. п.

В общей теории систем качественно различные процессы в экономике, физике, биологии описываются теми же математическими закономерностями. Это приводит к более высокой степени абстракции, а также к единообразию и сопоставимости описания технических, экономических, физических и других процессов. Трудно описываемые сложные процессы стремятся разложить на возможно более простые и слабо связаны между собой подсистемы (этапы), анализ и математическое описание которых, как правило, уже не представляет существенных трудностей.

Основной концепцией системного подхода к организации как процесса является взаимосвязь частей или подсистем предприятия. Такой подход предполагает установление целей и сосредоточение внимания на построении целого в отличие от построения компонентов, этапов или подсистем. Организационные системы строятся таким образом, чтобы достичь одновременного функционирования отдельных, но взаимосвязанных частей, обеспечивающих более высокую общую эффективность, чем суммарная эффективность частей, взятых в отдельности.

В настоящее время транспортные системы имеют недостаточную эффективность, поскольку им не удается связать части или этапы (функции) в единый механизм. Как правило, функции подготовки груза к перевозке осуществляются без надлежащей координации с погрузочными работами, а последние с потребностями получателей и т.д. Выделение отдельных функций в самостоятельные производства и неспособность связать части в единое целое обусловлены различными причинами. Это и узость взглядов специалистов, недостатки в организационной структуре и др.

При системном подходе к организации транспортной системы необходимо получить ответы на следующие вопросы. Сколько разных элементов включает данная система? Который причинно-следственную взаимосвязь между этими элементами? Какие функции должны быть осуществлены в каждом отдельном случае? Который необходим взаимообмен между имеющимися ресурсами?

Системный анализ транспортных систем исходит из многообразия систем и условий их определяющих и включает в себя:

1) изучение транспортных систем как социально-экономических единиц, предпосылок результатов их деятельности, изучения связей и отношений другим социально-экономическим системам, а также их управляемость

2) рассмотрение транспортных систем как особых технологических систем, прежде всего в отношении рационального использования производительных сил, a также отношение эффективного управления и развития такого производственного процесса;

3) анализ отдельных пpоцеcив с цепью, определения, возникающие внутри отдельных транспортных систем, оптимальных технико-экономических параметров этих процессов. Поскольку при системном подходе сосредоточивает внимание на построении целого, все компоненты рассматриваются в их взаимосвязи до того, как уточняется их сущность.

Системный подход начинается с установления целей для системы в целом. Затем разрабатываются различные организационные структуры и компоненты, соответствующие друг другу в рамках системы. Критерии для выбора всей совокупности компонентов составляют основу для выбора отдельных из них.

Системный подход находит применение:

1. при проектировании новых процессов и систем;

2. при перестройке существующей системы и сравнении и проверке в относительных достоинств различных планов;

3. при рассмотрении взаемозалежносте и некоторого частного задачи с внешними условиями, а также при выделении факторов и переменных, влияющих на ситуации в данных условиях;

4. при разработке определенной схемы, с помощью которой могут быть оценены показатели работы различных подсистем и системы в целом;

5. при выявлении непоследовательности и противоречия целей отдельных исполнителей, принимающих участие в программе одной и той же системы.

В производственных системах организационную функцию выполняет общая цель. Слово "общая" означает не сходство, а совпадение (в двух конкурентов цели "одинаковые", но не общие). Организованность достигается постольку, поскольку направление активности участников системы, что выражается целью, тождественно для всех сотрудников.

Транспортная система в ее первичном звене может рассматриваться как группа механизмов (автомобилей, погрузчиков и т.п.), которые обслуживаются операторами (водители, крановщики, экскаваторщики и т.д.). Каждый механизм и его оператор представляет собой систему "человек-машина" из двух взаимодействующих и взаимосвязанных единиц. Если идти по пути интеграции, то придем к транспортного комплекса - сложной системе, состоит из основных и вспомогательных рабочих, основного и вспомогательных установок, системе с сложным комплексом взаимосвязей, взаимоотношений и интересов, обладает сложной структурой и организацией.

Любая система - это совокупность взаимодействующих компонентов, каждый из которых можно рассматривать как самостоятельная система, включающая в себя более простые компоненты (элементы). Системы различаются своими целями (погрузочные и разгрузочные работы, транспортировка грузов и т.д.)

Системный подход позволяет соединить в одно целое части разобщенного перевозочного процесса и достичь упорядоченности последнего. Составными частями каждой системы есть компоненты, которые в иерархии подсистем существуют на самом нижнем уровне. Компоненты системы обладают определенными свойствами или характеристиками. Эти характеристики влияют на функционирование системы, ее быстродействие, надежность, провозную возможность и т.д. При организации транспортных систем приходится делать выбор между человеком и машиной, между различными типами подвижного состава, погрузочно-разгрузочных механизмов и людьми на основе характеристик и расходов, связанных с их использованием.

Транспортная система (транспортный комплекс) - это частично самоуправляемая система, наделенная следующими характеристиками:

- Является системой типа "человек-машина";

- Способна выбирать направление деятельности, ответственность за которую может быть распределена между компонентами системы на основе их функций (подготовка груза к перевозке, погрузку, транспортировку и т.д.);

- Задачи и соответствующие направления деятельности должны распределить между собой участники (компоненты).

Основными показателями для оценки функционирования системы "человек-машина" являются: осуществление основных и вспомогательных функций; точность функционирования; быстродействие функционирования; расходы; надежность приспособленность к окружающей среде, возможность поддержания системы в рабочем состоянии, возможность постоянной замены морально устаревших компонентов системы новыми; безопасность функционирования; оптимальность использования материалов и самого производственного процесса рассчитывая на данный объем производства продукции совместимость с другими системами; простота управления, учет социальных аспектов, защита окружающей среды.