Технико-экономические основы организации местных базовых сетей

Оптимизация состава технических средств при учете фактора времени

При введении параметра времени задачи построения сетей значительно усложняются. В этом случае при анализе вариантов проектных решений развития сетей необходимо учитывать как неодинаковый размер капитальных вложений по отдельным вариантам, так и их различное распределение во времени. При планировании строительства сети необходимо принять такие решения, которые позволили, с одной стороны, избежать больших единовременных капитальных вложений и замораживания их на продолжительное время и, с другой стороны, сократить дополнительные затраты, связанные с поэтапным развитием сети.

Для уменьшения количества одновременно перебираемых вариантов целесообразно общую задачу определения развития во времени сети связи заменить двумя более узкими.

Первая задача – определение множества схем сети на конечный период развития и на промежуточных этапах при заданных требованиях к надежности схемы сети связи.

Вторая задача – определение оптимального развития во времени ветви сети и сети в целом при заданном множестве схем сети связи. В этой задаче можно представить как совокупность независимых ветвей.

Решать задачу необходимо в соответствии с методологическими аспектами исследования операций: выбор критерия и ограничений; составление модели; отыскания оптимального решения с помощью методов математического программирования.

Исходными данными при решении задач являются продолжительность планового периода (0-Т), динамика потребностей в стандартных каналах на каждый год планового периода для данной ветви (данного направления) сети, типы ЛС и СП, стоимостные показатели ЛС и СП.

Процесс развития ветви сети связи носит дискретный характер, поэтому решение задачи делится на ряд этапов. Состояние ветви на каждом этапе характеризуется количеством каналов, которое необходимо реализовать (предоставить). Переход из одного состояния в другое осуществляется под воздействием управления, которым являются мероприятия по доиспользованию линейных сооружений, находящихся в эксплуатации, если есть свободные ресурсы (коаксиальные пары, например), использованию на ЛП более мощных СП, прокладке и установке новых ЛС и СП.

Для количественной оценки целесообразности принятого решения обычно служит критерий величины материальных затрат, т.к. она является общей формой критерия в задачах оптимизации. Однако формула приведенных затрат в виде С = Э + Е_нК пригодна лишь для решения статических задач, когда капитальные вложения единовременны, а текущие затраты во времени не изменяются.

Если при сравнении вариантов динамических задач достаточно точно выявляются динамика разновременности капитальных вложений и изменения текущих затрат во времени, то возникает задача учета этой динамики в виде приведения разновременных затрат в сопоставимый вид. Приводить затраты можно к начальному и конечному моментам строительства. В задаче определения оптимального варианта развития ветви сети приводить затраты следует к начальному моменту строительства сети, т.к. конечный момент определяется условно, т.к. процесс наращивания сети непрерывен на продолжительном интервале времени.

Поэтому в качестве критерия при построении экономичных ветвей на сетях связи выбирают суммарные приведенные затраты за весь период планирования:

С(P₁,…P_n) = S(Э_i(P_i)+E_нK_i (P_i))B_i,

где B_i = 1/(1 + E_нп)^t - коэффициент приведения затрат, E_нп – норматив для приведения разновременных затрат, t – период времени приведения затрат.

Ограничениями служат множества ЛС и СП.

Задача заключается в отыскании на модели траектории (P^*₁,P^*₂,…P^*_n), где P^*_i – оптимальное решение, согласно которому движение из области начальных состояний за период (0-Т) обеспечивает минимальное значение затрат, приведенных к началу планового периода.

Список целей решения задачи выбора варианта ЛП на данном направлении включает в себя необходимое количество каналов, затраты (капитальные и эксплуатационные), качество связи, надежность, удобство прокладки (установки) ЛС и т.д. Анализ этих целей на основе требований, предъявляемых к критерию, показал, что критерием являются задачи, остальные цели – ограничениями, т.е. методологически задача сводится к предыдущей (п.8.1). Также как и в 8.1, в общем случае нужно рассчитывать приведенные затраты. Расчет следует вести в целом по линии или на единицу линии 1 кан-км. Цели и направления совершенствования составных элементов ЛП местных сетей те же, что и у составляющих ЛП магистральной и внутризоновой сетей. Методологические основы решения задачи оптимизации состава технических средств местных сетей при учете фактора времени тоже аналогичны.