Случайные процессы на транспорте

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
КАФЕДРА УПРАВЛЕНИЯ АВТОТРАНСПОРТОМ
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
учебного курса «Случайные процессы на транспорте»
для студентов специальностей
190601 «Автомобильное хозяйство»
Курс
Семестр
Распределение часов по учебному плану
3
1
Распределение учебного времени, ч
Всего Лек
68
17
Пр.
17
Лаб. ИРС
-
Виды контроля
СРС
Задание
24
1
10
Липецк 2008
Зачет Экзамен
–
+
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Процессы, происходящие в автотранспортном комплексе, имеют
разнообразную природу и физическую сущность. Особое место среди них
занимают случайные процессы. Для их анализа должны применяться
специальные методы и подходы, соответствующие особенностям протекания
случайных процессов.
Целью изучения дисциплины является овладение студентами
основополагающими знаниями и практическими навыками исследования
случайных процессов на основе современных теорий и методик.
Глубокое и всестороннее знание студентами основных понятия
теории случайных процессов, вопросов получения и обработки данных
экспериментов и наблюдений, методов расчета и моделирования случайных
процессов позволит им, как современным специалистам, обоснованно
принимать
технические,
технологические,
организационные
и
управленческие решения в различных производственных ситуациях.




Основными задачами изучения дисциплины являются:
формирование у студентов научного мышления, умения применять его на
практике, понимания основ протекания случайных процессов;
овладение программно-целевыми методами системного анализа;
создание у студентов основ теоретической подготовки в области
планирования, организации и управления на транспорте;
выработка у студентов приемов и навыков в решении инженерных задач
связанных
с
управлением
и
интенсификацией
производства,
экономических проблем.
Дисциплина изучается посредством чтения лекций и самостоятельной
работы над учебной и научно-технической литературой. Все разделы
изучаемой дисциплины получают практическое закрепление знаний в
процессе лабораторно-практических занятий, контрольных работ и курсовой
работы.
В результате изучения дисциплины будущий инженер должен знать:




Студент должен знать:
Основные понятия и определения теории вероятности и математической
статистики;
Основы теории случайных процессов;
Основы теории массового обслуживания;
Способы моделирования случайных величин;
Студент должен уметь:
 Разбираться в распределениях случайных величин;
 Анализировать случайные процессы с дискретным и непрерывным
временем;
 Решать задачи анализа и синтеза систем массового обслуживания.
2
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Блок семестровый (текущей работы)
Модуль 1 – рейтинг 20 баллов
Случайные события и величины – 3 часа.
Достоверное, невозможное и случайное событие. Несовместные,
единственно возможные и равновозможные события. Вероятность
случайного события. Относительная частота. Совместные случайные
события. Формула полной вероятности. Случайная величина. Дискретная и
непрерывная случайная величина. Способы задания дискретной случайной
величины. Биноминальное распределение. Числовые характеристики
дискретной случайной величины. Закон больших чисел. Способы задания
непрерывной случайной величины. Равномерное, нормальное, показательное
распределение.
Практические занятия:
1. Теоретическое и экспериментальное определение вероятности событий –
3 часа.
Индивидуальная и самостоятельная работа студентов: Получение
задания у преподавателя – 8 часов.
Модуль 2 – рейтинг 20 баллов
Основы теории случайных процессов – 4 часа.
Поток событий. Пуассоновский поток событий. Простейший поток
событий. Интенсивность потока событий. Граф состояний. Марковская цепь.
Переходные вероятности. Размеченный граф состояний системы.
Непрерывная марковская цепь. Поток вероятности перехода. Финальные
вероятности состояния системы. Схема гибели и размножения.
Практические занятия:
1. Анализ случайных процессов с дискретным временем – 2 часа.
2. Анализ случайных процессов с непрерывным временем – 2 часа.
Индивидуальная и самостоятельная работа студентов: Сбор исходных
данных – 8 часов.
Модуль 3 – рейтинг 20 баллов
Теория массового обслуживания – 4 часа.
Область применения. Система массового обслуживания (СМО).
Структура СМО. Классификация СМО. Интенсивность потока заявок.
Интенсивность потока обслуживания. Приведенная интенсивность потока
обслуживания. Задача анализа и синтеза в теории массового обслуживания.
Характеристики эффективности работы СМО. Формулы Литтла. Простейшая
многоканальная СМО с отказами. Простейшая одноканальная СМО с
неограниченной очередью. Простейшая одноканальная СМО с ограниченной
3
очередью. Простейшая многоканальная СМО с неограниченной очередью.
Простейшая многоканальная СМО с ограниченной очередью.
Практические занятия:
1. Решение задачи синтеза в теории массового обслуживания – 2 часа.
2. Решение задачи анализа в теории массового обслуживания – 2 часа.
Индивидуальная и самостоятельная работа студентов: Теоретическое
моделирование СМО – 8 часов.
Модуль 4 – рейтинг 20 баллов
Теория надежности и восстановления – 3 часа.
Надежность устройства. Внезапный и постепенный отказ. Закон
надежности. Интенсивность отказов. Система без резервирования. Система с
горячим резервированием. Система с переключателями на резервный
элемент. Система с холодным или облегченным резервированием. Задача о
запасных элементах. Система с восстановлением элемента.
Практические занятия:
1. Построение структурной схемы устройства при анализе надежности – 3
часа.
Модуль 5 – рейтинг 20 баллов
Статистическое моделирование – 3 часа.
Сущность метода. Моделирование дискретной случайной величины.
Графический способ моделирования непрерывной случайной величины.
Моделирование показательно распределенной случайной величины.
Моделирование нормально распределенной случайной величины.
Практические занятия:
1. Моделирование дискретной случайной величины – 1 час.
2. Моделирование непрерывной случайной величины – 2 часа.
Индивидуальная и самостоятельная работа студентов: Статистическое
моделирование СМО – 10 часов.
Блок итогового контроля
Итоговый контроль знаний - зачет.
Форма проведения контроля - с помощью ЭВМ.
4
Библиографический список
Основная
1. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория случайных процессов и ее
инженерные приложения. - М.: Наука, 1991. - 384 с.
2. Корчагин В.А., Сорокин В.И., Жилин И.В., Коваленко П.Г. Случайные
процессы на транспорте: Учебное пособие для вузов. - Липецк: ЛГТУ,
1999. - 192 с.
3. Микулик Н.А., Рейзина Г.Н. Решение технических задач по теории
вероятностей и математической статистике. Справ. пособие.- Минск.:
Вышэйш.шк., 1991.- 164 с.
Дополнительная
4. Новиков О.А., Петухов С.И. Прикладные вопросы теории массового
обслуживания. - М.: Советское радио, 1969. - 400 с.
5