РАСПРЕДЕЛЁННЫЕ ВЫЧИСЛЕНИЯ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫМ КОНВЕЙЕРОМ ШЛЮЗОВАННОЙ СИСТЕМЫ

Аннотация

На внутренних водных путях России, являющихся частью единой транспортной системы, насчитывается более 150 шлюзов, большинство из которых интегрированы в шлюзованные системы. Мероприятия по автоматизации и, как следствие, оптимизации оперативного управления судопропуском способны, во-первых, сократить затраты на эксплуатацию шлюзованных судоходных каналов и себестоимость перевозок за счёт экономии энергетических и временных ресурсов, во-вторых, в случае повышенного судопотока, увеличить пропускную способность каналов для их разгрузки. На данный момент систем, реализующих автоматизированную диспетчеризацию шлюзованного судоходного канала в целом, не создано. Делается вывод, о том, что для этого необходимо использовать системы, обеспечивающие автоматический обмен информацией между судами и береговыми службами, а также высокопроизводительные многомашинные вычислительные комплексы, особенности построения которых рассматриваются в статье.В качестве среды реализации предлагается распределённая вычислительная система, которая позволяет объединять множество компьютеров, использующих универсальную программную оболочку распараллеливания для совместной обработки данных. Описывается её модель и особенности функционирования. Отмечается, что основным назначением программной оболочки является организация эффективного выполнения прикладного решения пользователя с использованием вычислительной мощности устройств компьютера, допускающих распараллеливание. Их объединение в единый вычислительный кластер при решении вопросов оптимизации оперативного управления шлюзованной системы даёт следующие преимущества: во-первых, позволяет формировать аппаратно-программные комплексы любой вычислительной мощности, требуемый уровень которой определяется параметрами судоходного канала, и при необходимости наращивать её в процессе эксплуатации; во-вторых, повышает отказоустойчивость системы, что является важным фактором при функционировании такого рода объектов.

Ключевые слова

оптимизация оперативного управления, шлюзованные судоходные каналы, распределенные вычислительные системы, параллельные алгоритмы, кластер

Читать полный текст статьи:  PDF

Список литературы

Егоров А. Н. Распараллеливание вычислений для оптимизации оперативного управления транспортным конвейером шлюзованной системы / А. Н. Егоров, В. А. Кузнецов // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. - 2016. - № 2 (36). - С. 214-224. DOI: 10.21821/2309-5180-2016-8-2-214-224.
Алпатов А. Н. Развитие распределенных технологий и систем / А. Н. Алпатов // Перспективы Науки и Образования. - 2015. - № 2 (14). - С. 60-66.
In search of clusters. - Second edition. - Upper Saddle River: Prentice Hall, 1998. - 578 p.
Камерон Х. Параллельное и распределенное программирование с использованием C++ / Х. Камерон, Х. Трейси. - М: Вильямс, 2004 - 672 с.
Сухорослов О. В. Организация вычислений в гетерогенных распределенных средах / О. В. Сухорослов // Известия ЮФУ. Технические науки. - 2016. - № 12 (185). - С. 115-130. DOI: 10.18522/2311-3103-2016-12-115130.
Truonga H.-L. Towards the Realization of Multi-dimensional Elasticity for Distributed Cloud Systems / H.-L. Truonga, S. Dustdara, F. Leymann // Procedia Computer Science. - 2016. - Vol. 97. - Pp. 14-23. DOI: 10.1016/j.procs.2016.08.276.
Цветков В. Я. Проблемы распределенных систем / В. Я. Цветков, А. Н. Алпатов // Перспективы Науки и Образования. - 2014. - № 6 (12). - С. 31-36.
Metaweia M. A. Load balancing in distributed multiagent computing systems / M. A. Metaweia, S. A. Ghoneim, S. M. Haggag, S. M. Nassar // Ain Shams Engineering Journal. - 2012. - Vol. 3. - Is. 3. - Pp. 237-249. DOI: 10.1016/j.asej.2012.03.001.
Daryapurkar A. Efficient Load Balancing Algorithm in Cloud Environment / A. Daryapurkar, M. V. M. Deshmukh // International Journal Of Computer Science And Applications. - 2013. - Vol. 6. - No. 2. - Pp. 308-312.
Олзоева С. И. Оптимальная балансировка нагрузки в GRID-системах / С. И. Олзоева, В. Ц. Мархоев, А. Г. Олзоева // Вестник Бурятского государственного университета. - 2012. - № SB. - С. 220-223.

Об авторах

Кузнецов Виталий Александрович - аспирант

kuznecov.v.spb@mail.ru. kaf_vsi@gumrf.ru

ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»