Кафедра «Цифровые технологии управления транспортными процессами»

Кафедра «ЦТУТП» образована в 2020 году путем объединения кафедр «Математическое моделирование и системный анализ», «Автоматизированные системы управления», «Интеллектуальные транспортные системы» и части коллектива кафедры «Логистические транспортные системы и технологии».

Коллективы научно-педагогических работников на момент объединения имели богатую историю и многолетние традиции, существенный опыт учебно-методической и научной работы.

Кафедра «Математическое моделирование и системный анализ» являлась одной из старейших математических кафедр, по подготовке специалистов в области прикладной математики в инженерных вузах России.

В 1965 году в МИИТе была создана кафедра «Вычислительная математика». Кафедру возглавил известный математик, профессор Фридрих Израилевич Карпелевич (1927 – 2001). Одновременно в МИИТе открылась новая специальность, выпускникам которой присваивалась квалификация «инженер-математик».

Впервые в практике технических вузов учебный план специальности, предусматривал глубокое изучение математики в течение всех пяти лет обучения студентов, в сочетании с освоением языков программирования для ЭВМ. В основу математической «идеологии» этой специальности был положен план Московского физико-технического института, ориентированный на приложения не столько в физике, сколько в инженерных дисциплинах. В этом плане было предусмотрено изучение таких самостоятельных дисциплин, как, «Функциональный анализ», «Уравнения математической физики», «Дифференциальные уравнения», «Численные методы», «Исследование операций», а также многих других специальных математических курсов.

Новые задачи потребовали от профессора Ф.И. Карпелевича сосредоточить усилия на создание научно-педагогического коллектива, способного осуществить цели и задачи новой специальности.

С момента основания кафедры на ней работали профессора Ф.И. Карпелевич, Л.Е. Садовский, Н.А. Панькин; доценты и преподаватели: И.Г. Араманович, Ю.Г. Беленькая, Е.Е. Бренев, Г.Ф. Канаева, З.С. Липкина, Б.В. Овчинский, Н.Я. Сысоева, А.В. Скачко, Л.А. Сажина, В.М. Сафро, И.А. Томилина, Н.Б. Токарь, Т.А. Шульман, А.И. Шмуклер. Вычислительной лабораторией заведовала З.Г. Малюгина. Профессор Н.А. Панькин - известный специалист в области механики, возглавлял лабораторию, в которой изучались вопросы динамики движения подвижного состава

В 1968 г. профессором кафедры стала Елена Сергеевна Вентцель (1907 -2002) - выдающийся ученый в области прикладной теории вероятностей и исследования операций, одновременно известная как писательница, имевшая литературный псевдоним И. Грекова.

По инициативе заведующего кафедрой, профессора Ф.И. Карпелевича и профессора Л.Е. Садовского, весной 1967 года в МИИТе впервые была проведена математическая олимпиада для школьников, в которой приняло участие около 600 человек. В январе 1969 г. была организована Физико-математическая школа (ФМШ). В этой школе одновременно обучалось до 500 школьников 8, 9 и 10-ых классов. Ежегодный выпуск составлял около 100 человек. Более 70% выпускников ФМШ поступали на разные факультеты МИИТа. В работе ФМШ на общественных началах участвовали преподаватели кафедры вместе со студентами. В то время ФМШ МИИТа была одной из крупнейших в стране. Ее работа регулярно освещалась на страницах всесоюзного научно-популярного журнала «Квант».

В 1970 г. кафедра получила новое наименование: «Прикладная математика» (ПМ).

Заведующим кафедрой стал профессор Леонид Ефимович Садовский, который возглавлял кафедру вплоть до своей кончины в 1988 году. Л.Е. Садовский – ученик замечательного алгебраиста А.Г. Куроша, один из первых участников московского алгебраического семинара, основанного О.Ю. Шмидтом. Л.Е. Садовский внёс значительный вклад в становление кафедры. Прекрасный организатор, энтузиаст в деле математического образования инженеров, Л.Е. Садовский совмещал научную, педагогическую и организационную работу с большой общественной деятельностью как члена научно-методического совета по математике Минвуза СССР и руководителя бюро семинара, заведующих математическими кафедрами при Совете ректоров вузов Москвы.

Широкую известность приобрели и научно-популярные книги «Коды и математика» (совместно с М.Н. Аршиновым) и «Математика и спорт» (совместно с А.Л. Садовским).

Л.Е. Садовский сумел привлечь для работы на кафедре целый ряд известных математиков и молодых сотрудников. С 1971 года на кафедре стали работать ассистенты А.М. Филимонов и М.С. Штильман. С 1973 г. на кафедре стал работать профессор А.А. Юшкевич, с 1974 г. – профессор А.Д. Мышкис, один из известнейших специалистов в области дифференциальных уравнений и их приложений, автор нового направления — теории функционально-дифференциальных уравнений. С 1975 г. на кафедре стала работать доцент Э.З. Шувалова. В 1977 г. профессорами кафедры были избраны В.Ф. Гапошкин и С.В. Дувалян. В это же время кафедра пополнилась молодыми сотрудниками, которые впоследствии составили ядро кафедры; Ю.П. Власов, Ю.В. Кузмин, В.С. Антоненко, Г.Л. Эпштейн, А.С. Братусь, Л.Г. Титарчук, В.Е. Майоров, В.В. Иванов, Б.С. Булгаков.

В 1979/80 учебном году штат кафедры насчитывал 42 преподавателя, включая семь профессоров, восемнадцать доцентов, пять старших преподавателей и двенадцать ассистентов. В состав кафедры также входили научно-исследовательская группа численностью в 14 человек и учебная лаборатория, которой заведовала Л.А. Дорофеева.

Общая нагрузка составляла около 32000 часов в год, половина из которых приходилась на специальные дисциплины, а другая половина, на традиционные курсы высшей математики.

В эти годы кафедра занимала лидирующее положение среди математических кафедр втузов страны. Отражением этого факта стало проведение в 1981 году всесоюзного совещания заведующих математическими кафедрами втузов страны в МИИТе. Председателем оргкомитета этого совещания был профессор Л.Е. Садовский. В этот же период профессор А.Д. Мышкис руководил секцией втузов Московского математического общества. Профессора кафедры Л.Е. Садовский, Е.С. Вентцель и А.Д. Мышкис принимали активное участие в публичных дискуссиях о месте и роли прикладной математики, которые велись в то время на страницах ведущих печатных изданий.

Наряду с научно-педагогической работой на кафедре выполнялось значительное число хоздоговорных тем. К их выполнению привлекались не только преподаватели и сотрудники, но и студенты.

С 1974 года под руководством профессора Е.С. Вентцель действовало студенческое консультационное бюро (СКБ). СКБ оказывало существенную помощь в решении актуальных задач преподавателям, сотрудникам и аспирантам инженерных кафедр и лабораторий МИИТа, а также работникам предприятий промышленности и транспорта. Работа в СКБ была прекрасной школой для молодых сотрудников и способствовала вовлечению студентов в реальные научно-исследовательские задачи.

При кафедре действовали 19 семинаров и кружков. Плодотворно работали со студентами Л.Е. Садовский, Е.С. Вентцель, Ф.И. Карпелевич, А.Д. Мышкис, Н.А. Панькин, М.Н. Аршинов, В.Ю. Кузьмин, В.М. Сафро, А.М. Филимонов, М.С. Штильман, Т.А. Шульман. Лучшие студенческие работы публиковались в сборниках трудов кафедры. Так, в сборнике 1979 года было помещено семь студенческих статей. С 1973 года в ежегодных конференциях СНО участвовала самостоятельная секция прикладной математики. В 1980 г. в этой секции было сделано 40 докладов.

Следует отметить большой объем учебно-исследовательской и научно-исследовательской работы студентов в эти годы. Кроме того, в период с 1975 по 1985 год команда МИИТа регулярно занимала призовые места в заключительном туре Всероссийской математической студенческой олимпиады.

Все эти годы поддерживалась интенсивная научная работа на кафедре, в частности, было защищено 2 диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук - А.С. Братусь, Ю.В. Кузьмин.

В 1986 г. по инициативе ректората были образованы четыре математические кафедры: «Высшая математика», «Вычислительная математика», «Прикладная математика-1», «Прикладная математика-2».

С 1988 г. начался новый важный этап развития кафедры «Прикладная математика-1»; кафедру возглавил профессор Владимир Федорович Гапошкин – известный математик, специалист в области функционального анализа и теории вероятностей.

По инициативе профессора В.Ф. Гапошкина в 1988/89 учебном году кафедра получила статус выпускающей кафедры по специальности 0102 «Прикладная математика», а ныне по специальности 010200 «Прикладная математика и информатика» (со специализацией «математик, системный программист»).

На кафедре продолжалась интенсивная научная работа. В 1996 году А.М. Филимонов защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора физико-математических наук.

Кафедра насчитывала в это время восемнадцать штатных преподавателей, среди которых было пять докторов и девять кандидатов наук. Объем учебной нагрузки составлял около 16000 часов в год. Как и ранее, учебная работа кафедры отличалась большой сложностью и разнообразием, включая в себя более двадцати специальных дисциплин. Кроме этого, преподаватели кафедры обеспечивали математическую подготовку на факультетах «Техническая кибернетика» и «Железнодорожная автоматика, телемеханика и связь».

В период перестройки 1988 - 1991г. кафедра понесла некоторые кадровые потери в связи с тем, что часть сотрудников уехали на работу за границу.

С 1993 года на кафедре стал работать известный специалист в области дискретной математики - профессор И.Х. Сигал, который читал лекции и вел практические занятия по методам математического программирования и методам оптимизации. С этого же времени на кафедре стал работать известный специалист в области алгебры - доцент Ю.С. Семенов. На кафедру пришли работать доценты Е.В. Родина, Е. Б. Арутюнян, К.А. Волосов и ассистент Е.В. Мельниченко.

Несмотря на трудности этого периода, преподаватели кафедры продолжали вести активную научно-исследовательскую деятельность. Сотрудники кафедры публиковались в центральных отечественных и зарубежных научных журналах и выступали с докладами на международных конференциях (профессора А.С. Братусь, В.Ф. Гапошкин, Ю.В. Кузьмин, И.Х. Сигал, А.М. Филимонов, Ю.С Семенов).

Активное участие в решении прикладных задач принимали доценты: М.Н. Аршинов (сжатие, кодирование и помехоустойчивая передача информации), Ю.П. Власов (численный анализ физических процессов), В.С. Антоненко (математическое моделирование страховых операций), Г.Л. Эпштейн (оптимальное управление), старший преподаватель В.П. Посвянский (численные методы).

Кафедра сохранила и укрепила традиции индивидуальной работы со студентами. Продолжала работу секция прикладной математики СНО, команда МИИТа успешно выступила на Всероссийской олимпиаде. В личном зачете студент Игорь Тандетник в 1994 завоевал второе место. Налаживались международные связи кафедры. Некоторые студенты специальности ПМ стали проходить исследовательскую практику в университетах Голландии и ФРГ.

В 1998 году на кафедру пришла работать доцент Зверкина Г.А, специалист в области теории вероятностей и математической статистики.

С 1998 по 2018 года кафедру возглавлял профессор Александр Сергеевич Братусь, специалист по дифференциальным уравнениям и оптимальному управлению.

Откликаясь на запросы и тенденции времени, профессора А.М. Филимонов и А.С. Братусь подготовили новые курсы: «Синергетика и теория динамического хаоса», «Теория катастроф», «Динамические системы и модели экологии». Профессор Ю.В. Кузьмин подготовил курс «Теория кодирования и компьютерная безопасность», доцент В.С. Антоненко - курс «Принятие решений в условиях неопределенности», доцент Г.Л. Эпштейн - «Теория игр», доцент К.С. Чумерина - «Математические методы в экономике», «Вариационное исчисление» - доцент В.М. Сафро. Приход на кафедру доцента А.Н. Соломатина значительно повысил уровень знаний компьютерных технологий студентами и способствовал применению в дисциплинах кафедры элементов современных компьютерных технологий. Кафедра сохраняла отечественные традиции глубокого математического образования в сочетании с насущными потребностями сегодняшнего дня.

В 2002 году на кафедру вновь пришел работать выдающийся математик, профессор А.Д. Мышкис (1920-1999). Профессор А.Д. Мышкис руководил научно-исследовательским семинаром «Дифференциальные уравнения и смежные проблемы» на котором выступали ведущие математики России.

В 2001 г. был создан диссертационный совет с правом присуждения ученых степеней кандидата и доктора физико-математических наук по специальности «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ» (председатель - профессор А.С. Братусь). Открытие совета дало возможность приступить к решению задачи подготовки молодой смены кадрового преподавательского состава и позволило вести подготовку специалистов в области прикладной математики, начиная от студентов – первокурсников вплоть до специалистов высшей квалификации – кандидатов и докторов физико-математических наук. На этом совете сотрудник кафедры Д.В. Юрченко защитил докторскую диссертацию по специальности «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ». Выпускники кафедры А. И Иванова, А. С. Новожилов, А. Волосова и выпускница МГУ - доцент кафедры К.С. Чумерина защитили кандидатские диссертации в этом совете. В 2013 году защитил докторскую диссертацию доцент К.А. Волосов (совет МИЭМ). В 2016 г. защитил кандидатскую диссертацию (совет РУДН) выпускник кафедры М. В. Сафро. При кафедре работала лаборатория, которой проводились исследования по динамике подвижного состава. Сотрудники кафедры (А.С. Братусь, И.Х. Сигал, А. М. Филимонов) осуществляли исследования, субсидированные грантами РНФ и Министерства образования и науки России и президентским грантом для выдающихся ученых России. В 2014 году на кафедру пришла специалист в области дискретной математики доцент Т.В. Андреева. В 2017 году на кафедру пришел работать М.К. Турцынский, который защитил кандидатскую диссертацию в МГУ в 2020 году.

С 2018 г. кафедрой стала руководить известный специалист в области теории вероятностей и математической статистики, доцент Г.А. Зверкина. Кафедра получила новое название «Математическое моделирования и системный анализ». В 2020 году в результате преобразований частичный состав кафедры (А.С. Братусь, А.М. Филимонов, К.А. Волосов, Ю.С. Семенов, Т.В. Андреева, Г.Л. Эпштейн, В.П. Посвянский, А.Н. Соломатин) был включен во вновь образованную кафедру «Цифровые технологии и управление транспортными процессами» которую возглавила известный специалист в области информационных технологий транспортной логистики доцент В.Е. Нутович (выпускница кафедры 1989 г.)

Монографии, изданные сотрудниками кафедры:

• Араманович И.Г. (с соавтором) Уравнения математической физики (1968 г.).
• Вентцель Е.С. Теория вероятностей (1968 г.).
• Вентцель Е.С. Исследование операций (1972 г.).
• Араманович И.Г. (с соавтором) Краткий курс математического анализа (1973 г.).
• Араманович И.Г. (с соавторами) Сборник задач по теории функций комплексного переменного (1975 г.);
• Мышкис А.Д. Гидродинамика невесомости (с соавторами) (1977 г.).
• Мышкис А.Д. «Лекции по высшей математике», 2-е (1975) и 3-е (1978) англ. изд., 1979 – итал. изд.
• Мышкис А.Д. «Математика для вузов. Специальные курсы», 1-е (1975), 2-е (1979) англ. изд., 1981 - нем. изд.,, 2002 - 2-е русск. изд.
• Мышкис А.Д. «Элементы прикладной математики» (с соавтором), 1974 - франц. изд., 1976 - англ. изд., 1978 - венг. изд., 2002 - 4-е русск. изд.
• Мышкис А.Д. «Прикладная математика: предмет, логика, особенности подходов» (с соавторами), 1976 - русск. изд., 1981 - нем. изд.
• Вентцель Е.С. (с соавтором) Прикладные задачи теории вероятностей (1983 г.).
• Мышкис А.Д. «Механика и прикладная математика. Логика и особенности приложение математики» (с соавторами), 1983 - русск. изд.
• Мышкис А.Д. Механика и прикладная математика (с соавторами) (1983 г.).
• Мышкис А.Д. «Обыкновенные дифференциальные уравнения» (с соавтором), 1984 - польск. изд.
• Мышкис А.Д. «Элементы теории математических моделей», 2004 - 2-е русск. изд.
• Мышкис А.Д. «Введение в теорию многозначных отображений и дифференциальных выключений» (с соавторами), 2005 - 2-е русск. изд.
• Братусь А.С., Новожилов А.С.Б., Платонов А.П. Динамические системы и модели биологии. Москва. Физматгиз. 2010.
• Дувалян С.В. (с соавторами) Комплексная автоматизированная система управления железнодорожным транспортом.
• Овчинский Б.В. (с соавтором) Основы теории вероятностей.
• Шувалова Э.З. Геометрия. Учебник для математических техникумов;
• Шувалова Э.З. (с соавторами) Численные методы анализа.
• Штильман М.С. и Файнберг Е.А. (совместно с Платоновым Г.А.) Поезда, пассажиры и математика.
• Юшкевич А.А. (с соавтором) Теория и задачи о процессах Маркова;
• Юшкевич А.А Управляемые марковские процессы.

Под редакцией И.Г. Арамановича вышел перевод справочника по математике для научных работников и инженеров Г. Корн и Т. Корн (1968 г.).

Кафедра «Автоматизированные системы управления» готовила инженеров-системотехников по информационным технологиям, занимающихся разработкой, эксплуатационным обслуживанием и совершенствованием действующих информационных систем, была образована в 1970 году. Её первым руководителем стал профессор, доктор технических наук А.Г. Мамиконов, затем кафедру возглавил профессор доктор технических наук Г.В. Дружинин. С 1990 г. кафедрой заведовал профессор, доктор технических наук Э.К. Лецкий.

Проводимые на кафедре научные исследования были направлены на совершенствование методов расчета и проектирования автоматизированных систем обработки данных и управления (модели и методы оценки показателей качества информации, методы и средства оценки качества информационных образовательных ресурсов, методы и системы поддержки принятия решений при управлении железнодорожным транспортом, методы и средства построения и исследования моделей информационных систем, компьютерные технологии проектирования информационных систем).

Сотрудниками кафедры разработан ряд автоматизированных систем для предприятий и организаций железнодорожного транспорта, в частности, автоматизированная система испытаний тяговых двигателей для ремонтных предприятий МПС, автоматизированная система планово-финансового управления МИИТа, автоматизированная система управления университетом, система дистанционного обучения компании ОАО «РЖД», система контроля знаний работников железнодорожного транспорта, связанных с обеспечением безопасности перевозок (КАСКОР) и другие.

Преподавателями кафедры АСУ в период 2000-2015 годы написано и издано свыше 15 монографий, в том числе, шесть учебников, более 50 учебный пособий и методических указаний. За время существования кафедры подготовлено 3 доктора технических наук, 12 кандидатов технических наук. В 2005, 2007 и 2008 годах кафедра «АСУ» была признана лучшей среди выпускающих кафедр в МИИТе.

Бывший заведующий кафедрой АСУ, а теперь профессор кафедры ЦТУТП Лецкий Эдуард Константинович как один из соавторов учебника "Информационные технологии на магистральном транспорте" был награждён:

• дипломом лауреата в номинации "Лучшее учебное издание по математике, информатике и вычислительной технике" в рамках VII Приволжского межрегионального конкурса вузовских изданий "Университетская книга - 2019",
• дипломом I степени в номинации "Лучшее учебное издание для подготовки специалистов" в рамках V международного конкурса изданий для образовательных организаций высшего образования "Университетская книга - 2019".

Кафедра «Интеллектуальные транспортные системы» занималась подготовкой инженеров-программистов, была образована в 1983 году, выделившись из кафедры «Электронные вычислительные машины и математическое обеспечение». Тогда кафедра называлась «Математическое обеспечение автоматизированных систем управления». Заведующим кафедрой до 2017 года был профессор, доктор технических наук Доенин Виктор Васильевич.

В различные годы сотрудники кафедры занимались научной деятельностью в различных областях:

• теории и практики программирования;
• теории алгоритмических языков;
• разработки технологии проектирования баз данных;
• параллельного программирования;
• нейрокомпьютерных сетей;
• систем реального времени;
• управления информационными процессами в телекоммуникационных сетях;
• архитектуры вычислительных систем;
• компьютерного моделирования транспортных процессов и систем;
• внедрения современных информационных технологий в управление перевозочным процессом.

Одним из основных научных направлений кафедры считается работа профессора Доенина Виктора Васильевича. Он создал оригинальную теорию транспортных процессов и систем, у которой нет отечественных и зарубежных аналогов. Теория позволяет анализировать динамические параллельные процессы, протекающие в распределённых системах. На её основе формируются методы изучения обеспечения устойчивости транспортных процессов.

На эту тему Доениным В.В. написано и опубликовано 5 монографий. В 2014 году на 76-й сессии Европейской экономической комиссии ООН профессор Доенин В. В. выступал с докладом на тему «Проблемы организации городского транспорта в Женеве».

Теория В. В. Доенина до сих пор преподается студентам транспортных специальностей для углубленного изучения работы транспортной системы и взаимодействия транспортных потоков.

На данный момент научные интересы преподавателей кафедры сосредоточены на следующих областях:

• применение современных IT-технологий для транспортной системы;
• применение мобильных технологий и IoT для решения задач цифровизации транспорта;
• применение машинного обучения, систем искусственного интеллекта, виртуальной и дополненной реальности для решения современных задач.

Сотрудники кафедры и студенты в различные годы организовывали и принимали участие в различных семинарах и конференциях, таких как:

• Молодёжная конференция «Наука МИИТа - Транспорту».
• Всероссийская конференция «Транспорт России: проблемы развития».
• Дни технологий «Microsoft».
• Ежегодная научно-практическая конференция «Неделя науки».
• Разнообразные конференции по IT-тематике.

За время своего существования кафедра «Интеллектуальные транспортные системы» выпустила более 3500 специалистов в области разработки программного обеспечения. Выпускники кафедры пользуются большим спросом в IT-компаниях как в России, так и за рубежом, в научно-исследовательских организациях, в транспортных отраслях и т.д.

Часть коллектива кафедры «Логистические транспортные системы и технологии» вела дисциплины по информационным технологиям в транспортном бизнесе и логистике, в грузовой и коммерческой работе, на магистральном транспорте, в пассажирском комплексе, готовя студентов к использованию и управлению IT-проектами, разрабатываемых и внедряемых в предприятиях транспортно-логистического комплекса. Такие специализированные дисциплины были разработаны еще в 2002 году к.т.н., доцентом кафедры Нутович В.Е. и с тех пор ежегодно пересматриваются с учетом меняющихся возможностей действующих автоматизированных систем и технологий.

С 2018 года был открыт профиль по направлению подготовки бакалавров 23.01.01 Технология транспортных процессов «Цифровой транспорт и логистика», а с 2020 года специализация в рамках подготовки специалистов по направлению 23.05.04 Эксплуатация железных дорог «Цифровые технологии управления транспортными процессами» и магистерская программа по направлению 23.04.01 Технология транспортных процессов «Цифровые транспортно-логистические системы».

Коллектив кафедры совместно с научно-образовательным центром «Интеллектуальные транспортные системы и технологии» (НОЦ 2Т), возглавляемым Нутович В.Е., занимался разработкой информационных технологий, автоматизированных систем в области транспортной логистики. Все разработки находятся в постоянной эксплуатации в подразделениях и филиалах ОАО «РЖД» и активно используются для решения производственных задач.