МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
"Чувашский государственный аграрный университет"
(ФГБОУ ВО Чувашский ГАУ)
Транспортно-технологических машин и комплексов
Проректор по учебной
и научной работе
Оптимизация технологических процессов на транспорте
Направление подготовки 23.04.03 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов
Направленность (профиль) Автомобили и автомобильное хозяйство
рабочая программа дисциплины (модуля)
Распределение часов дисциплины по семестрам
Семестр
(<Курс>.<Семестр на курсе>)
д-р техн. наук, проф., С.С. Алатырев
1. Федеральный государственный образовательный стандарт высшего образования - магистратура по направлению подготовки 23.04.03 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов (приказ Минобрнауки России от 07.08.2020 г. № 906).
При разработке рабочей программы дисциплины (модуля) "Оптимизация технологических процессов на транспорте" в основу положены:
2. Учебный план: Направление подготовки 23.04.03 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов
Направленность (профиль) Автомобили и автомобильное хозяйство, одобренный Ученым советом ФГБОУ ВО Чувашский ГАУ от 17.04.2025 г., протокол № 14.
Рабочая программа дисциплины (модуля) проходит согласование с использованием инструментов электронной информационно-образовательной среды Университета.
Заведующий кафедрой Алатырев А.С.
Заведующий выпускающей кафедрой Алатырев А.С.
Председатель методической комиссии факультета Гаврилов В.Н.
Директор научно-технической библиотеки Викторова В.А.
1. ЦЕЛИ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
ознакомление обучающихся c основными методами оптимизации технологических процессов на транспорте, а также возможностями их применения при решении практических задач, возникающих в их последующей профессиональной деятельности.
2. МЕСТО ДИСЦИПЛИНЫ В СТРУКТУРЕ ООП
Требования к предварительной подготовке обучающегося:
Бизнес-планирование на транспорте
Диагностика и техническое обслуживание машин
Информационное обеспечение работоспособности и диагностика автомобилей
Методы экспертного анализа технического состояния машин и оборудования
Проектирование перспективных систем газораспределения
Проектирование технологических процессов ремонта и восстановления деталей
Пути совершенствования способов противокоррозийной защиты транспортно-технологических машин
Социальная адаптация и реабилитация молодых инвалидов на рынке труда
Стратегия развития производственно-технической базы предприятий автомобильного транспорта
Теория эксплуатационных свойств автомобилей
Технико-экономическое обоснование инвестиционных вложений на транспорте
Учебная практика, научно-исследовательская работа (получение первичных навыков научно-исследовательской работы)
Аналитические и численные методы в планировании экспериментов и инженерном анализе
Инвестирование научных проектов на транспорте
История и методология транспортной науки
Проектирование технологий и технических средств на транспорте
Современные проблемы транспортной науки, техники и технологии
Учебная практика, ознакомительная практика
Учебная практика, эксплуатационная практика
Основы научно-исследовательской деятельности инвалидов и лиц с ОВЗ
Философские вопросы технических знаний
Философские проблемы науки и техники
Дисциплины и практики, для которых освоение данной дисциплины (модуля) необходимо как предшествующее:
Производственная практика, эксплуатационная практика
3. КОМПЕТЕНЦИИ ОБУЧАЮЩЕГОСЯ, ФОРМИРУЕМЫЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
ПК-1. Способен управлять формированием и реализацией стратегии взаимодействия с потребителями в процессе выполнения работ по техническому обслуживанию и ремонту автотранспортных средств и их компонентов в автомобилестроении
ПК-1.1 Управляет стратегией развития организации в области оказания потребителям услуг по техническому обслуживанию и ремонту автотранспортных средств и их компонентов
ПК-1.2 Формирует план мероприятий и распределяет ресурсы в области оказания потребителям услуг по техническому обслуживанию и ремонту автотранспортных средств и их компонентов
ПК-2. Способен управлять формированием и достижением плановых показателей деятельности организации в процессе выполнения работ по техническому обслуживанию и ремонту автотранспортных средств и их компонентов
ПК-2.4 Анализирует причины появления нештатных ситуаций, устанавливает причины их возникновения и принимает меры по их предотвращению
В результате освоения дисциплины обучающийся должен
основы моделирования транспортных процессов
решать транспортные задачи
Иметь навыки и (или) опыт деятельности:
оптимизации транспортных процессов
Наименование разделов и тем /вид занятия/
4. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Раздел 1. Математическое моделирование процессов на транспорте
Введение в курс «Оптимизация технологических процессов на транспорте». Основные понятия дисциплины. Обзор математических методов моделирования процессов /Лек/
Проблемная лекция. Проверка конспектов
Введение в курс «Оптимизация технологических процессов на транспорте». Основные понятия дисциплины. Обзор математических методов моделирования процессов /Ср/
Простейшие математические модели для количественного описания процессов на транспорте, их решение /Лек/
Проблемная лекция. Проверка конспектов
Простейшие математические модели для количественного описания процессов на транспорте, их решение /Лаб/
Простейшие математические модели для количественного описания процессов на транспорте, их решение /Ср/
Раздел 2. Методы оптимизации процессов на транспорте
Оптимизация процессов на транспорте. Графическая интерпретация сущности оптимизации процесса /Лек/
Оптимизация процессов на транспорте. Графическая интерпретация сущности оптимизации процесса /Лаб/
Работа в малых группах. Проверка конспектов
Оптимизация процессов на транспорте. Графическая интерпретация сущности оптимизации процесса /Ср/
Симплексный метод оптимизации процессов на транспорте /Лек/
Симплексный метод оптимизации процессов на транспорте /Лаб/
Работа в малых группах. Проверка конспектов
Симплексный метод оптимизации процессов на транспорте /Ср/
Раздел 3. Практическое приложение теории оптимизации на транспорте
Прикладные оптимизационные задачи. Методика их составления и решения /Лек/
Прикладные оптимизационные задачи. Методика их составления и решения /Лаб/
Прикладные оптимизационные задачи. Методика их составления и решения /Ср/
Оптимизация автомобильных перевозок в сетевой постановке /Лек/
Оптимизация автомобильных перевозок в сетевой постановке /Лаб/
Работа в малых группах. Проверка конспектов
Оптимизация автомобильных перевозок в сетевой постановке /Ср/
Раздел 4. Зачет с оценкой
5. ФОНД ОЦЕНОЧНЫХ СРЕДСТВ
5.1. Примерный перечень вопросов к зачету
1. Почему при решении реальных транспортных задач транспортный процесс заменяется математической моделью?
2. Дайте определение математической модели.
3. Какие модели получили широкое распространение на транспорте.
4. Какова основная задача математических моделей?
5. Какие модели называются дескриптивными?
6. Могут ли в результате решения дескриптивной модели транспортного процесса получится отрицательные значения переменных, таких, например, как «количество автомобилей» или «простой автомобиля»?
7. Приведите примеры реальных ситуаций, для которых может быть построена дескриптивная модель, представляющая собой не систему уравнений, а систему неравенств.
8. Какова сущность графоаналитического метода решения оптимизационных моделей?
9. Со сколькими неизвестными можно решать оптимизационные задачи графоаналитическим методом?
10. Какое условие должно обязательно выполняться для системы ограничений задачи линейного программирования, чтобы ее можно было решить симплексным методом?
11. Можно ли решать линейную задачу на нахождение максимума, как задачу на минимум? Если да, то какие преобразования необходимо для этого выполнить?
12. Как по Вашему мнению следует поступать в случае, если задача линейного программирования решается на нахождение минимума, а в целевую функцию все переменные входят с положительными коэффициентами?
13. Какова основная цель упрощения математической модели? В чем заключается сложность решения объемных задач с использованием симплексного метода?
14. Почему для решения транспортной задачи используется специальный вычислительный метод, а не универсальный метод решения задач линейного программирования – симплексный метод?
15. Транспортная задача имеет множество решений, т.е. любой план, удовлетворяющий ограничением, является решением задачи. Попытайтесь сформулировать правила построения начального плана, при котором количество итераций будет меньше, чем при использовании метода «северо-западного угла».
16. Можно ли начинать строить систему потенциалов, присвоив любой строке или столбцу произвольное значение?
17. Как показать в матрице транспортной задачи отсутствие связи (пути сообщения) между поставщиком и потребителем? В чем заключается недостаток решения транспортной задачи методом потенциалов в матричной постановке?
18. В чем физический смысл разницы оценок дуг прямого и встречного направлений? Приведите примеры случаев разности затрат при движении по одной и той же дуге транспортной сети, но в разных направлениях.
19. Какие реальные задачи можно решать, имея данные о кратчайших маршрутах на транспортной сети?
20. Нарисуйте произвольную транспортную сеть, содержащую не менее 20-ти вершин, дайте оценки дуг.
21. Можно ли решить транспортную задачу в сетевой постановке методом потенциалов?
22. Какими преимуществами обладают методы решения транспортной задачи в сетевой постановке по сравнению с матричными методами?
5.2. Примерный перечень вопросов к экзамену
5.3. Тематика курсовых работ (курсовых проектов)
Тема 1. Введение в курс «Оптимизация технологических процессов на транспорте». Основные понятия дисциплины.
1. Какова цель дисциплины?
2. Каковы задачи дисциплины?
3. Что представляет собой модель транспортного процесса?
Тема 2. Простейшие математические модели для количественного описания процессов на транспорте, их решение.
1. Что представляет собой дискриптивная модель?
2. Могут ли быть отрицательными значения переменных в результате решения дескриптивных моделей?
3. Приведите примеры реальных ситуаций, для которых может быть построена дескриптивная модель.
Тема 3. Оптимизация процессов на транспорте. Графическая интерпретация сущности оптимизации процесса.
1. В чем заключается оптимизация процессов на транспорте.
5.4. Фонд оценочных средств для проведения текущего контроля
2. Содержит ли дескриптивная модель условие оптимальности?
3. Графический метод решения может ли использован для решения задач с двумя неизвестными?
4. Что представляет собой область допустимых решений в двумерном пространстве?
Тема 4. Симплексный метод оптимизации процессов.
1. В чем заключается идея симплексного метода оптимизации процессов?
2. Какие переменные называются базисными?
3. Каков алгоритм симплексных преобразований.
4. Какая строка в симплексной таблице называется индексной?
Тема 5. Прикладные оптимизационные задачи. Методика их составления и решения.
1. Как составить оптимизационный план грузовых перевозок?
2. Что представляет собой транспортная задача линейного программирования?
3. Привести пример транспортной задачи.
4. В чем заключается метод потенциалов?
5. В чем заключается метод «северо-западного угла».
Тема 6. Оптимизация автомобильных перевозок в сетевой постановке.
1. Что представляет собой транспортная сеть?
2. Какой маршрут называется оптимальным?
3. Каков алгоритм построения таблицы оптимальных путей (ТОП)?
4. В чем физический смысл разницы оценок прямого и встречного направлений?
5. Разработайте макрос расчета ТОП для пакета Excel.
6. Какими преимуществами обладают методы решения транспортной задачи в сетевой постановке по сравнению с матричными методами?
6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
6.1. Рекомендуемая литература
6.1.1. Основная литература
Техническая диагностика: учебное пособие
Санкт-Петербург: Лань, 2022
Мартыновская С. Н., Сухенко Н. В., Карнаухов А. И.
Оптимизация промышленного инжиниринга: учебное пособие
Красноярск: СибГУ им. академика М. Ф. Решетнёва, 2023
Оптимизация технологических процессов: учебное пособие
6.1.2. Дополнительная литература
Загородний Н. А., Конев А. А., Щетинин Н. А.
Техническое обслуживание и ремонт автотранспортных средств и их компонентов: учебное пособие
Белгород: БГТУ им. В.Г. Шухова, 2022
6.2. Перечень ресурсов информационно-телекоммуникационной сети "Интернет"
Свободная энциклопедия – Википедия
6.3.1 Перечень программного обеспечения
Комплект программ AutoCAD
6.3.2 Перечень информационных справочных систем
Электронный периодический справочник «Система ГАРАНТ». Полнотекстовый, обновляемый. Доступ по локальной сети академии
Электронная библиотечная система издательства «Лань». Полнотекстовая электронная библиотека. Индивидуальный неограниченный доступ через фиксированный внешний IP адрес академии неограниченному количеству пользователей из любой точки, в которой имеется доступ к сети Интернет.http://e.lanbook.com
7. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Помещение для самостоятельной работы
Столы (28 шт.), стулья (48 шт.), шкаф и стеллажи с литературой, компьютерная техника с возможностью подключения к сети "Интернет" и обеспечением доступа в электронную информационно-образовательную среду организации(4 шт.).
Демонстрационное оборудование (проектор ASER P1273B, экран, ноутбук ASUS) и учебно-наглядные пособия, доска классная, столы (21 шт.), стулья ученические (42 шт.), кафедра-стойка лектора, стол преподавательский 1-тумбовый
Динамометр ДТ-3, работомер РБИ-5, доска классная, столы (9 шт.), стулья ученические (18 шт.)
8. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ ПО ОСВОЕНИЮ ДИСЦИПЛИНЫ (МОДУЛЯ)
Согласно рабочему учебному плану изучение дисциплины «Оптимизация технологических процессов на транспорте» предусматривает три формы организации учебного процесса: лекции, лабораторные занятия и самостоятельная работа.
Для успешного освоения дисциплины в каждой форме организации учебного процесса необходимо придерживаться определенных методических принципов.
Во-первых, приступая к изучению данной дисциплины, обучающийся должен иметь соответствующую математическую подготовку.
Во-вторых, необходимо:
1. Посещать все лекции, на которых в системном виде излагаются основы дисциплины.
Слушая лекцию, следует зафиксировать основные идеи, положения и выводы. Работа над конспектом лекции завершается дома, то есть обучающийся ее дорабатывает самостоятельно: уточняет, что не записано, обогатит запись тем, что не удалось зафиксировать в ходе лекции, используя учебники и учебно-методические материалы;
2. Посещать лабораторные занятия. К лабораторным занятиям следует готовиться активно, так как они посвящены выработке умений и навыков по наиболее сложным материалам дисциплины.
3. Систематически вести самостоятельную работу, так как основная часть учебной нагрузки рассчитана на данную форму организации учебного процесса. При этом в первую очередь самостоятельно прорабатывать по учебникам те темы дисциплины, на которые не отводятся аудиторные занятия.
При изучении материала дисциплины по учебнику нужно прежде всего уяснить существо каждого излагаемого там вопроса. Главное – это понять изложенное в учебнике, а не «заучивать».
Изучать материал рекомендуется по темам приводимой рабочей программы. Сначала следует прочитать весь материал темы, особенно не задерживаясь на том, что показалось не совсем понятным; часто это становится понятным из последующего. Затем надо вернуться к местам, вызвавшим затруднения, и внимательно разобраться в том, что было неясно. Особое внимание при повторном чтении обратите на формулировки соответствующих определений. Однако не следует стараться заучивать формулировки; важно понять их смысл и уметь изложить результат своими словами.
Закончив изучение темы, полезно составить краткий конспект, по возможности не заглядывая учебник.
Закончив изучение темы, нужно проверить, можете ли вы дать ответ на все вопросы по этой теме. Для самопроверки знаний можно использовать также тестовый материал, приведенный в приложении.
Актуализированная рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании выпускающей кафедры, протокол № ___ от _____________________
Заведующий выпускающей кафедрой _________________________________
ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ
в 20___ /20___ учебном году
ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ
в 20___ /20___ учебном году
ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ
в 20___ /20___ учебном году
Актуализированная рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании выпускающей кафедры, протокол № ___ от _____________________
Актуализированная рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании выпускающей кафедры, протокол № ___ от _____________________
Актуализированная рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании выпускающей кафедры, протокол № ___ от _____________________
Заведующий выпускающей кафедрой _________________________________
Заведующий выпускающей кафедрой _________________________________
Заведующий выпускающей кафедрой _________________________________
ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ
в 20___ /20___ учебном году
Актуализированная рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании выпускающей кафедры, протокол № ___ от _____________________
Заведующий выпускающей кафедрой _________________________________
ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ
в 20___ /20___ учебном году
Актуализированная рабочая программа рассмотрена и одобрена на заседании выпускающей кафедры, протокол № ___ от _____________________
ДОПОЛНЕНИЯ И ИЗМЕНЕНИЯ
в 20___ /20___ учебном году
Заведующий выпускающей кафедрой _________________________________