Построение модели объекта диагностирования на транспорте (Горяинов А.Н.) Статья (2011-140)

Построение модели объекта диагностирования на транспорте [Building a model of a diagnostic object on transport; Побудова моделі об'єкта діагностування на транспорті]

Аннотация. Рассмотрены вопросы использования диагностических моделей на транспорте. Предложена классификация диагностических моделей в рамках транспортной диагностики.

Ключевые слова: диагностическая модель, классификация, диагностика.

Анотація. Розглянуто питання використання діагностичних моделей на транспорті. Запропоновано класифікацію діагностичних моделей у рамках транспортної діагностики.

Ключові слова: діагностична модель, класифікація, діагностика.

Abstract. Questions of diagnostic models use on transport are considered. Classification of diagnostic models within the limits of transport diagnostics is offered.

Keywords: diagnostic model, classification, diagnostics.

1.Введение

Использование диагностического подхода при исследовании объектов различной природы предусматривает выполнение определенных условий. В частности, одним из условий является создание диагностической модели объекта исследования. Ввиду начальной стадии становления теории транспортной диагностики, серьезных исследований по разработке диагностических моделей на транспорте еще не проводилось. В качестве работ, которые являются вводными к проведению исследований в данном вопросе, можно назвать [1, 2]. Учитывая широкое распространение диагностики в различных сферах деятельности человека, а также, принимая во внимание уровень известных наработок по моделированию объектов диагностирования на транспорте, можно говорить о целесообразности научных исследований в данном направлении.

2.Анализ последних достижений и публикаций

Основой для разработки моделей объектов диагностирования на транспорте могут выступать наработки смежных дисциплин. Согласно [3], наиболее близкими по объектам исследования на транспорте являются техническая и экономическая диагностики. Проводя обзор информационных источников по указанным видам диагностик (например, [4-7]), можно сделать вывод, что наибольшее количество результатов по созданию моделей объектов диагностирования получено именно в рамках технической диагностики. Это предопределяет целесообразность разработки моделей диагностирования на транспорте на основе данного вида диагностики.

3.Цель и постановка задачи

Целью данной работы является определение основных условий построения диагностических моделей на транспорте.

4.Результаты исследований

В начале исследований целесообразно определиться с существующими классификациями моделей на транспорте (моделей транспортных систем). Существующие модели объектов транспорта могут использоваться как базовые для разработки диагностических моделей. Обзор ряда публикаций в данном направлении не позволяет выделить четких классификаций моделей на транспорте (на основе анализа [8-14]), что позволяет сделать следующие выводы. Во-первых, это свидетельствует о том, что спектр задач на транспорте очень широк и, соответственно, сложно синтезировать общие классификации моделей. Во-вторых, модели и моделирование на транспорте рассматриваются как поле для творчества отдельных исследователей, которые специализируются на отдельных направлениях в области транспорта (в том числе по видам транспорта). Это приводит к уменьшению системных научных работ по вопросам синтезирования знаний с общетранспортных позиций.

В работе [15, с.25-27] авторам удалось в ходе исследований выделить ряд классификаций моделей, которые применяются при исследовании транспортных систем. Согласно представленным данным, в рамках классификационного признака «по назначению» выделяют описательные и оптимизационные модели развития транспортных систем. Отдельно диагностические модели, как вид моделей при исследовании систем транспорта, в публикациях не выделяется. Однако, и описательные и оптимизационные модели могут служить основой для создания диагностических моделей. Учитывая вышеизложенное, предлагается в рамках классификации моделей транспортных систем по классификационному признаку «по назначению» отдельно выделить вид моделей - «диагностические».

Для определения особенностей построения моделей объекта диагностирования необходимо понимание места моделей в решении задач диагностики. Воспользуемся схемой решения диагностических задач, которая представлена в [16, с.222]. Данную схему можно считать достаточно универсальной. Для адаптации под потребности транспортной диагностики заменим название блока «разработка решения про ремонтно-обслуживающие действия» на «разработка решения по управлению объектом диагностирования» – рис. 1. Недостатком такой схемы можно считать отсутствие блоков, которые отвечают за разработку алгоритма диагностирования. Так, согласно [17, с.12] «диагностическая модель является исходной для определения и реализации алгоритма технического диагностирования». Опираясь на данные работы [17, с.12-13] сформулируем определение диагностической модели – совокупность принятых методов построения математической модели объекта диагностирования и методов анализа модели объекта, определяющих методику построения алгоритма диагностирования и способы диагностирования. Из указанного определения следует, что математическая модель объекта диагностирования является составляющей диагностической модели. Это подтверждается и следующей цитатой [17, с.14]: «Математическая модель объекта диагностирования лежит в основе всех исследований по техническому диагностированию конкретной системы или определенного класса систем и, в свою очередь, определяет содержание диагностической модели в целом».

Рис. 1. Построение модели объекта диагностирования в рамках решения диагностических задач на транспорте (на основании [16, с.222])

Помимо представленной формулировки диагностической модели существуют и другие – примеры представлены в табл. 1.

Таблица 1 – Определения диагностической модели

Недостатком указанных определений является отсутствие в явном виде упоминаний о методах анализа модели объекта. Также отметим узость определения, которое представлено в [18]. Это очевидно при сравнении со следующей цитатой [20, с.30]: «Такое формальное описание (в аналитической, табличной, векторной, графической или другой форме) будем называть математической моделью объекта диагноза». В данной цитате акцент сделан на математической модели, а не диагностической. Поэтому целесообразно выделять термин «диагностическая модель» и «математическая модель объекта диагностирования». Такое разделение можно также подкрепить следующей цитатой [21, с. 52]: «Диагностическая модель строится на основе изучения схемно-технических решений объекта и опыта его эксплуатации. Модель включает: классификацию возможных дефектов; наблюдаемые признаки появления дефектов; методы выявления признаков». Другими словами диагностическая модель это нечто большее нежели только математическая модель.

В рамках данного исследования принимаем, что математическая модель объекта диагностирования является составной частью диагностической модели.

Далее синтезируем классификацию диагностических моделей для транспортной диагностики, используя данные работ [16, с.223; 17, с.13] – рис. 2. В табл. 2 приведена краткая характеристика основных групп диагностических моделей. В качестве альтернативы термину «дефект» предлагается в рамках транспортной диагностики использовать термин «недостаток» или «неисправность».

Рис. 2. Классификации диагностических моделей на транспорте (на основе [16, с.223; 17, с.13; 18])

Таблица 2 – Характеристика групп диагностических моделей (на основе [16, с.223-225])

5.Выводы

1. Среди смежных научных дисциплин для транспортной диагностики (техническая и экономическая диагностика) наибольшее количество диагностических моделей представлено в публикациях по технической диагностике, что свидетельствует о большей проработанности вопросов использования диагностического подхода на объектах технической природы.

2. Впервые предложено в составе классификации моделей транспортных систем в рамках классификационного признака «по назначению» выделить диагностические модели наряду с описательными и оптимизационными моделями.

3. Впервые предложено разделять понятия «диагностическая модель» и «математическая модель объекта диагностирования» в рамках методологии транспортной диагностики.

4. Получили дальнейшее развитие классификации диагностических моделей на транспорте.

5. В дальнейших исследованиях необходимо реализовать формализованное описание отдельных объектов транспорта как объектов диагностирования.

Литература

1. Горяинов, А. Н. Построение систем диагностирования на транспорте [Текст] / А. Н. Горяинов // Проблемы и перспективы развития Евроазиатских транспортных систем : материалы третьей Межд. науч.-практ. конф., 12 мая 2011. Под ред. О.Н. Ларина, Ю.В. Роджественского. – Челябинск: Изд. Центр ЮУрГУ, 2001. - С.89-91.

2. Горяинов, А.Н. Организация систем диагностирования на транспорте [Текст] / А. Н. Горяинов // Вісник НТУ «ХПІ». Зб.наук.пр. Тем.вип.: Нові рішення в сучасних технологіях. - Харків: НТУ «ХПІ», 2011. - №9. – С.68-72.

3. Горяинов, А. Н. Использование методов технической и экономической диагностики в рамках транспортной диагностики [Текст] / А. Н. Горяинов // Восточно-европейский журнал передовых технологий. - Харьков: Технологический центр, 2011. – Вып.3/3 (51). - С.61-64.

4. Загорна, Т. О. Економічна діагностика [Текст] : навч. посіб / Т. О. Загорна. – К.: Центр учбової літератури, 2007. – 400 с.

5. Елисеева, О.К. Диагностика и управление производственно-экономическими системами [Текст] : монография / О.К.Елисеева, А.Н. Марюта, В.Н. Узунов. – Днепропетровск: Наука и образование, 2004. – 191 с.

6. Сафарбаков, А.М. Основы технической диагностики [Текст] : учеб. пособие / А.М. Сафарбаков, А.В. Лукьянов, С.В. Пахомов. – Иркутск: ИрГУПС, 2006. – 216 с.

7. Токарев, А.Н. Основы теории надежности и диагностика [Текст]: учеб. / А.Н. Токарев. – Барнаул: Изд. АлтГТУ, 2008. – 168 с.

8. Бакаев, А.А. Экономико-математические модели планирования и проектирования транспортних систем [Текст] / А.А. Бакаев. – К.: Техніка, 1973. – 220 с.

9. Персианов, В.А. Моделирование транспортных систем [Текст] / В.А. Персианов, К.Ю. Скалов, Н.С. Усков. – М.: Транспорт, 1972. – 208 с.

10. Громовой, Э.П. Математические методы и модели в планировании и управлении на морском транспорте [Текст]: учеб. / Э.П. Громовой. – 2-е изд, перераб. и доп. – М.: Транспорт, 1979. – 360 с.

11. Горбачев, П. Ф. Основы теории транспортных систем [Текст] : учеб. пособие / П. Ф. Горбачев, И. А. Дмитриев. - Харьков: Изд-во ХНАДУ, 2002. - 202 с.

12. Рахмангулов, А.Н. Управление транспортными системами. Теоретические основы [Текст] : учеб. пособие / А.Н. Рахмангулов, С.В. Трофимов, С.Н. Корнилов. - Магнитогорск: МГТУ им. Г.И.Носова, 2001. – 191 с.

13. Горев, А. Э. Основы теории транспортных систем [Текст] : учеб. пособие / А. Э. Горев. - СПб.: СПбГАСУ, 2010. - 214 с.

14. Системологія на транспорті [Текст]. Кн. IV. Основи теорії систем і управління / Е.В. Гаврилов, М.Ф. Дмитриченко, В.К. Доля та ін. ; за заг. ред.. М.Ф. Дмитриченка. – К.: Знання України, 2005. – 344 с.

15. Горяїнов, О.М. Автотранспорт в логістичних системах і ланцюгах [Текст] : монографія / О.М. Горяїнов, Д.М. Рославцев. – Х.: НТМТ, 2009. – 344 с.

16. Форнальчик, Є.Ю. Технічна експлуатація та надійність автомобілів [Текст] : навч. посібник / Є.Ю. Форнальчик, М.С. Оліскевич, О.Л. Мастикаш, Р.А. Пельо ; за заг.ред. Є.Ю. Форнальчика. – Львів: Афіша, 2004. – 492.

17. Глазунов, Л.П. Проектирование технических систем диагностирования [Текст] / Л.П. Глазунов, А.Н. Смирнов. – Л.: Энергоатомиздат, 1982. – 168 с.

18. ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения [Текст] . — Введ. 1991-01-01. — М. : Изд-во стандартов, 1990.- 13 с.

19. Воронин, В.В. Диагностические модели технических объектов [Текст] / В.В. Воронин // Складні системи і процеси. Наук.журн. - Запоріжжя: Вид-во гуманітарного університету «Запорізький інститут державного та муніципального управління», 2002. - №1. – С.20-29.

20. Основы технической диагностики [Текст]. Кн.1. Модели объектов, методы и алгоритмы диагноза. Под ред. П.П. Пархоменко. – М.: Энергия, 1976. – 464 с.

21. Федотов, А. В. Основы теории надежности и технической диагностики [Текст] / А. В. Федотов, Н. Г. Скабкин. – Омск : Изд-во ОмГТУ, 2010. – 64 с.

Публикация подготовлена по материалам:

Горяинов, А. Н. Построение модели объекта диагностирования на транспорте [Текст] / А. Н. Горяинов // Восточно-европейский журнал передовых технологий. - Харьков: Технологический центр, 2011. – Вып.5/3 (53). - С.15-18.