Delist.ru

Оптимизация функционирования транспортного процесса в цепи поставок (09.04.2010)

Автор: Короткова Елена Николаевна

Кривая изменения работоспособности характеризуется S-образностью (рис. 7). В рассматриваемом случае предлагается в качестве переменной, характеризующей состояние системы, принять Jp - работоспособность водителя. В качестве параметра, влияющего на функционирование системы, следует принять степень сложности работы, характеризуемой изменением времени реакции водителя. При фиксированных значениях Тр кривая представляет собой поперечное сечение модели. Линия складки, начинающаяся в точке сборки С, образует на плоскости управляющего параметра Тр часть бифуркационной кривой, ограничивающей аварийную область. Точки, расположенные на кривой, соответствуют критическому значению Тркр., при достижении которого начинает наблюдаться изменение работоспособности водителя, отражаемое в кривых статистики аварийности.

Устойчивые безаварийные режимы геометрически отвечают точкам поверхности многообразия катастрофы «складка», лежащим вне области, ограниченной бифуркационной кривой. Трансформация кривой отображает особенности изменения Jp как функции времени при разных значениях t. Кривая имеет максимум и минимум. По мере роста управляющего параметра Тр эти точки сближаются и при некоторых значениях Тр = Тркр. сливаются в одну точку. Линии складок соответствуют именно тем сочетаниям управляющих параметров, которые инициируют скачкообразные изменения состояния. Следовательно, изображенная часть параболы (1 на рис. 7) ограничивает область неустойчивой работоспособности. Соответствие между теоретической и модельной кривой выражается не только в отмеченном внешнем сходстве характера зависимостей, но и в логическом обобщении.

Таким образом, исследование особенностей психофизиологических качеств водителя с позиции теории «катастроф» позволили на примере зависимости изменения работоспособности Jp от времени реакции Тр в течение рабочего дня применить топологический подход для анализа ситуаций, имеющих пороговый характер.

Четвертая глава посвящена результатам экспериментальных исследований. В соответствии с целью и задачами общая методика проведения эксперимента включает 4 этапа исследования полученных данных.

Ранее была выявлена зависимость изменения работоспособности Jp от времени реакции Тр (22). Использование времени реакции в качестве обобщенного показателя для описания психофизиологических качеств водителя возможно, поскольку Тр является интегральной характеристикой памяти, внимания и мышления человека. Для получения полных данных при исследовании был применен программно-методический комплекс, состоящий из 6 тестов: Тест «простая реакция»; Тест «сложная реакция»; Тест «сложная реакция в навязанном темпе»; Тест «красно-черная таблица Шульте-Платонова»; Тест «реакция на движущийся объект»; Тест «установление закономерностей».

При управлении ТС изменение времени реакции водителя характеризует степень утомления и является значимым показателем надежности. Большое значение для безопасности дорожного движения имеет умение водителя правильно и точно, а главное, своевременно выполнять управляющие действия в условиях дорожного движения. В предлагаемой методике реакция водителя исследуется тестами «простая реакция», «сложная реакция», «сложная реакция в навязанном темпе».

Внимание является важным фактором, обеспечивающим надежность водителя. Это характеристика, на которой базируются память (необходимые знания, навыки и умения по управлению ТС), мышление (возможность прогнозирования поведения участников дорожного движения) и в конечном итоге реакция, как интегральный показатель этих факторов.

Для оценки внимания были применены тесты «красно-черная таблица Шульте-Платонова», «установление закономерностей» и «реакция на движущийся объект», к тому же «реакция на движущийся объект» позволяет оценивать умение водителя определять скорость перемещения объектов на дороге с помощью динамического глазомера.

На Комбинате была протестирована группа водителей до выхода на линию (область 1), в обеденный перерыв (область 2) и после возвращения на базу (область 3). Результаты показаны на рис. 8.

Целью первого этапа экспериментального исследования данных стало практическое подтверждение установленных ранее закономерностей изменения работоспособности водителя в течение рабочего дня. Аппроксимированные значения полученных данных изменения работоспособности водителей СПС в течение рабочего дня описываются формулой (рис.8):

y = -0,105x2 - 1,459x + 3,32 (23)

при R? = 0,95

Из графика видно, что к концу рабочего дня работоспособность водителя снижается ? в 4 раза.

Рис.8. Изменение работоспособности водителя грузового специализированного автотранспорта в течение рабочего дня

Рассмотрим полученную закономерность с позиции теории «катастроф». В данном случае управляющим параметром являются индивидуальные психофизиологические качества водителя. В соответствии с теорией «катастроф» при переходе от максимального значения к минимальному, в системе происходит резкий скачок – «катастрофа» (рис. 9). Скачкообразные переходы свидетельствуют об ухудшении функционирования системы.

Рис.9. График изменения работоспособности водителя Jp

Уравнение (23) является частным случаем функции уравнений

f1(x)=ax2 (24)

f2(x)= ax2+bx+c (25)

Интегральные функции f1(x) и f2(x) описывают более общее течение процесса изменения работоспособности водителя.

(26)

Полученные функции являются частными случаями катастрофы «складка» (21) при следующих значениях параметров

при а=1; С1?0

при а=1; с?0; b=0; С2=0,

Уравнение полученной кривой описывается функцией f2(x).

-0,04x3-0,73x2+3,32x+C1 (28)

где -0,73x2+C1 – возмущение.

Функция катастрофы «складка»:

На основании полученной закономерности катастрофы «складка» (29) построим график.

Рис. 10. График зависимости работоспособности водителя от времени работы

Из графика видно, что при х=± 5,2 происходит переход системы от максимального значения к минимальному через неустойчивую область, ограниченную полукубической бифуркационной кривой. Значения функции при х=± 5,2 соответственно равны F(Jp)=±11,5. Для определения пороговых значений времени управления СПС, при которых происходят скачкообразные изменения в динамике работоспособности водителя, подставим значение функции F(Jp)=± 11,5 в формулу (23). Существование функции (23) возможно, только при F(Jp)=- 11,5. Поскольку к исследованию принимаются только неотрицательные значения Х, Х=6,8. Таким образом, можно сделать вывод, что к концу шестого часа управления СПС происходит резкое снижение работоспособности водителя, что подтверждается графиком на рис. 8. Для повышения надежности системы ВАД рекомендуемая продолжительность управления СПС не должна превышать семи часов.

Второй этап исследования полученных экспериментальных данных включал в себя определение оптимальных методик для осуществления профессионального подбора водителей, осуществляющих перевозку КТГ. Главным требование является не внешнее сходство методики с профессиональной деятельностью, а предъявление в процессе такого моделирования высоких требований к психофизиологическим качествам водителя, которые определяют высокую продуктивность и надежность профессиональной деятельности (реакция, внимание, память, мышление).

Для определения объема выборки, необходимой для оценивания параметров с заданной точностью tст = 1,96 был использован метод оценки по результатам моделирования среднего значения случайной величины при среднем квадратическом отклонении в 2 балла и предельной ошибкой, не превышающей 0,5 баллов.

N=t2ст*(2/?2 (30)

где tст – критерий Стьюдента (tст = 1,96 при уровне вероятности 95%);

( –средне квадратическое отклонение;

? – предельная ошибка выборки.

Необходимая численность выборки составила 62 испытуемых. По факту психофизиологическое тестирование по 6 тестам прошло 64 водителей.

После корреляционной обработки данных было получено уравнение регрессии (31) и определена степень влияния исследуемых факторов на изменение работоспособности (рис.11).

?=2,86+0,71y1 + 0,77y2 +1,26y3 + 0,8y4 +1,41y5 + 0,6y6 (31)

загрузка...