Комплексная система оценки резерва выполнения работ для управления производительностью наземных транспортно-технологических машин различного функционального назначения

Грушецкий С.М., Васильев Я.В., Дедков И.Г., Гусева А.В., Андроненков П.Р.

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, Санкт-Петербург

Ключевые слова: система оценки резерва выполнения работ, производительность, наземные транспортно-технологические машины, адаптивное управление, машинное обучение, эксплуатационная эффективность.

Аннотация. Статья посвящена разработке комплексной системы оценки резерва выполнения работ с целью адаптивного управления производительностью разнородных наземных транспортно-технологических машин. Предлагается единый математический аппарат, ключевым элементом которого является интегральный показатель – мера резерва R(t). Данный показатель динамически объединяет и оценивает совокупный потенциал системы, включая технические возможности оборудования, изменчивые эксплуатационные условия и организационно-производственные факторы. Аппарат реализует две ключевые функции: интегральную диагностику текущего состояния и ситуационное адаптивное управление, направленное на максимизацию резерва. Система основана на модели машинного обучения для прогнозирования производительности и включает адаптивный алгоритм настройки параметра штрафа за отклонения от плана с использованием фильтра Калмана и градиентного спуска. Приведены результаты апробации системы оценки резерва выполнения работ на различных типах наземных транспортно-технологических машин (роботизированные бетоноукладочные машины, дорожные фрезы, экскаваторы).

Comprehensive work reserve assessment system for managing the performance of ground transportation and technological machines of various functional purposes

Grushetsky S.M., Vasiliev Ya.V., Dedkov I.G., Guseva A.V., Andronenkov P.R.

Saint-Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering, Saint-Petersburg

Keywords: work reserve assessment system, productivity, ground transportation and technological machines, adaptive control, machine learning, operational efficiency.

Abstract. The article is devoted to the development of a comprehensive system for assessing the reserve of work for the purpose of adaptive performance management of heterogeneous ground transport and technological machines. A single mathematical apparatus is proposed, the key element of which is an integral indicator – a measure of the reserve R(t). This indicator dynamically combines and evaluates the total potential of the system, including the technical capabilities of the equipment, changing operating conditions and organizational and production factors. The device implements two key functions: integrated diagnostics of the current state and situational adaptive management aimed at maximizing the reserve. The system is based on a machine learning model for predicting performance and includes an adaptive algorithm for adjusting the penalty parameter for deviations from the plan using the Kalman filter and gradient descent. The results of testing a system for assessing the reserve of work performed on various types of ground-based transport and technological machines (robotic concrete-laying machines, road cutters, excavators) are presented.