Научная тема: «ПРИМЕНЕНИЕ ФОРМАЛИЗМА ГИБРИДНЫХ СИСТЕМ В МОДЕЛЯХ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕКЛЮЧАЕМЫМИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ ПРОЦЕССАМИ (С ПРИЛОЖЕНИЯМИ К ЗАДАЧАМ ГОРНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ)»
Специальность: 05.13.18
Год: 2008
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Адекватность математического моделирования переключаемых производственных процессов, позволяющего представлять разнообразие вариантов их осуществления и выполнять расчеты рационального использования ресурсов производственной системы, достигается реализацией следующих принципов: представлением производственных процессов детерминированными моделями для планирования и структурно подобными им моделями реализации плана для его коррекции, включающими регистрируемые и прогнозируемые отклонения и возмущения; динамической формой моделей с явным описанием временных границ всех производственных циклов, продолжительность которых сопоставима с продолжительностью календарных этапов моделируемого периода или превышает ее, и с неявным учетом более коротких циклов через коэффициенты использования оборудования.
  2. Математически корректной и соответствующей сформулированным принципам адекватности формой описания переключаемого производственного процесса производства с позиций планирования является введенная в диссертации модель процесса с переключениями качественного состояния, образуемая для конкретных условий производства из набора базовых соотношений (балансовых соотношений, уравнений динамики показателей производственных циклов или работ, состояния накопителей; условий скачка на значения отдельных величин при переключениях определенного типа; условий для начала выполнения и завершения отдельных видов работ; условий опережения или взаимного расположения взаимосвязанных работ).
  3. Установлены условия перестановки смежных переключений и необходимые условиями оптимальности, а для линейных задач оптимизации комплекса работ - также достаточные условия оптимальности и кусочно-линейная форма функции Беллмана. Полученные результаты позволяют построить и обосновать численные методы оптимизации для моделей введенного в диссертации типа.
  4. Решение сформулированных в диссертации задач оптимального планирования производства обеспечивается с помощью разработанного автором семейства комбинированных методов, объединяющего построения метода ветвей и границ для выбора последовательности переключений с гибридными прямыми методами линейного и нелинейного программирования для оптимизации процесса при фиксированной последовательности переключений, основанными на декомпозиции по множеству ограничений при построении направления спуска и включающими вычисления по типу методов возможных направлений, проектирования с восстановлением связей и двойственных направлений.
  5. Достижение заданных интервалов для значений целевых показателей производственного процесса для планового периода и отдельных его этапов обеспечивается применением регулярного метода перераспределения ресурсов при возмущениях значений параметров производственной ситуации, в качестве которого в работе предложен модифицированный метод инвариантного регулирования, и наличием в плане резервов как по использованию производительности оборудования, так и по значениям целевых показателей. Обоснование резервов может быть осуществлено путем применения метода имитационного моделирования по предлагаемой в работе методике.
  6. Информационно-вычислительная реализуемость сформулированных в работе моделей и методов решения задач планирования, регулирования и имитационного моделирования обеспечивается разработанными автором методами анализа и интерпретации моделей при их языковом описании.
Список опубликованных работ
1.Валуев А.М. Численный метод для многошаговых задач оптимизации с пошаговым вычислением направлений спуска // Журнал вычисл. матем. и матем. физ. — 1987. — Т.27. — №10. — С. 1474–1488.

2.Валуев А.М. О скорости сходимости некоторых алгоритмов метода возможных направлений // Сб. трудов /М.: ВНИИСИ (ИСА РАН). — 1987. — Вып. 11: Модели и методы оптимизации. — С. 79–87.

3.Валуев А.М. О некоторых способах декомпозиции по ограничениям прямых методов решения многошаговых задач оптимизации // Сб. трудов/М.:ВНИИСИ (ИСА РАН). — 1989. — Вып. 1: Модели и методы оптимизации. — С. 21–29.

4.Валуев А.М. Гибридный декомпозиционный метод в задачах оптимизации с ограничениями общего вида // Сб. трудов /М.:ВНИИСИ (ИСА РАН). — 1990. — Вып. 7: Модели и методы оптимизации. — С. 10–19.

5.Валуев А.М. Об использовании декомпозиционного метода возможных направлений для решения задачи оптимизации парка сельскохозяйственной техники // Сб. трудов/М.: ВНИИСИ (ИСА РАН). — 1991. — Вып. 13: Модели и методы оптимизации. — С. 25 — 34.

6.Величенко В.В., Валуев А.М., Зуйков Ю.Г. Интеллектуальный алгоритм выбора маршрута в перспективной системе управления воздушным движением // Интеллектуальные системы. — 1996. — Т. 1. — Вып. 1–4. — С.101–108.

7.Валуев А.М. Вопросы информационной поддержки задач адаптивного организационного планирования открытых горных работ // Горный информационно-аналитический бюллетень.— 1996. — Вып 2. — C. 137 144.

8.Валуев А. М. Исследование возможностей стабилизации выпуска продукции угольного разреза с помощью динамического планирования добычных работ // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 1998. — Вып. 2. — С. 112–118.

9.Валуев А. М. Об одном подходе к исследованию схем оперативной коррекции плана при адаптивном планировании для условий угольных разрезов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 1998. — Вып. 2. — С. 119–128.

10.Валуев А. М., Величенко В.В. О задаче планирования полета самолета гражданской авиации по свободному маршруту // Известия РАН. Теория и системы управления. — 2002.— №6. — С. 149–157.

11.Валуев А. М. О ситуациях, задачах и ресурсах коррекции текущих и оперативных планов открытой угледобычи в процессе их реализации // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2003. — №8. — С. 13–16 .

12.Валуев А. М. Метод и программа оптимизации рабочей зоны угольного разреза. // Отдельные статьи Горного информационно-аналитического бюллетеня. — 2003. — №8. — 22 с.

13.Валуев А. М. О взаимосвязи функций текущего управления производством на угольных разрезах // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2003. — № 9. — С. 18–21.

14.Валуев А. М. Метод решения задач планирования для систем с переключениями производственных процессов. // Отдельные статьи Горного информационно-аналитического бюллетеня.— 2003. — №9. — 27 с.

15.Валуев А. М. Об аппроксимации геометрической формы карьера и приближенном вычислении его параметров. // Обозрение прикл. и промышл. математ. — 2004. — Т. 11. — Вып. 2. — С. 308–309.

16.Валуев А. М. Моделирование управления производственной системой в дискретно-непрерывном времени. // Обозрение прикл. и промышл. математ. — 2004. — Т. 11. — Вып. 2. — С. 309–311.

17.Валуев А. М. Метод инвариантного синтеза для многоэтапных управляемых процессов // Обозрение прикл. и промышл. математ. — 2004. — Т. 11. — Вып. 3. — С. 528–529.

18.Валуев А. М. Математическая модель формирования грузопотоков на угольных разрезах // Обозрение прикл. и промышл. математ. — 2004. — Т. 11. — Вып. 3. — С. 527.

19.Валуев А. М. Система базовых вычислительных операций при интерактивном моделировании открытых горных работ // Обозрение прикл. и промышл. математ. — 2004. — Т. 11. — Вып. 4. — С. 768–770.

20.Валуев А. М. Программно-информационные средства исследования текущего управления угольным разрезом // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2004. — № 4. — С. 175–178.

21.Валуев А. М. К унификации моделей внутригодового планирования открытой угледобычи с учетом организационного фактора // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2004. — №9. — С. 37–44.

22.Валуев А. М. Модифицированный метод инвариантного синтеза для динамических производственных процессов // Обозрение прикл. и промышл. математ. — 2005. — Т. 12. — Вып. 1. — С.115–117.

23.Валуев А. М. Формальное представление и расчет моделей иерархических управляемых систем // Обозрение прикл. и промышл. математ. — 2005. — Т. 12. — Вып. 1. — С.119–121.

24.Валуев А. М. Оптимизация систем обобщенной динамической структуры по минимаксному критерию // Обозрение прикл. и промышл. математ. — 2005. — Т. 12. — Вып. 1. — С.117–119.

25.Валуев А.М. Комбинированные декомпозиционные схемы для оптимизации динамических и иерархических систем // Обозрение прикл. и промышл. математ. — 2005. — Т. 12. — Вып. 3. — С. 708–711.

26.Валуев А.М. Инвариантный синтез для событийно-переключаемых процессов// Обозрение прикл. и промышл. математ. — 2005. — Т. 12. — Вып. 3. — С. 711–713.

27.Валуев А.М. Оптимизация событийно-переключаемых процессов в дискретно-непрерывном времени // Обозрение прикл. и промышл. математ. — 2005. — Т. 12. — Вып. 4. — С. 923–925.

28.Валуев А.М. Двухфазный декомпозиционный метод оптимизации со сверхлинейной скоростью сходимости // Динамика неоднородных систем: Труды ИСА РАН. — 2005. — Вып. 9. — С. 110–122.

29.Валуев А.М. Метод инвариантного синтеза и возможности его применения в управлении угольным разрезом // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2005. — №5. — С. 126–128.

30.Валуев А.М. Имитационное моделирование реализации календарных планов открытой угледобычи // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2005. — №6. — С. 192–195.

31.Валуев А.М. Горно-геометрическое моделирование открытой разработки пологих угольных залежей // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2005. — №7. — С. 67–70.

32.Валуев А.М. Комбинированные модели борта карьера в задачах годового и среднесрочного планирования // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2006. — №8 . — С. 110–113 .

33.Валуев А.М. Программно-информационные средства имитационного моделирования реализации календарных планов открытой угледобычи// Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2006. — № 6. — С. 198–202 .

34.Валуев А.М. Квазиинвариантный синтез для производственных систем карьеров // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2006. — №8 . — С. 248–252.

35.Валуев А.М. К обоснованию проектов и календарных планов открытой угледобычи по фактору качества угля // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2006. — №11 . — С. 230–232.

36.Валуев А. М. Моделирование пространственного распределения горных работ на карьерах: инженерный и аппроксимационный подход // Горный ин-формационно-аналитический бюллетень. — 2008. — №1 — С. 298–302.

37.Валуев А.М., Ушаков В.К. Модель и метод решения задачи оптимального воздухораспределения в шахтной вентиляционной сети // Обозрение прикл. и промышл. математ. — 2008. — Т. 12. — Вып. 3. — С. 454–456.

38.Валуев А. М. Планирование и управление динамическим распределением ресурсов при выполнении комплекса работ // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2008. — №8 . — С. 307–311.

39.Валуев А. М. Математические модели и методы пространственно-временного распределения ресурсов при открытой угледобыче. — М.: МГГУ, 2007. — 217 с.

40.Валуев А.М. Горно-геометрическое моделирование в задачах проектирования открытых горных работ: Учебное пособие. — М.: МГИ, 1989. — 107 с.

41.Глава VIII. Нелинейное программирование и его использование в планировании и управлении горным производством; глава IX Динамические оптимизационные задачи планирования и управления горным производством // Резниченко С.С., Подольский М.П., Ашихмин А.А. Экономико-математические методы и моделирование в планировании и управлении горным производством: Учебник для вузов. - М.: Недра, 1991. — С. 196 203, 243–257.

42.Valuev A.M. Control problem for event-switched processes // Acta Universitatis Apulensis. 2005. No. 10. P. 7–18.

43.Valuev A.M. A new model of resource planning for optimal project scheduling // Mathematical Modelling and Analysis. — 2007. — Vol. 12. — No. 2. — P. 255–266.

44.Valuev A.M. On Calculation of Linear Resource Planning Models for Optimal Project Scheduling // Mathematical Modelling and Analysis. — 2008. — Vol. 13. — No. 2. — P. 275-288.

45.Резниченко С.С., Валуев А.М. Моделирование и оптимизация планирования добычных работ и качества полезных ископаемых при комплексном освоении месторождений // Всесоюз. науч.-тех. конф. "Технология и техника открытых горных разработок при извлечении полезных ископаемых": Тез. докл. М., 1988. — С. 54 59.

46.Valuev A.M. Numerical methods for optimal solution of scheduling problems for open pit mines and their use for production stabilization. // Proceedings of the 1st regional APCOM Symposium on Application of Computers and Operations Research in the Mineral Industries, Bled, Slovenia, 20–23 June 1994. — P. 409–418.

47.Reznichenko S.S., Valuev A.M. Simulation of mining dynamics for middle - and short-term open pit production planning // Mine Planning and Equipment Selection: Proceedings of the third international symposium. Istanbul, 18-20 October 1994. — P. 93–97.

48.Резниченко С.С., Валуев А.М. Динамические оптимизационные задачи планирования горных работ на карьерах // Zbornik Radova XXII Jugoslovenskog Simpozijuma za Operaciona Istraživanja (SYM-OP-IS’a). Beograd, 1995.— S. 1 4.

49.Valuev A.M. On the substantiation of technological solutions for open pits via production planning simulation // Mine Planning and Equipment Selection: Proceedings of the fifth international symposium. Sao Paulo, 22-26 October 1996. — P. 91–95.

50.Valuev A.M. Intelligent programming and informational means for representation and solution of adaptive organizational planning problems for open pits // Computer Applications and Operations Research in the Mineral Industries (second Regional APCOM’97 Symposium). Moscow, 1997. — P. 217–221.

51.Valuev A.M. Concept Of Time-Event Controlled Processes — A Way To The Most General Formulations Of Production Planning And Regulation Problems // Proceedings of the International Conference "Mathematical Modelling Of Social And Economical Dynamics" (MMSED-2004), June 23–25, 2004, Moscow, Russia. — P. 373–376.

52.Valuev A.M. On Formulation and Solution of Optimization Problems for Switching Discrete-time Processes // 4-я Московская международная конференция по исследованию операций (ORM2004): Москва, 21–24 сентября 2004 г.: Труды. М.:МАКС Пресс, 2004. — С. 231–234.

53.Валуев А.М. О применении дискретного оптимального управления для решения задач определения контуров рабочей зоны карьера // Открытая разработка угольных месторождений: Межвуз. сб. науч. тр. — Кемерово, 1987. — С. 62–67.

54.Валуев А. М. Декомпозиционное построение системы имитационного моделирования управляемых процессов на основе языкового описания моделей // Моделирование, декомпозиция и оптимизация сложных динамических процессов: Сб. науч. тр. — М.: ВЦ им. А.А.Дородницына РАН. — М., 2004.— С. 131–150.