Decision-making in designing railways in a fuzzy environment using linguistic criteria
Keywords:
optimal decision-making in a fuzzy environment, survey and design of railways, linguistic estimates, multi-criteria selection, fuzzy preference relationshipsAbstract
At present, research in the field of railway design is of great scientific and practical importance for solving a number of problems in the transport industry. Often, at the pre-project stage, designers are faced with the task of choosing solutions in conditions of uncertainty associated with incomplete or inaccurate initial data. The aim of the work is to develop a system for supporting project decision-making, to help specialists in the analysis and justification of decision-making on the project. The paper considers an example of making design solutions under uncertainty, based on the theory of fuzzy sets using linguistic estimates. Four variants of the railway line of the fourth category were designed, and the calculation of the degree of preference for the four alternatives is estimated by three indicators. Each of the designed options has its own advantages and disadvantages. To analyze the degree of preference for alternatives, the paper considers the use of the method of analysis of alternative solutions. The method based on the theory of fuzzy sets uses a fuzzy order relation on a set of vector linguistic estimates set by the decision-maker. At the first stage, the values of the membership function of the form are calculated for each r-th criterion. At the second stage, the values of the membership functions are calculated. Next, the degrees of preference for each alternative are calculated according to the specified criteria. At the final stage, the alternatives are compared, and the option with the highest degree of preference is selected. The application of the proposed method of analysis of variations in conditions of uncertainty will help specialists in the field of survey and design of railroads in the analysis and justification of decisions.
References
Перелыгина А.А. Пример принятия решения в области проектирования железных дорог / А.А. Перелыгина, В.А. Подвербный // Транспортная инфраструктура Сибирского региона: Материалы Девятой Междунар. науч.-практ. конф., 10–13 апреля 2018 г. Иркутск: ИрГУПС, 2018. Т. 1. С. 606–611.
Свод правил. Инфраструктура железнодорожного транспорта. Общие требования. СП 237.1326000.2015. Введ. 01.07.2015. М: Минтранс РФ, 2014. 58 с.
Предпроектные соображения по строительству железнодорожного пути по направлению «Окино-Ключевское месторождение угля. Гусиноозерская ГРЭС» / И.В. Благоразумов, К.А. Кирпичников, Е.В. Непомнящих и др. // Проектирование развития региональной сети железных дорог : сб. науч. тр. / под ред. В.С. Шварцфельда. Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2013. Вып. 1. С. 39−42.
Nesterova N.S., Goncharuk S.M., Anisimov V.A., Anisimov A.V., Shvartcfel V.S. Set-theoretic Model of Strategies of Development for Objects of Multimodal Transport Network // Procedia Engineering, Vol. 165 (2016), Pp. 1547–1555.
Nesterova N.S., Goncharuk S.M., Anisimov V.A., Anisimov A.V. Strategy development management of Multimodal Transport Network // MATEC Web of Conferences 86, 05024 (2016), IPICSE-2016. URL: https://doi.org/10.1051/matecconf/20168605024.
Перспективы проектирования и строительства железных дорог Монголии / П. Бат-Эрдэнэ, В.А. Подвербный // Проектирование развития региональной сети железных дорог : сб. науч. тр. под ред. В.С. Шварцфельда. Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2015. Вып. 3. С. 34–41.
Проектирование противолавинных сооружений на Восточно-Сибирской железной дороге / В.А. Подвербный, Е.В. Филатов, Б.П. Мухаров // Особенности проектирования и строительства железных дорог в условиях Дальнего Востока : межвуз. сб. науч. тр.; под ред. В.С. Шварцфельда. Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2009. С. 245–255.
Ковенькин Д.А. Этапы жизненного цикла верхнего строения железнодорожного пути / Д.А. Ковенькин, В.А. Подвербный // Проектирование развития региональной сети железных дорог : сб. науч. тр. под ред. В.С. Шварцфельда. Хабаровск : Изд-во ДВГУПС, 2015. Вып. 3. С. 151–157.
Подвербный В.А. Методы принятия проектных решений в строительстве: учебно-методическое пособие / В.А. Подвербный, П.Н. Холодов, К.М. Титов. Иркутск: ИрГУПС, 2010. 72 с.
Алтунин А.Е. Модели и алгоритмы принятия решений в нечетких условиях: монография / А.Е. Алтунин, М.В. Семухин. Тюменский гос. ун-т. Тюмень, 2000. 352 с.
Борисов А.Н. Принятие решений на основе нечетких моделей: примеры использования / А.Н. Борисов, О.А. Крумберг, И.П. Федоров. Рига: Зинатне, 1990. 184 с.
Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий / Т. Саати; перевод с англ. Р.Г. Вачнадзе. М.: Радио связь, 1993. 278 с.
Холодов П.Н. Выбор оптимального решения в проектировании железных дорог на основе многокритериальной оценки : дис. канд. техн. наук : 05.22.06 : защищена 12.02.2012 / Холодов Пётр Николаевич. 166 с.
Солоненко В.П. Карст Восточной Сибири / В.П. Солоненко // Спелеология и карстология. № 12. Симферополь. 2014. С. 17–25.
Кантор И.И. Изыскания и проектирование железных дорог / И.И. Кантор. М.; ИКЦ «Академкнига», 2003. 288 с.
Подвербный В.А. Выбор варианта железной дороги на основе критерия нечеткой полезности / В.А. Подвербный // Транспортное строительство. 2000. № 7. С. 10–13.
Толмачев С.Г. Принятие проектных решений на основе нечеткого отношения предпочтения / С.Г. Толмачев // Информационно-управляющие системы. 2014. № 5. C. 34–39.
Павлов А.Н. Принятие решений в условиях нечеткой информации: учеб. пособие для вузов / А.Н. Павлов, Б.В. Соколов. СПб.: ГУАП, 2006. 72 с.
Piegat А. Fuzzy Modeling and Control. PhysicaVerlag, Heidelberg, 2001. 798 p.
Заде Л.А. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений / Л.А. Заде. М.: Мир, 1976. 168 с.
Толмачев С.Г. Задача организации единого информационного пространства для поддержки принятия проектных решений в условиях нечеткой исходной информации / С.Г. Толмачев // Изв. ГУАП. Аэрокосмическое приборостроение. 2013. Вып. 4. С. 29–33.
Wang Y.J., Kao C.S., Liu L.J. The Selection of Sales Managers in Enterprise by Fuzzy Multi-criteria Decision-making // Proc. of the Intern. Conf. on Artificial Intelligence and Computational Intelligence (AICI 2010), Sanya, China, Oct. 23–24, 2010. Part II. P. 142–151.
Ведерников Ю.В. Метод многокритериального предпочтения сложных систем / Ю.В. Ведерников // Информационно управляющие системы. 2009. № 1(38). С. 52–59.
Чернов В.Г. Основы теории нечетких множеств. Решение задач многокритериального выбора альтернатив : учеб. пособие / В.Г. Чернов ; Владим. гос. ун-т. Владимир : Изд-во Владим. гос. ун-та, 2005. 100 с.
Подвербный В.А. Выбор проектного решения в нечеткой среде на основе индексов ранжирования / В.А. Подвербный // Железнодорожный транспорт. Серия «Строительство. Проектирование»: ЭИ / ЦНИИТЭИ МПС. 2000. Вып. 2–3. С. 34–47.
