Рабочая программа моделирование транспортных процессов направление подготовки 190700 Технология транспортных процессов Профиль «Организация перевозок на автомобильном транспорте»

ИВЭСЭП НОУ ВПО «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ИНСТИТУТ ВНЕШНЕЭКОНОМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ, ЭКОНОМИКИ И ПРАВА» РАБОЧАЯ ПРОГРАММА МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ ПРОЦЕССОВ Направление подготовки – 190700 Технология транспортных процессов Профиль «Организация перевозок на автомобильном транспорте» Квалификация выпускника – бакалавр Санкт-Петербург 2013 Моделирование транспортных процессов: рабочая программа / авт.-сост. В.Б. Вилков, СПб.: ИВЭСЭП, 2013. – 21 с. Утверждена на заседании кафедры экономики и управления на транспорте, протокол № 5 от 16.01.2013 Утверждена и рекомендована к печати Научно-методическим Советом, протокол № 4 от 17.01.2013 Автор-составитель кандидат физико-математических наук, доцент В.Б. Вилков Рецензент кандидат технических наук, доцент В.Г. Башкирцев 1. Цели и задачи дисциплины Цели дисциплины: - формирование профессиональных знаний и практических навыков принятия оптимальных управленческих решений по выбору и обоснованию рациональных способов выполнения транспортных задач. Задачи дисциплины: - освоение и использование аппарата математического моделирования производственных процессов на автомобильном транспорте на основе методов математического программирования; - ознакомление с методиками проектирования автотранспортных систем доставки грузов и расчета потребности в транспортных средствах; - уяснение роли, состояния и перспектив развития экономико-математических методов при организации автомобильных перевозок в рыночных условиях с учетом трудовых, материальных, технико-эксплуатационных и организационных ограничений. 2. Место дисциплины в структуре ОПП Математический и естественнонаучный цикл. Вариативная часть. Области знания, необходимые для изучения данной дисциплины: - математика; - прикладная математика; - информатика; - вычислительная техника и сети в отрасли; - прикладное программирование; - теория транспортных процессов и систем. Предшествует изучению дисциплин: Транспортная логистика, пассажирские перевозки, пути сообщения, технологические сооружения, городской транспортный комплекс. 3. Требования к результатам освоения дисциплины Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих компетенций: общекультурных: - уметь использовать основные законы естественнонаучных дисциплин в профессиональной деятельности, применять методы математического анализа и моделирования, теоретического и экспериментального исследования (ОК-10); - способность приобретать новые знания, использовать современные образовательные и информационные технологии (ОК-17). В производственно-технологической деятельности: - способность к организации рационального взаимодействия логистических посредников при перевозках пассажиров и грузов (ПК-2); - готовность к поиску путей повышения качества транспортно-логистического обслуживания грузовладельцев, развитию инфрастуктуры товарного рынка и каналов распределения (ПК-7); - способность управлять запасами грузовладельцев распределительной транспортной сети (ПК-8); - способность определять параметры оптимизации логистических транспортных цепей и звеньев с учетом критериев оптимальности (ПК-9). В расчетно-проектной деятельности: - способность разрабатывать наиболее эффективные схемы организации движения транспортных средств (ПК-13); - способность выявлять приоритеты решения транспортных задач с учетом показателей экономической эффективности и экологической безопасности (ПК-16); - готовность к проектированию логистических систем доставки грузов и пассажиров, выбора логистического посредника, перевозчика и экспедитора на основе многокритериального подхода (ПК-18); - способность к разработке проектов и внедрению: современных логистических систем и технологий для транспортных организаций; технологий интермодальных и мультимодальных перевозок; оптимальной маршрутизации (ПК-20). В экспериментально-исследовательской деятельности: - способность к анализу существующих и разработке моделей перспективных логистических процессов транспортных предприятий; к выполнению оптимизационных расчетов основных логистических процессов (ПК-26). В организационно-управленческой деятельности: - готовность к проведению технико-экономического анализа, поиску путей сокращения цикла выполнения работ (ПК-31). В результате изучения дисциплины студент должен: ЗНАТЬ: - модели случайных процессов; - планирование эксперимента и обработку экспериментальных данных; - основные понятия имитационного моделирования; - технические и программные средства реализации информационных процессов; - автоматизированную систему управления (АСУ), как инструмента структуры, уровней построения и функций АСУ на транспорте; - общие понятия об организации перевозочного процесса в отрасли и безопасности движения транспортных средств. УМЕТЬ: - строить математические модели транспортных процессов; - осуществлять анализ математических моделей, используя экономико-математические методы; - осуществлять выбор и обоснование эффективных решений по организации перевозок и управления транспортными процессами; - применять результаты научных исследований для повышения эффективности транспортного процесса; - использовать современную вычислительную технику для решения задач организации перевозок и управления транспортными процессами. ВЛАДЕТЬ: - методами математического моделирования в технических приложениях; - методами математического анализа, теории вероятностей, математической статистики, линейного программирования, имитационного моделирования; - основными приемами работы на компьютерах с прикладным программным обеспечением; - пользовательскими вычислительными системами и системами программирования; - навыками работы в сети Интернет; - новейшими технологиями управления движением транспортных средств. 4. Объем дисциплины и виды учебной работы очная форма обучения Вид учебной работы Всего часов / зачетных единиц Семестр 6 Аудиторных занятий 64/1,8 64/1,8 В том числе: Лекции 16/0,45 16/0,45 Практические занятия 44/1,23 44/1,23 Лабораторные работы 4/0,11 4/0,11 Самостоятельная работа 80/2,2 80/2,2 Вид промежуточной аттестации экзамен Общая трудоемкость Часы Зачетные единицы 144 144 4 4 заочная форма обучения Вид учебной работы Всего часов / зачетных единиц Семестр 7 Аудиторных занятий 14/0,40 14/0,40 В том числе: Лекции 10/0,28 10/0,28 Практические (семинарские) занятия 4/0,12 4/0,12 Самостоятельная работа 130/3,60 130/3,60 В том числе: Курсовая работа 25/0,69 25/0,69 Вид промежуточной аттестации экзамен Общая трудоемкость Часы Зачетные единицы 144 144 4 4 5. Содержание дисциплины 5.1. Содержание тем дисциплины № п/п Наименование темы Содержание темы 1 2 3 1. Роль математических методов в принятии эффективных управленческих решений производственных задач автомобильного транспорта Содержание, цель и задачи дисциплины. Значение дисциплины в подготовке бакалавров по организации перевозок на автомобильном транспорте. Математическое моделирование – основной метод кибернетики. Принципиальная схема процесса управления. Детерминированные и стохастические системы. Основные понятия в исследовании операций. 2. Методологические основы математического моделирования в организации транспортных процессов Моделирование как естественный процесс познания. Понятие модели. Виды моделей. Математические, имитационные и эвристические модели. Основы построения математических моделей транспортных процессов. Информационное обеспечение моделей. 3. Моделирование организации транспортных процессов методами математического программирования Предмет математического программирования и области его применения при решении задач организации транспортного процесса. Задача линейного программирования. Каноническая форма ЗЛП. Геометрическая интерпретация ЗЛП. Общая характеристика симплекс-метода. Симплекс-метод. Постановка транспортной задачи линейного программирования, ее математическая модель и области применения. Примеры моделирования в форме транспортной задачи. Решение транспортной задачи линейного программирования методом потенциалов. 4. Графическое моделирование организации транспортных процессов Элементы теории графов. Система сетевого планирования и управления, ее применение при разработке планов выполнения различных комплексов работ по организации транспортного процесса. Методика расчета параметров сетевого графика. Задача о кратчайшем маршруте. Задача о максимальном потоке. Задача коммивояжера. 5. Теория игр Общее представление об игре. Матричная игра. Смешанные стратегии, теорема Неймана. Методы решения матричных игр. Элементы теории статистических решений. 6. Теория массового обслуживания Случайные процессы. Классификация случайных процессов. Процессы размножения и гибели. Предмет теории массового обслуживания и области ее применения при решении задач по организации транспортных процессов. основные понятия теории массового обслуживания. Классификация систем массового обслуживания. Моделирование функционирования систем массового обслуживания. 7. Имитационное моделирование транспортных процессов Предмет и области применения имитационного моделирования при решении задач организации транспортных процессов. Общие сведения о статистическом моделировании. Определение необходимого числа испытаний. Моделирование случайных величин с заданным законом распределения. 5.2. Разделы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами № п/п Наименование обеспечиваемых (последующих) дисциплин № тем данной дисциплины, необходимые для изучения обеспечиваемых (последующих) дисциплин 1 2 3 4 5 6 7 1. Управление социально-техническими системами + 2. Прикладная математика + + + + + + 3. Вычислительная техника и сети в отрасли + + + + 4. Прикладное программирование + + + + 5. Теория транспортных процессов и систем + + + 6. Транспортная логистика + + + + + 7. Мультимодальные транспортные технологии + + + + 8. Грузовые перевозки + + + + 9. Пассажирские перевозки + + + + + 5.3. Разделы дисциплины и виды занятий очная форма обучения Тема Количество часов Лекции Практ. занят. Лабор. работы Сам. работа Всего часов Роль математических методов в принятии эффективных управленческих решений производственных задач автомобильного транспорта 2 - - 8 10 Методологические основы математического моделирования в организации транспортных процессов 2 - - 8 10 Моделирование организации транспортных процессов методами математического программирования 4 14 2 20 40 Графическое моделирование организации транспортных процессов 2 12 2 18 34 Теория игр 2 - - 6 8 Теория массового обслуживания 2 10 - 10 22 Имитационное моделирование транспортных процессов 2 8 - 10 20 Итого 16 44 4 80 144 заочная форма обучения Тема Количество часов Лекции Практ. занят. Сам. работа Всего часов Роль математических методов в принятии эффективных управленческих решений производственных задач автомобильного транспорта 1 - 16 17 Методологические основы математического моделирования в организации транспортных процессов 1 1 14 16 Моделирование организации транспортных процессов методами математического программирования 2 1 30 33 Графическое моделирование организации транспортных процессов 2 - 22 24 Теория игр 1 - 16 17 Теория массового обслуживания 2 1 16 19 Имитационное моделирование транспортных процессов 1 1 16 18 Итого 10 4 130 144 6. Лабораторный практикум № п/п Тема Наименование лабораторных работ Трудоемкость (часы/зачет. ед.) 1. Тема 3. Моделирование организации транспортных процессов методами математического программирования Моделирование задач организации транспортных процессов в виде задач математического программирования 2/0,05 2. Тема 4. Графическое моделирование организации транспортных процессов Задачи графического моделирования транспортных процессов. Оптимальный план перевозок. Сетевой график. Задача кратчайшего расстояния. Задача о максимальном потоке 2/0,05 7. Тематика курсовых работ для студентов заочной формы обучения Приведение задачи линейного программирования к канонической форме. Решение задачи линейного программирования графическим методом. Задача об использовании ограниченного ресурса. 4. Задача о ранце. 5. Двойственность в линейном программировании. 6. Математическая модель транспортной задачи. Леонид Витальевич Канторович и его роль в создании математического программирования Решение задачи с использованием симплекс-метода. Решение транспортной задачи в процессе организации перевозок. Решение транспортной задачи методом потенциалов. 8. Задачи, сводимые к транспортной 9. Решение задачи коммивояжера. 10. Процесс Маркова и процесс размножения и гибели. 11. Решение задачи теории массового обслуживания. 12. Системы массового обслуживания, классификация, показатели. 13. Применение теоремы Форда-Фолкерсона. 14.Решение задачи о кратчайшем маршруте при организации оптимального плана перевозок. 15.Математическое моделирование в решении задач организации перевозок. 16.Предмет и область применения теории игр. 17.Теории статистических решений ее применение при моделировании транспортных процессов. 18.Кооперативные игры. 19.Имитационное моделирование процессов транспортного обслуживания клиентов. 20.Имитационное моделирование процессов обслуживания автомобильного транспорта. 21.Метод статистических испытаний и его применение при моделировании случайных величин. 22.Имитационное моделирование задач массового обслуживания. Методические рекомендации по написанию курсовых работ для студентов заочной формы обучения Тема курсовой работы выбирается студентом самостоятельно совместно с преподавателем из имеющегося перечня тем. Желательно, чтобы студент выбрал такую тему, которая могла бы быть написана с использованием практического материала и близка к имеющемуся опыту практической деятельности. В курсовой работе необходимо осветить основные вопросы, раскрывающие содержание выбранной темы. При изложении содержания материала необходимо показать теоретические знания, полученные при изучении данной темы. Конкретный фактический и цифровой материал может быть представлен в форме таблиц, схем, графиков и рисунков. В процессе написания работы рекомендуется использовать сведения из рекомендованной и другой современной технической литературы. В конце курсовой работы необходимо представить краткий список использованной литературы. Объем реферативной работы 10-15 страниц машинописного текста (формат А-4). Допускаются рукописные тексты, набранные на компьютере – такого же объема. Вопросы для подготовки к экзамену Понятие модели, свойства модели. Классификация моделей. Математическая модель. Основные этапы математического моделирования. Математическая модель транспортной задачи. Математическая модель задачи о выпуске продукции. Математическая модель задачи о ранце. Математическая модель задачи о диете. Математическая модель задачи о назначениях. Предмет, задача и основные понятия математического программирования. Классификация задач математического программирования. Задача линейного программирования и ее общая форма. Приведение задачи линейного программирования к канонической форме. Геометрическая интерпретация задачи линейного программирования. Возможные множества решений задачи линейного программирования. Общая характеристика симплекс – метода. Заполнение начальной симплекс – таблицы. Критерий оптимальности плана задачи линейного программирования. Метод построения нового плана в рамках симплекс – метода. Вспомогательная задача. Модель транспортной задачи в форме таблицы. Балансировка транспортной задачи. Метод северо-западного угла. Общая характеристика метода потенциалов. Проверка плана транспортной задачи на оптимальность. Построение нового плана в методе потенциалов. Предмет, область применения и основные понятия теории графов. Предмет и область применения системы сетевого планирования и управления. Сетевой график и его элементы. Параметры событий и работ. Методика расчета параметров сетевого графика. Критический путь и его содержательный смысл. Постановка задачи о кратчайшем маршруте. Метод решения задачи о кратчайшем маршруте. Постановка задачи о максимальном потоке. Разрез и его пропускная способность. Теорема Форда – Фалкерсона. Методология метода ветвей и границ. Постановка задачи коммивояжера. Алгоритм приведения матрицы расходов в задаче коммивояжера. 41. Алгоритм деления множества маршрутов на части. 42. Случайные процессы и их классификация. 43. Процессы размножения и гибели. 44. Процесс Маркова и его свойства. 45. Процесс Пуассона и его свойства. Граф состояний процесса размножения и гибели, уравнения Колмогорова. Финальные вероятности состояний и их вычисление. Предмет и область применения теории массового обслуживания. Основные понятия теории массового обслуживания. Классификация систем массового обслуживания. Основные показатели качества организации систем массового обслуживания. Открытая система массового обслуживания. Анализ систем массового обслуживания общего вида. Предмет и область применения теории игр. Понятие игры, игры в нормальной форме. Матричная игра, понятие оптимальности для матричных игр. Смешанные стратегии и теорема Неймана. Предмет и область применения имитационного моделирования. Имитационное моделирование в задачах организации транспортного процесса. Общие сведения о методе статистических испытаний. Основные этапы метода статистических испытаний. Моделирование случайных величин с заданным законом распределения. 8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины Основная литература Вилков, В.Б. Экономико – математические методы в организации транспортного процесса: электронное учебное пособие / В.Б. Вилков. – СПб.: ИВЭСЭП, 2009. Гусева Е.Н. Экономико-математическое моделирование [Электронный ресурс]: учебное пособие / Е.Н. Гусева, изд. Флинта МПСИ, 2011. – 216 с. //ЭБС «Книгафонд». – Режим доступа: http://www.knigafund.ru Бродецкий Г.Л. Экономико-математические методы и модели в логистике: Потоки событий и системы обслуживания: учеб. пособие: Рекомендовано УМО, 2008. Дополнительная литература 1. Круглов В.В. Математическое программирование в экономике [Электронный ресурс]: учебное пособие / В.В. Круглов, А.В. Юденков, М.И. Дли, изд. Финансы и статистика, 2010. – 232 с. //ЭБС «Книгафонд». – Режим доступа: http://www.knigafund.ru Красс М.С. Основы математики и ее приложения в экономическом образовании / М.С. Красс, Б.П. Чупрынов - М.: Дело, 2009. Программное обеспечение Microsoft Word Электронные таблицы: Microsoft Excel Создание презентаций в Microsoft Power Point Базы данных, информационно-справочные и поисковые системы 1. Автоматизированная библиотечная информационная система (АБИС) ИРБИС 64 (Электронный каталог, созданный библиотекой СПб ИВЭСЭП. 2. «Консультант Плюс» www.consultant.ru 3. ЭБС «КнигаФонд» (Электронная библиотека) ООО «Центр Цифровой Дистрибуции» www.knigafund.ru 4. «Гарант» информационно-правовое обеспечение 9. Материально-техническое обеспечение дисциплины - мультимедийная установка, лектор-2000, слайды 10. Методические рекомендации по организации изучения дисциплины Содержание дисциплины тесно увязывается с современным состоянием и перспективами развития методов моделирования транспортных процессов. Прикладная сторона дисциплины тесно связана с общепрофессиональными и специальными дисциплинами: Управление социально-техническими системами, прикладная математика, транспортная логистика, прикладное программирование, мультимодальные транспортные технологии, грузовые перевозки, пассажирские перевозки, теория транспортных процессов и систем. Всего по программе отводится 144 час. Изучение дисциплины осуществляется на лекциях, практических занятиях, на лабораторных работах, а также в процессе самостоятельной подготовки. Лекционные занятия проводятся в составе курса, практические и лабораторные занятия проводятся в составе группы. ЛЕКЦИИ. На лекциях излагается содержание курса, даются основные понятия и определения в области методов моделирования транспортных процессов. Чтение лекций сопровождается рассмотрением примеров, соответствующих основным положениям лекций. Начиная с первой лекции следует разъяснять, что дисциплина обеспечивает логическую связь фундаментальных дисциплин, таких как математика, прикладное программирование, основы логистики с профилирующими, которые формируют инженерное творческое мышление. В процессе обучения лектор должен излагать тот или иной вопрос дисциплины более доступно, чем он изложен в официальном документе (общетехническом стандарте), при сохранении существа вопроса. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ. На практических занятиях предусматривается: изучение и практическое применение справочной литературы в инженерной деятельности по основам математического моделирования транспортных процессов; проведение аналитических расчетов для обоснования необходимых инженерных выводов. ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ. В основу проведения лабораторных занятий положен метод самостоятельного выполнения заданий студентами по привитию навыков работы со справочной и периодической литературой, учебниками и учебными пособиями, методиками моделирования транспортных процессов. Контроль за выполнением заданий осуществляется преподавателем. В ходе выполнения лабораторных работ обучаемые закрепляют и углубляют теоретические знания и получают практические навыки. В каждой лабораторной работе предлагаются: цель и содержание; последовательность выполнения и основные теоретические положения, необходимые для выполнения работы. Выполнение каждой лабораторной работы состоит из четырех самостоятельных этапов, тесно связанных между собой: 1. Домашняя подготовка, включающая в себя изучение данной работы, установление исходных данных. 2. Проверка преподавателем готовности обучаемых к выполнению лабораторной работы. 3. Дополнение исходных данных и выполнение лабораторной работы. 4. Оформление отчета и защита результатов работы. В целях развития творческих способностей и профессиональных навыков рекомендуется увеличить объем самостоятельной работы обучаемых при подготовке к лабораторной работе. С этой целью им предлагаются исходные данные и расчетные формулы. Объем и порядок САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ работы обучаемых устанавливает преподаватель на предыдущем занятии. По окончании работы обучаемые оформляют отчет по содержанию работы. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ работа студентов является одним из видов плановых учебных занятий и составляет по данной дисциплине: для очной формы обучения в 6 семестре 80 часов; для заочной формы обучения в 7 семестре - 130 часов. Цель данной работы - самостоятельный анализ методов моделирования транспортных процессов с использованием научной литературы и периодических изданий. СИСТЕМА КОНТРОЛЯ. Результативность изучения предмета обеспечивается эффективной системой контроля знаний, которая включает опрос студентов перед каждым практическим занятием, опрос в ходе занятий, проверку выполнения текущих заданий, экзамен в конце 6-го семестра для студентов очной формы обучения и в конце 7-го семестра для заочной формы обучения. Преподаватель обязан добиваться ритмичности учебного процесса, не допуская перегрузки к концу семестра. Разработчики: ИВЭСЭП зав. кафедрой ЭУТ В.Г. Башкирцев ИВЭСЭП к.ф.м.н., доцент кафедры ЭУТ В.Б. Вилков Заведующий кафедрой Экономики и управления на транспорте В.Г. Башкирцев Декан Экономического факультета А.Н. Костевят Дата составления «10» января 2013 г. Утвержден на заседании НМС «17» января 2013 г. Протокол № от «4» 17 января 2013 г.

Похожие:

	Рабочая программа «Статистика автотранспорта» Направление подготовки... Направление подготовки 23. 03. 01 «Технология транспортных процессов» Профиль подготовки «Организация перевозок на автомобильном...		Рабочая программа лицензирование и сертификация на транспорте направление... Лицензирование и сертификация на транспорте: программа / авт сост. Н. Б. Бронзова, спб.: Ивэсэп, 2013. – 18 с
	Рабочая программа по дисциплине: «Экономика автотранспортного предприятия» Направление подготовки 23. 03. 01 «Технология транспортных процессов» Профиль подготовки «Организация перевозок на автомобильном...		Рабочая программа материаловедение направление подготовки 190700... Материаловедение: рабочая программа / авт сост. В. Г. Башкирцев, В. Е. Сергеенков. – Спб.: Ивэсэп, 2012. – 19 с
	Рабочая программа транспортная психология направление подготовки... Транспортная психология: рабочая программа / авт сост. В. А. Богомазов, спб.: Ивэсэп, 2012. – 14 с		Общий курс транспорта направление подготовки 190700 Технология транспортных... Общий курс транспорта: рабочая программа / авт сост. И. И. Хлевной спб.: Ивэсэп, 2012. – 16 с
	Рабочая программа транспортные и погрузочно-разгрузочные средства... Транспортные и погрузочно-разгрузочные средства: рабочая программа / авт сост. И. И. Хлевной, спб.: Ивэсэп, 2013. – 19 с		Рабочая программа организационно-производственные структуры транспорта... Организационно-производственные структуры транспорта: рабочая программа / авт сост. В. Г. Башкирцев, спб.: Ивэсэп, 2012. – 17 с
	Рабочая программа Наименование дисциплины: основы конструкции автотранспортных... Основы конструкции автотранспортных средств: рабочая программа / авт сост. Ю. В. Михалев, спб.: Ивэсэп, 2012. – 15 с		Рабочая программа развитие и современное состояние мировой автомобилизации... Развитие и современное состояние мировой автомобилизации: рабочая программа / авт сост. В. Г. Башкирцев, спб.: Ивэсэп, 2012. – 18...
	Рабочая программа по дисциплине: «Экономика отрасли» Направление подготовки 23. 03. 01 «Технология транспортных процессов» Профили подготовки «Организация перевозок на автомобильном...		Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Рабочая программа составлена ст преподавателем Е. Ю. Гараниной на основании Федерального государственного образовательного стандарта...
	Кафедра сервис транспортных средств Ооп) для студентов направления 190700. 62 «Технология транспортных процессов» профиль 19070062 «Организация и безопасность движения»...		Программа учебной дисциплины технические средства автомобильного... Федерального государственного образовательного стандарта (далее – фгос) по специальности среднего профессионального образования190700...
	Рабочая программа учебной дисциплины «повышение безопасности дорожных условий» Направление подготовки 23. 03. 01. (190700. 62) «Технология транспортных процессов»		Рабочая программа История Направление подготовки 190700 «Технология транспортных процессов» Ноу впо "санкт-петербургский институт внешнеэкономических связей, экономики и права"