Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Дальневосточный государственный
университет путей сообщения»
Кафедра «Управление эксплуатационной работой»
Г.В. Санькова, Т.А. Одуденко
Рекомендовано
Методическим советом ДВГУПС
в качестве учебного пособия
Хабаровск
Издательство ДВГУПС
2012
УДК 656.2:004.9(075.8)
ББК О275.77я73
С 189
Рецензенты:
Кафедра «Управление процессами перевозок»
Забайкальского Института инженеров железнодорожного транспорта
(заведующий кафедрой М.И. Коновалова)
Заместитель начальника службы движения
Дальневосточной дирекции управления движением
А.В. Анненков
Санькова, Г.В.
С 189 Информационные технологии в перевозочном процессе :
учебное пособие / Г.В. Санькова, Т.А. Одуденко. – Хабаровск :
Изд-во ДВГУПС, 2012. – 111 с. : ил.
В учебном пособии раскрывается информационное обеспечение
транспортного процесса; назначение и виды систем на транспорте, их ха-
рактеристики; сферы применения различных транспортных систем; ин-
формационные потоки в транспортных системах, их взаимосвязь с гло-
бальной системой передачи, хранения и обработки информации.
Предназначено для студентов 3-го курса дневной формы обучения,
изучающих дисциплину «Информационные технологии на транспорте».
УДК 656.2:004.9(075.8)
ББК О275.77я73
© ДВГУПС, 2012
ВВЕДЕНИЕ
В процессе своего развития человечество в любой сфере деятельности
последовательно проходило стадии от ручного кустарного труда до высо-
котехнологичного промышленного производства. В первую очередь уси-
лия были направлены на облегчение физического труда, а информацион-
ная сфера долгие годы была уделом умственного труда человека и с каж-
дым годом требовала большого количества трудовых ресурсов. Появление
ЭВМ и сетей передачи данных способствовало революционным процес-
сам в области информатизации и позволило перейти на промышленный
уровень технологий и инструментальных средств.
На основе информационных технологий решается задача автоматиза-
ции информационных процессов. Информационные технологии сегодня –
это не просто средства поддержки управления, а основной элемент инфра-
структуры любой отрасли.
Для успешного решения задач по информатизации следует усилить
подготовку специалистов, занимающихся как разработкой информацион-
ных систем, так и их использованием.
Настоящее учебное пособие имеет цель подготовить студентов к рабо-
те в условиях функционирования информационных систем.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АСОД – автоматизированная система обработки данных
АС – автоматизированная система
АИС – автоматизированная информационная система
АСУ – автоматизированная система управления
АСУ П – автоматизированная система управления предприятием
АСУ ТП – автоматизированная система управления технологическими
процессами
АСУГС – автоматизированная система управления грузовой станцией
АСУСС – автоматизированная система управления сортировочной станцией
АОС – автоматизированная обучающая система
АСУЖТ – автоматизированная систем управления железнодорожным
транспортом
АСОУП – автоматизированная система оперативного управления пере-
возками
АБД – автоматизированный банк данных
АБД СВ – автоматизированный банк данных собственников вагонов
АБД АВ – автоматизированный банк данных арендованных вагонов
АБД ПВ – автоматизированный банк данных технических паспортов ва-
гонов
АБД ПК – автоматизированный банк данных технических паспортов кон-
тейнеров
АИС ЭДВ – автоматизированная информационная система организации
перевозок с использованием электронной накладной
ВМД – вагонная модель дороги
ДИСТПС – автоматизированная система управления тяговыми ресурсами
ДИСПАРК – автоматизированная система пономерного учета, контроля
дислокации, анализа использования и регулирования вагонного парка
ДИСКОН – автоматизированная система контроля за использованием и
продвижением контейнеров
ДЦУ – диспетчерский центр управления
ДИСКОР – диалоговая информационно-справочная система
ИВЦ – информационно-вычислительный центр
ИС – информационные системы
ИТ – информационные технологии
ИСФЗ – информационная система решения функциональных задач
КИ – концентратор информации
КТС – комплекс технических средств
КТС – комплекс технических средств
ЛМД – локомотивная модель дороги
МПД – мультиплексор передачи данных
МЭСМ – малая электронная счетная машина
МПВ – модель погрузки и выгрузки
МПП – модель перевозочного процесса
НСИ – нормативно-справочная информация
ОКДЛ – оперативный контроль дислокации локомотивов
ОКДБ – оперативный контроль дислокации локомотивных бригад
ПОНАБ – приборы обнаружения нагрева букс
ПФП – план формирования поездов
ПМД – поездная модель дороги
СМ ЭВМ – семейство малых ЭВМ
СПД – сеть передачи данных
СПД ЛП – сеть передачи данных линейного предприятия
СППР – системы принятия проектных решений
СУБД – система управления базами данных
САПР – система автоматизированного проектирования
ТАП – телетайпный абонентский пункт
ТГНЛ – телеграмма-натурный лист
ТЗ – техническое задание
ТО – технологическое обеспечение
ЦУП – центр управления перевозками
1. ОБЩЕСТВО И ИНФОРМАЦИЯ
Отличительной чертой человеческого общества является то, что в те-
чение длительного времени основным предметом труда оставались мате-
риальные объекты. Воздействуя на них, человек добывал себе средства к
существованию, и на протяжении многих веков решалась задача усиления
мускульных возможностей человека с помощью различных агрегатов, ин-
струментов и машин. На это была направлена механизация производства,
которая начала внедряться в 20 веке.
Развитие общества на всех этапах проходило на основе технического
прогресса. Это и овладение огнем, и использование паровых машин и дру-
гие открытия. Повышению производительности труда также способство-
вала и автоматизация.
В настоящее время при обсуждении проблем информации существует
три точки зрения:
первая – отождествляет понятие «информация» со знанием;
вторая – ограничивает предметную область понятия «информация» со-
циальными и биологическими процессами, отвергая существование ин-
формационных процессов в неорганической природе;
третья – связана с атрибутивным понятием информации, оно впервые
было сформулировано Н. Винером, полагавшим, что все явления в при-
роде охватываются тремя основными понятиями «вещество», «энергия»,
«информация».
Термин «информация» происходит от латинского слова informatio
разъяснение, изложение, осведомленность. Понятие информации должно
быть связано с определенным объектом, свойства которого отражает.
Кроме того, наблюдается относительная независимость информации от
носителя, поскольку возможны ее преобразование и передача по различ-
ным физическим средам с помощью разнообразных физических сигналов
независимо от ее содержания.
Информация о любом материальном объекте может быть получена пу-
тем наблюдения, натурного или вычислительного эксперимента. А также
на основе логического вывода. Поэтому говорят о доопытной (априорной)
и послеопытной или апостериорной.
При обмене информацией имеют место источник в виде объекта мате-
риального мира и приемник – человек или материальный объект.
Информация – результат отражения. Информация отражает некоторые об-
разы реального мира. Таким образом, понятие информации предполагает
наличие двух объектов источника информации и потребителя. Важно, чтобы
информация для потребителя имела смысл. Потребитель может оценивать ее
в зависимости от того, где и для какой конкретной задачи информация ис-
пользуется. Поэтому выделяют следующие аспекты информации:
прагматический – связан с возможностью достижении поставлен-
ной цели с использованием получаемой информации. Он влияет на пове-
дение потребителя. Таким образом, этот аспект характеризует поведенче-
скую сторону проблемы;
семантический – позволяет оценить смысл передаваемой информа-
ции и определяется семантическими связями между словами или другими
смысловыми элементами языка;
синтаксический – связан со способом ее представления. В зависи-
мости от реального процесса, в котором участвует информация (сбор, пе-
редача, преобразование, отражение) она представляется в виде специаль-
ных знаков, символов.
Логическая информация, адекватно отображающая объективные зако-
номерности природы, общества и мышления, получила название научной
информации.
Она в свою очередь делится:
А) по областям получения или использования:
на политическую;
техническую;
биологическую;
химическую и т. д.
Б) по назначению:
на массовую;
специальную.
Часть информации, которая занесена на бумажный носитель, носит на-
звание документальной информации.
Для любой информации можно указать два класса свойств информации.
Для того чтобы определить набор важнейших показателей качества,
необходимо оценить информацию с точки зрения ее потребителя. Потре-
битель сталкивается с различными ситуациями:
– информация соответствует или не соответствует требованиям;
– информация соответствует требованиям, но ее недостаточно;
– полученная информация устарела или недостоверная;
– информация недоступна или имеет неудобную форму или объем.
Анализ таких ситуаций позволяет сформулировать следующие внеш-
ние свойства информации:
1) релевантность – способность информации соответствовать нуждам
потребителя;
2) полнота – свойство информации исчерпывающе (для данного по-
требителя) характеризовать объект или процесс;
3) своевременность – способность информации соответствовать нуж-
дам потребителя в нужный момент;
4) достоверность – свойство информации не иметь скрытых ошибок;
5) доступность – свойство информации, характеризующее возмож-
ность ее получения данным потребителем;
6) защищенность – свойство, характеризующее невозможность не-
санкционированного использования или изменения;
7) эргономичность – свойство, характеризующее удобство формы или
объема информации с точки зрения данного потребителя;
8) адекватность – свойство информации однозначно соответствовать
отображаемому объекту или явлению;
9) живучесть – способность информации сохранять свое качество с
течением времени;
10) уникальность – информация, хранящаяся в единственном экземп-
ляре.
Среди внутренних свойств информации важнейшими являются объем
и внутренняя организация, структура.
По способу внутренней организации информации ее делят на две
группы:
1. Данные или простой, логически неупорядоченный набор сведений.
2. Логически упорядоченные, организованные наборы данных. В этой
группе выделяют особым образом организованную информацию – знания.
Знания, в отличие от данных, представляют собой информацию не о
каком-то единичном и конкретном факте, а о том, как устроены все факты
определенного типа.
Информацию как вид ресурса можно создавать, передавать, искать,
принимать, копировать, обрабатывать. Информационные образцы могут
создаваться в самых разнообразных формах: световых, звуковых или ра-
диоволн, магнитных полей, знаков на бумажных носителях.
Факты – результат наблюдения за состоянием предметной области.
Документы – часть информации, определенным образом структури-
рованная и занесенная на бумажный носитель.
Данные – вид информации, отличающийся высокой степенью форма-
тированности в отличие от более свободных структур, характерных для
речевой, текстовой и визуальной информации.
Знания – итог теоретической и практической деятельности человека,
отражающий накопление предыдущего опыта и отличающийся высокой
степенью структурированности.
Информационный ресурс (ИР) – концентрация имеющихся фактов,
документов, данных и знаний, отражающих реальное изменяющееся во
времени состояние общества, и используемых при подготовке кадров в
научных исследованиях и материальном производстве.
Можно сказать, что ИР – это семантическая информация, т. е. инфор-
мация в виде понятийного знания.
Имеется, как известно, и другой вид знаний – интуитивных, рожден-
ных в подсознательной сфере, которые, прежде чем стать сообщениями,
должны быть выражены в виде понятий, т. е. семантически. Знания пере-
даются другим людям, материализуются и существуют в трех формах:
– «живые» знания (квалификация);
– овеществленные знания;
– информация (сообщения).
Особо следует отметить, что не все сообщенные знания, в частности
посредством книг, газет, радио – и телепередач, патентов и т. п., выступа-
ют как ИР. Появляется новая проблема – информативность сообщений.
Книги, патентные описания и другие сообщения еще должны найти своих
потребителей. Из них еще должна быть извлечена информация. Перед че-
ловечеством стоит громадная по своей важности и сложности задача:
извлечь максимум информации из накопленных за всю историю сообщений
и превратить ее в активно функционирующий ресурс. Речь идет о пре-
вращении книжных описаний и других «рассеянных» знаний в алгоритмы
и программы. Это часть работ по формированию ИР.
Существуют две формы ИР как отчуждаемых знаний, становящихся
сообщениями: пассивная и активная.
К пассивной форме ИР относятся книги, журнальные статьи, патенты
и баней данных. К ним могут также относиться и знания, привязанные к
конкретным предметным областям (например, выборки, извлечения дан-
ных и т. п.), если они не комплексные, т. е. не достаточны для их целена-
правленного применения.
Активные формы ИР: модель, алгоритм, проект, программа и база
знания (БЗ). Эти формы можно трактовать в целом как стадии созревания
ИР, степени доведения его до готовности превратиться в «силу». Естест-
венно, что каждая из этих форм ИР имеет разный научно-технический
уровень и завершенность.
Модель – это описание системы, отображающее определенную группу ее
свойств. Создание модели системы позволяет предсказывать ее поведение в
определенном диапазоне условий. Алгоритмы делятся в зависимости от сте-
пени общности. Важно стремиться к созданию решающих алгоритмов.
Программа и проект – конечные, синтетические формы существова-
ния ИР в его жизненном цикле. В виде программы и проекта, а часто в ви-
де решающего алгоритма ИР непосредственно противостоит энтропии
рассматриваемого объекта. В этом плане вводится понятие информацион-
ной емкости программы и проекта, которое означает величину потенци-
ального уменьшения остаточной энтропии объекта, к которому прилага-
ются программа и проект. В ходе реализации программы или проекта идет
как бы заполнение энтропийного пространства объекта информацией, ко-
торая в них сконцентрирована.
Модель, алгоритм, программа, проект и особенно БЗ как активные
формы ИР – это антиэнтропийные инструменты. Однако программа и
проект выделяются среди них своей завершенностью и готовностью к ин-
формационному воздействию на объект с целью снятия его энтропии.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. В чем сущность информационного общества?
2. В чем заключается понятие информации?
3. Перечислите основные виды информации.
4. Назовите основные свойства информации и изложите их сущность.
5. Чем определяются количественные характеристики информации?
6. Чем определяются информационный ресурс и его составляющие?
7. Назовите свойства информационного ресурса и его особенности
2. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ.
ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ В ОРГАНИЗАЦИОННОМ
УПРАВЛЕНИИ
Термин «технология» имеет множество толкований. В широком смыс-
ле под технологией понимают науку о законах производства материаль-
ных благ, деля ее на три основные части:
– идеологию, т. е. принципы производства;
– орудия труда, т. е. станки, машины;
– кадры, владеющие профессиональными навыками.
Эти составляющие соответственно называют информационной, инст-
рументальной и социальной.
Информационная технология (ИТ) – процесс, использующий сово-
купность методов и средств реализации операций сбора, регистрации, пе-
редачи, накопления и обработки информации на базе программно-аппа-
ратного обеспечения для решения управленческих задач экономического
объекта.
Основная цель автоматизированной информационной технологии – по-
лучать посредством переработки первичных данных информацию нового
качества, на основе которой вырабатываются оптимальные управленческие
решения. Это достигается за счет интеграции информации, обеспечения ее
актуальности и непротиворечивости, использования современных техниче-
ских средств для внедрения и функционирования качественно новых форм
информационной поддержки деятельности аппарата управления.
Информационная технология справляется с существенным увеличени-
ем объемов перерабатываемой информации и ведет к сокращению сроков
ее обработки. Информационная технология является наиболее важной со-
ставляющей процесса использования информационных ресурсов в управ-
лении. Информационная технология представляет собой процесс, состоя-
щий из четко регламентированных правил выполнения операций над ин-
формацией, циркулирующей в информационных системах, и зависит от
многих факторов, которые систематизируются по следующим классифи-
кационным признакам (рис. 2.1):
– степени централизации технологического процесса;
– типу предметной области;
– степени охвата задач управления;
– классу реализуемых технологических операций;
– типу пользовательского интерфейса;
– способу построения сети.
По степени централизации технологического процесса ИТ в систе-
мах управления делят на централизованные, децентрализованные и ком-
бинированные технологии.
|
Степень централизации технологического процесса | |
|
Информационные |
Тип предметной области
Степень охвата задач управления
Класс реализуемых технологических функций
Тип пользовательского интерфейса
Способ построения сети
|
Рис. 2.1. Классификация информационных технологий
Централизованные технологии характеризуются тем, что обработка
информации и решение основных функциональных задач экономического
объекта производятся в центре обработки ИТ - центральном сервере, ор-
ганизованной на предприятии вычислительной сети либо в отраслевом
или территориальном информационно-вычислительном центре.
Децентрализованные технологии основываются на локальном приме-
нении средств вычислительной техники, установленных на рабочих мес-
тах пользователей для решения конкретной задачи специалиста. Децен-
трализованные технологии не имеют централизованного автоматизиро-
ванного хранилища данных, но обеспечивают пользователей средствами
коммуникации для обмена данными между узлами сети.
Комбинированные технологии характеризуются интеграцией процес-
сов решения функциональных задач на местах с использованием совмест-
ных баз данных и концентрацией всей информации системы в автомати-
зированном банке данных.
Тип предметной области выделяет функциональные классы задач
соответствующих предприятий и организаций, решение которых произво-
дится с использованием современной автоматизированной информацион-
ной технологии. К ним относятся задачи бухгалтерского учета и аудита,
банковской сферы, страховой и налоговой деятельности и др.
По степени охвата автоматизированной информационной техно-
логией задач управления выделяют:
- автоматизированную обработку информации на базе использования
средств вычислительной техники;
- автоматизацию функций управления, информационную технологию
поддержки принятия решений, которые предусматривают использование
экономико-математических методов, моделей и специализированных па-
кетов прикладных программ для аналитической работы и формирования
прогнозов;
- составление бизнес-планов, обоснованных оценок и выводов по изу-
чаемым процессам. К данной классификационной группе относятся также
организация электронного офиса как программно-аппаратного комплекса
для автоматизации и решения офисных задач, а также экспертная под-
держка, основанная на использовании экспертных систем и баз знаний
конкретной предметной области.
По классам реализуемых технологических операций ИТ рассматри-
ваются в соответствии с решением задач прикладного характера и имею-
щимся прикладным программным обеспечением таким, как текстовые и
графические редакторы, табличные процессоры, системы управления ба-
зами данных, мультимедийные системы, гипертекстовые системы и др.
По типу пользовательского интерфейса автоматизированные ин-
формационные технологии подразделяются в зависимости от возможно-
стей доступа пользователя к информационным, вычислительным и про-
граммным ресурсам, соответствующей используемой на экономическом
объекте автоматизированной информационной технологии. Пакетная ин-
формационная технология не предоставляет возможности пользователю
влиять на обработку данных, в то время как диалоговая технология позво-
ляет ему взаимодействовать с вычислительными средствами в интерак-
тивном режиме, оперативно получая информацию для принятия управ-
ленческих решений.
Интерфейс сетевой автоматизированной информационной технологии
предоставляет пользователю средства доступа к территориально удален-
ным информационным и вычислительным ресурсам.
Способ построения сети зависит от требований управленческого ап-
парата к оперативности информационного обмена и управления всеми
структурными подразделениями фирмы. Повышение запросов к опера-
тивности информации в управлении экономическим объектом привело к
созданию сетевых технологий, которые развиваются в соответствии с тре-
бованиями современных условий функционирования организации. Это
влечет за собой организацию не только локальных вычислительных сис-
тем, но и многоуровневых, а также распределенние информационных
технологий в ИС организационного управления. Все они ориентированы
на технологическое взаимодействие, которое организуется за счет техни-
ческих средств.
Информационная технология базируется на реализации информацион-
ных процессов, разнообразие которых требует выделения базовых, харак-
терных для любой информационной технологии.
Базовые информационные технологии строятся на основе базовых тех-
нологических операций, но кроме этого включают ряд специфических мо-
делей и инструментальных средств. Этот вид технологий ориентирован на
решение определенного класса задач и используется в конкретных техно-
логиях в виде отдельной компоненты. Среди них можно выделить:
• мультимедиа-технологии;
• геоинформационные технологии;
• технологии зашиты информации.
Таким образом, конкретная информационная технология определяется
в результате компиляции и синтеза базовых технологических операций,
«отраслевых технологий» и средств реализации выполнением всех опера-
ций человеком по заранее разработанным методикам.
В своем становлении любая отрасль, в том числе и информационная,
проходила стадии от кустарного ремесленного производства к производ-
ству, основанному на высоких технологиях.
Информационные технологии обеспечивают переход от рутинных к
промышленным методам и средствам работы с информацией в различных
сферах человеческой деятельности, обеспечивая ее рациональное и эф-
фективное использование.
В развитии технологии выделяют два принципиально разных этапа:
один характеризуется непрерывным совершенствованием установившейся
базисной технологии и достижением верхнего предельного уровня, когда
дальнейшее улучшение является неоправданным из-за больших экономи-
ческих вложений; другой отличается отказом от существующей техноло-
гии и переходом к принципиально иной, развивающейся по законам пер-
вого этапа.
Эволюция информационных технологий наиболее ярко прослеживает-
ся на процессах хранения, транспортирования и обработки информации.
В управлении данными, объединяющем задачи их получения, хране-
ния, обработки, анализа и визуализации, выделяют шесть временных фаз
(поколений), которые представлены на рис. 2.2. Вначале данные обраба-
тывали вручную. На следующем шаге использовали оборудование с пер-
фокартами и электромеханические машины для сортировки и табулирова-
ния миллионов записей.
4000 до н.э. 1800 1960 1980 2000
Ручная обработка – бумага и карандаш
Перфокарты
Хранилище программы –
обработка записей
Оперативная навигационная
обработка наборов
Непроцедурная
реляционная
Интрасеть –
мультимедиа
Рис. 2.2. Временные фазы управления данными
В третьей фазе данные хранились на магнитных лентах, и сохраняемые
программы выполняли пакетную обработку последовательных файлов.
Четвертая фаза связана с введением понятия схемы базы данных и опера-
тивного навигационного доступа к ним. В пятой фазе был обеспечен ав-
томатический доступ к реляционным базам данных, и была внедрена рас-
пределенная и клиент-серверная обработка. Теперь мы находимся в нача-
ле шестого поколения систем, которые хранят более разнообразные типы
данных (документы, графические, звуковые и видеообразы). Эти системы
шестого поколения представляет собой базовые средства хранения для
появляющихся приложений Интернета и Интранета.
2.4.1. Классификация информационных систем
Информационные технологии это инженерные способы обработки се-
мантической информации - данных и знаний, которые реализуются по-
средством автоматизированных информационных систем (АИС).
Информационная система управления - совокупность информации,
экономико-математических методов и моделей, технических и программ-
ных, других технологических средств и специалистов. Предназначена для
обработки информации и принятия управленческих решений.
Классификация АИС осуществляется по ряду признаков, и в зависимо-
сти от решаемой задачи можно выбрать разные признаки классификации.
Под структурой системы принято понимать множество возможных от-
ношений между подсистемами и элементами внутри системы.
АС, не имеющая в своем составе подсистем, называется системой
1-го уровня. Каждая АС ориентирована на достижение определенных це-
лей. Критерии достижения цели устанавливаются таким образом, чтобы
численное значение было определенным. Таким образом, для каждой сис-
темы определяются: объект управления, функция управления, уровень
управления, цели управления и критерии достижения цели.
Структура системы - строение, устройство системы, определяемое со-
ставом основных частей, их взаимосвязью и взаиморасположением. Во
всех АС выделяют две части функциональную и обеспечивающую. Эле-
ментами функциональной части АС являются подсистемы, функции или
их части, задачи и комплексы задач.
Функция системы - это та деятельность или процесс, ради которого
создана система той миссии, которую она должна осуществлять. Это эле-
менты процесса управления, сбор информации, ее анализ или синтез;
оценка ситуации (в результате оперативной информации в сопоставлении
с нормой); разработка (расчет) вариантов управляющих воздействий (опе-
ративный план); принятие решений и передача управляющих воздействий
для исполнения.
Организационная структура и функции управления не отделимы друг
от друга. Функции определяют содержание процесса, а структура отража-
ет форму управления.
Организационная структура управляющей системы - форма распреде-
ления функций управления между подразделениями структуры с указани-
ем состава и взаимной соподчиненности этих подразделений. Под подраз-
делением (звеном) структуры управления понимается структурное под-
разделение или должностное лицо, выделяемое для реализации близких
по характеру функций или задач управления.
Группа равноправных подразделений представляет собой уровень
управления. Между подразделениями равноправной группы организуются
горизонтальные взаимные связи, которые направлены на кооперацию
управленческой деятельности.
Под задачей АС понимают часть автоматизированной функции, кото-
рая характеризуется конечным или промежуточным результатом в кон-
кретной форме.
Группа задач, реализующих функцию управления или ее часть, если по
крайней мере одна из задач имеет конечный результат, называется ком-
плексом задач.
Классификация информационных систем управления зависит от видов
процессов управления, уровня управления, сферы функционирования эко-
номического объекта и его организации, степени автоматизации управления.
Основными классификационными признаками автоматизированных
информационных систем являются:
• уровень в системе государственного управления;
• область функционирования экономического объекта;
• виды процессов управления;
• степень автоматизации информационных процессов.
> В соответствии с признаком классификации по уровню государствен-
ного управления, автоматизированные информационные системы делятся:
- на федеральные;
- территориальные (региональные);
- муниципальные ИС, которые являются информационными система-
ми высокого уровня иерархии в управлении.
ИС федерального значения решают задачи информационного обслу-
живания аппарата административного управления и функционируют во
всех регионах страны.
Территориальные (региональные) ИС предназначены для решения
информационных задач управления административно-территориальными
объектами, расположенными на конкретной территории.
Муниципальные ИС функционируют в органах местного самоуправле-
ния для информационного обслуживания специалистов и обеспечения обра-
ботки экономических, социальных и хозяйственных прогнозов, местных
бюджетов, контроля и регулирования деятельности всех звеньев социально-
экономических областей города, административного района и т. д. (рис 2.3).
Рис. 2.3. Классификация АИС по территории
> Классификация по области функционирования экономического объ-
екта ориентирована на производственно-хозяйственную деятельность
предприятий и организаций различного типа. К ним относятся автомати-
зированные информационные системы промышленности и сельского хо-
зяйства, транспорта, связи, банковские ИС и др.
> По видам процессов управления ИС делятся:
на ИС управления технологическими процессами, которые предна-
значены для автоматизации различных технологических процессов (гиб-
кие технологические процессы, энергетика и т. д.);
ИС управления организационно-технологическими процессами,
представляющие собой многоуровневые, иерархические системы, которые
сочетают в себе ИС управления технологическими процессами и ИС
управления предприятиями;
ИС организационного управления, которые получили наибольшее
распространение и предназначены для автоматизации функций управлен-
ческого персонала. Учитывая наиболее широкое применение и разнообра-
зие этого класса систем, часто различные информационные системы по-
нимают именно в таком толковании. К указанному классу ИС относятся
информационные системы управления как промышленными фирмами, так
и непромышленными экономическими объектами - предприятиями сферы
обслуживания. Основными функциями таких систем являются оператив-
ный контроль и регулирование, оперативный учет и анализ, перспектив-
ное и оперативное планирование, бухгалтерский учет, управление сбытом
и снабжением и решение других экономических и организационных задач.
Интегрированные ИС предназначены для автоматизации всех функций
управления фирмой и охватывают весь цикл функционирования экономи-
ческого объекта: начиная от научно-исследовательских работ, проектиро-
вания, изготовления, выпуска и сбыта продукции до анализа эксплуатации
изделия.
Корпоративные ИС используются для автоматизации всех функций
управления фирмой или корпорацией, имеющей территориальную разобщен-
ность между подразделениями, филиалами, отделениями, офисами и т. д.
ИС научных исследований обеспечивают решение научно-исследова-
тельских задач на базе экономико-математических методов и моделей.
Обучающие ИС используются для подготовки специалистов в системе
образования, при переподготовке и повышении квалификации работников
различных отраслей экономики (рис. 2.4).
Рис. 2.4. Классификация информационных систем
> По степени автоматизации информационных процессов ИС подраз-
деляются:
- на ручные информационные системы, которые характеризуются от-
сутствием современных технических средств обработки информации и
выполнением всех операций по заранее разработанным методикам;
- автоматизированные информационные системы - человеко-ма-
шинные системы, обеспечивающие автоматизированный сбор, обработку
и передачу информации, необходимой для принятия управленческих ре-
шений в организациях различного типа;
- автоматические информационные системы, характеризующиеся
выполнением всех операций по обработке информации автоматически, без
участия человека, но оставляющие за человеком контрольные функции.
Рассматривая ИС в технологическом аспекте, можно выделить аппа-
рат управления (АУ). Оставшиеся компоненты - информационная тех-
нология (ИТ), информационная система решения функциональных за-
дач (ИСФЗ) и система поддержки принятия решений (СППР) - инфор-
мационно и технологически взаимоувязаны и составляют основу архитек-
туры ИС (рис. 2.5).
Экономический объект
Информационная система
СППР
|
« и & 2 3 U |
Методы |
|
Методы | |
|
контроллинга | |
|
Системы | |
|
искусствен- | |
|
ного | |
|
интеллекта: | |
|
- экспертные | |
|
системы | |
|
- генетические | |
|
алгоритмы | |
|
-нейронные | |
|
сети |
ИСФЗ
|
я СО Он S К О § е |
Инвестициями |
|
Основным | |
|
Маркетингом | |
|
Логистичес- кими | |
|
Финансовой | |
|
Персоналом | |
|
Вспомога- | |
|
Бухгалтерским |
Информационная
технология
|
3 К о Н СО К ю |
Организационное |
|
Техническое | |
|
Информационное | |
|
Математическое | |
|
Программное | |
|
Лингвистическое | |
|
Правовое | |
|
Эргономическое |
ОУ
Рис. 2.5. Структурные составляющие ИС и ИТ
Объектами проектирования ИТ являются обеспечивающие под-
системы, реализующие процедуры сбора, передачи, накопления и хране-
ния информации, ее обработки и формирования результатов расчетов в
нужном для пользователя виде. ИТ представляет собой информационно-
технологический базис для функционирования ИСФЗ и СППР.
Объектами проектирования ИСФЗ являются процессы автоматизации
решения функциональных задач. Применительно к промышленному
предприятию это автоматизация решения задач технологической подго-
товки производства, оперативного управления основным производством,
составления бизнес-планов, управления логистическими процессами, фи-
нансового менеджмента, бухгалтерского учета и внутреннего аудита и
т. п. Эти процессы соответствуют важнейшим функциям управления и
функциональным подсистемам ИС организации (предприятия). Каждая из
функциональных подсистем представляет собой набор комплексов задач,
состоящих из отдельных задач с конкретным алгоритмом преобразования
исходной информации в результативную.
2.4.2. Состав технологического обеспечения
информационных систем
Технологическое обеспечение (ТО), как правило, по составу для ИС
различных объектов однородно, что позволяет реализовывать принцип со-
вместимости информационных систем в процессе их функционирования.
Обязательными элементами проектируемого технологического обеспече-
ния ИТ являются: информационное, лингвистическое, техническое, про-
граммное, математическое, организационное, правовое, эргономическое.
Охарактеризуем каждое из них более подробно.
Информационное обеспечение (ИО) представляет собой совокупность
проектных решений по объемам, размещению, формам организации ин-
формации, циркулирующей в ИС. Оно включает в себя специально орга-
низованные для автоматического обслуживания совокупность показате-
лей, классификаторов и кодовых обозначений элементов информации,
унифицированные системы документации, массивы информации в базах и
банках данных на машинных носителях, а также персонал, обеспечиваю-
щий надежность хранения, своевременность и качество технологии обра-
ботки информации.
Лингвистическое обеспечение (ЛО) объединяет совокупность языко-
вых средств для формализации естественного языка, построения и сочета-
ния информационных единиц в ходе общения пользователей со средства-
ми вычислительной техники. С помощью лингвистического обеспечения
осуществляется общение человека с машиной. ЛО включает информаци-
онные языки для описания структурных единиц информационной базы
(документов, показателей, реквизитов и т. п.); языки управления и мани-
пулирования данными информационной базы ИТ; языковые средства ин-
формационно-поисковых систем; языковые средства автоматизации про-
ектирования ИС и ИТ; диалоговые языки специального назначения и дру-
гие языки; систему терминов и определений, используемых в процессе
разработки и функционирования автоматизированных ИС и ИТ.
Техническое обеспечение (ТО) представляет собой комплекс техниче-
ских средств (сбора, регистрации, передачи, обработки, отображения, ти-
ражирования информации, оргтехника и др.), обеспечивающих работу ИТ.
Центральное место среди всех технических средств занимает ПК. Струк-
турными элементами технического обеспечения наряду с техническими
средствами являются также методические и руководящие материалы, тех-
ническая документация и обслуживающий их персонал.
Программное обеспечение (ПО) включает совокупность программ,
реализующих функции и задачи ИС и обеспечивающих устойчивую рабо-
ту комплексов технических средств. В состав программного обеспечения
входят общесистемные и специальные программы, а также инструктивно-
методические материалы по применению программного обеспечения и
персонал, занимающийся его разработкой и сопровождением на весь пе-
риод жизненного цикла ИТ.
К общесистемному программному обеспечению относятся программы,
рассчитанные на широкий круг пользователей и предназначенные для ор-
ганизации вычислительного процесса и выполнения часто встречающихся
вариантов обработки информации. Они позволяют расширить функцио-
нальные возможности ЭВМ, автоматизировать планирование очередности
вычислительных работ, а также автоматизировать работу программистов.
Специальное программное обеспечение представляет собой совокупность
программ, разрабатываемых при создании ИТ конкретного функциональ-
ного назначения. Оно включает пакеты прикладных программ, осуществ-
лявших организацию данных и их обработку при решении функциональ-
ных задач ИС.
Математическое обеспечение (МО) – совокупность математических
методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых
при решении функциональных задач и в процессе автоматизации проек-
тировочных работ. Математическое обеспечение включает средства моде-
лирования процессов управления, методы и средства решения типовых
задач управления, методы оптимизации исследуемых управленческих
процессов и принятия решений методы многокритериальной оптимиза-
ции, математического программирования, математической статистики,
теории массового обслуживания и т. п. Техническая документация по
этому виду обеспечения ИТ содержит описание задач, задания по алго-
ритмизации, экономико-математические методы и модели решения задач,
текстовку и конкретные примеры их решения. Персонал составляют спе-
циалисты в области организации управления объектом, постановщики
функциональных задач, математики-специалисты по моделированию про-
цессов управления и вычислительным методам, проектировщики ИТ.
Организационное обеспечение (ОО) представляет собой комплекс до-
кументов, составленный в процессе проектирования ИС, утвержденный и
положенный в основу эксплуатации. Они регламентируют деятельность
персонала ИС в условиях функционирования ИТ, ИСФЗ и СППР. В про-
цессе решения задач управления данный вид обеспечения определяет
взаимодействия работников управленческих служб и технологического
персонала ИТ с техническими средствами и между собой. Организацион-
ное обеспечение реализуется в различных методических и руководящих
материалах по стадиям разработки, внедрения и эксплуатации ИС, ИТ,
ИСФЗ и СППР.
Правовое обеспечение (ПО) представляет собой совокупность право-
вых норм, регламентирующих правоотношения при создании и внедрении
ИС и ИТ. Правовое обеспечение на этапе разработки ИС и ИТ включает
нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика
и заказчика. Правовое обеспечение на этапе функционирования ИС и ИТ
включает определение их статуса, правового положения и компетенции
звеньев ИС и ИТ в организации, прав, обязанностей и ответственности
персонала, порядка создания и использования информации в ИС, проце-
дур ее регистрации, сбора, хранения, передачи и обработки, порядка при-
обретения и использования вычислительной и телекоммуникационной
техники и других технических средств, создания и использования матема-
тического и программного обеспечения.
Эргономическое обеспечение (ЭО) как совокупность методов и средств,
используемых на разных этапах разработки и функционирования ИС и
ИТ, предназначено для создания оптимальных условий высококачествен-
ной, высокоэффективной и безошибочной деятельности человека в ИТ,
для ее быстрейшего освоения. В состав эргономического обеспечения ИТ
входят: комплекс документации, содержащей эргономические требования
к рабочим местам, информационным моделям, условиям деятельности
персонала, а также набор наиболее целесообразных способов реализации
этих требований; комплекс методов и методик, обеспечивающих высокую
эффективность деятельности персонала в ИТ.
Рассмотренные обеспечивающие подсистемы ИТ, как правило, анало-
гичны по составу для ИС различных объектов. Другое дело набор функ-
циональных подсистем, входящих в составы ИС, ИСФЗ и СППР. Их со-
став зависит от типа основной деятельности объектов (экономическая,
производственная, административная, сбытовая и т. п.), от сферы их
функциональной направленности (производящие продукцию того или
иного вида, оказывающие услуги транспортные, финансовые, банковские,
страховые и т. п.), уровней управленческой деятельности (общегосударст-
венный, региональный, муниципальный и т. п.).
Изображенная на рис. 2.4 ИС предназначена для решения функциональ-
ных задач, включает ИТ и аппарат управления, в расчете на сотрудников ко-
торого проектируется система информационного обслуживания. В процессе
проектирования ИС учитываются требования работников среднего звена
управления (специалисты-менеджеры), так как они реализуют свои функции
на конкретных участках управленческой деятельности (финансовой, произ-
водственной, инвестиционной, логистической и т. п.) и являются активными
участниками информационного процесса в организации.
Состав, порядок и принципы взаимодействия функциональных под-
систем устанавливаются с учетом достижения стоящей перед экономиче-
ским объектом цели функционирования. Основными принципами выделе-
ния самостоятельных подсистем, комплексов задач и отдельных расчетов
являются: относительная их самостоятельность, т. е. наличие объекта
управления, наличие конкретного набора функций и соответствующих им
задач с четко выраженной целью функционирования.
Система подготовки принятия решений (СППР) проектируется как ин-
формационная система для обслуживания финансовых менеджеров и ру-
ководителей верхнего звена управления организацией. СППР рассчитана
на аналитическую и прогнозную работу менеджера в режиме реального
времени и использует полный набор технических, математических, про-
граммных средств и информационных ресурсов, накапливаемых в ИС.
Не менее важными объектами проектирования являются автоматизи-
рованные рабочие места (АРМ) специалистов-менеджеров и руководите-
лей различных звеньев и уровней управления организацией.
Определяющим в этом процессе является профессиональная ориента-
ция работника. Учитывается, что специалисты-менеджеры и руководители
среднего звена решают главным образом задачи тактического характера:
занимаются среднесрочным планированием, анализом и организацией ра-
бот в течение ограниченного временного отрезка с учетом специфических
особенностей решаемых ими задач.
Объектом проектирования является и каждое рабочее место специали-
ста-менеджера, где очень важным оказывается организация интерфейса
пользователя для повышения эффективности его профессиональной дея-
тельности. АРМ проектируется либо как локальное рабочее место специа-
листа, либо как узел – рабочая станция – корпоративная ИС. Именно этим
определяется интерфейс пользователя, состав обеспечивающих подсистем
и набор специального программного обеспечения для решения функцио-
нальных задач.
Современное проектирование ИС и ИТ тесно увязывается с нахожде-
нием новых путей совершенствования самой управленческой деятельно-
сти. Имеется в виду разработка бизнес-процессов, использование инже-
нерных подходов – инжиниринга и реинжиниринга для формализации и
моделирования процедур управления с последующим их анализом, нахо-
ждением наиболее рациональных вариантов организации бизнес-
процессов.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Дайте определение информационной технологии и поясните ее со-
держание.
2. Перечислите основные уровни информационных технологий.
3. Выделите основные фазы (поколения) эволюции информационных
технологий.
4. Какова цель внедрения автоматизированных информационных сис-
тем и информационных технологий?
5. Дайте определение автоматизированной информационной системы.
6. Определите основные задачи, решаемые на их основе.
7. Классифицируйте информационные технологии.
8. Классифицируйте автоматизированные информационные системы.
9. Для решения каких типов задач организуется информационная тех-
нология?
10. Перечислите основные автоматизированные инструментальные
средства, реализуемые в информационных технологиях.
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
На основании нормативных документов (ГОСТ 34.601-90 «Стадии соз-
дания АС») определим следующие стадии создания информационных
систем:
– формирование требований к автоматизированной системе (АС);
– разработка концепции АС;
– техническое задание;
– эскизный проект, технический проект;
– рабочая документация;
– ввод в действие,
– сопровождение АС.
Основное содержание стадии формирования требований – сбор дан-
ных и анализ объекта, для поддержки функционирования которого пред-
полагается создание АС, анализ существующей информационной системы
(включая изучение информационных потоков, выявление недостатков) и
обоснование целесообразности создания АС. На этой стадии проводятся
следующие подготовительные операции для формирования требований:
– выбор показателей;
– выявление факторов, обусловливающих целесообразность создания АС;
– выявление требований пользователей АС.
На стадии разработки концепции АС осуществляется поиск путей
удовлетворения требований пользователя на уровне концепции создавае-
мой системы (структура, функции, программно-техническая платформа,
режимы). Рассматриваются альтернативные варианты концепции систе-
мы, производится их анализ, выбирается лучшая концепция системы.
На стадии технического задания разрабатывается техническое задание
(ТЗ) на автоматизированную систему. Состав и содержание технического
задания определены в нормативных документах. Основой ТЗ являются
требования к создаваемой системе.
На стадии эскизного проекта проводится проработка предварительных
проектных решений по системе и ее частям. Эта стадия может быть объе-
динена со стадией технического проекта.
На стадии технического проекта осуществляется разработка основных
проектных решений по системе и ее частям: определение функциональной
структуры; выбор комплекса технических средств; выбор системы управ-
ления базами данных (СУБД) и проектирование баз данных, входных и
выходных форм; разработка технологии обработки информации, обеспе-
чивающей выполнение требований, предъявляемых к данным; разработка
алгоритма обработки данных при выполнении различных функций. На
этой стадии осуществляется разработка проектной документации на сис-
тему и ее части, необходимой для создания системы.
На стадии рабочей документации проводится разработка программных
средств системы, осуществляется адаптация приобретаемых программных
средств, готовится рабочая документация, содержащая сведения, необхо-
димые и достаточные для ввода в действие и эксплуатации АС.
Стадия ввода в действие включает в себя выполнение строительно-
монтажных работ, организационную подготовку к вводу АС в действие,
обучение персонала, пуско-наладочные работы, опытную эксплуатацию (с
необходимой доработкой АС по ее результатам), приемочные испытания.
На стадии сопровождения АС осуществляется гарантийное и послега-
рантийное обслуживание АС, проводится анализ функционирования АС,
выявляются отклонения эксплуатационных характеристик и устанавлива-
ются их причины, вносятся необходимые изменения в документацию.
К нормативным документам относятся стандарты (государственные,
отраслевые, стандарты предприятия), руководящие материалы, методиче-
ские рекомендации. Содержащиеся в этих документах указания могут но-
сить характер справочный, рекомендательный или обязательный. В по-
следнем случае указаниям, содержащимся в документе, необходимо сле-
довать неукоснительно.
Перечислим основные стандарты и руководящие документы:
– ГОСТ 34.201-91 Виды, комплектность и обозначения документов
при создании автоматизированных систем;
– ГОСТ 34.601-90 Автоматизированные системы. Стадии создания;
– ГОСТ34.602-89 Техническое задание на создание автоматизирован-
ной системы;
– ГОСТ 34.603-89 Виды испытаний автоматизированных систем;
– ГОСТ 28195-89 Оценка качества программных средств. Общие по-
ложения;
– ГОСТ 28806-90 Качество программных, средств. Термины и опреде-
ления;
– РД 50-34.698-90 Методические указания. Автоматизированные сис-
темы. Требования к содержанию документов;
– ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99 Информационная технология. Процессы
жизненного цикла программных средств.
На железнодорожном транспорте действует отраслевой стандарт
ОСТ 32.164-2000, устанавливающий общие правила документирования раз-
работки, эксплуатации, сопровождения и развития систем информатизации
ж.-д. транспорта. Кроме того, действуют отраслевые руководящие техниче-
ские материалы (ОРММ), регламентирующие жизненный цикл информаци-
онных систем (ОРММ ИСЖТ 5,03-00 [15]), уточняющие положения стан-
дарта и определяющие правила представления документов по созданию ИС
на экспертизу (ОРММ АСЖТ 5.04-2000) и методики проведения экспертизы
(ОРММ АСЖТ 5.05-2000, 5.06-2000, 5.07-2000 и 5.08-2000).
Обоснованное и тщательное формирование требований к информаци-
онной системе – необходимое условие успешного выполнения работ по
созданию системы.
Начало формирования требований связано уже с первой (предпроект-
ной) стадией создания системы, когда проводится обоснование целесооб-
разности разработки.
Чем полнее, обоснованнее будут сформулированы требования на на-
чальном этапе (на стадии ТЗ), тем успешнее (быстрее, дешевле) может
оказаться процесс создания системы. Требования к автоматизированной
системе делят на три группы.
1. Требования к системе в целом
1.1. Требования к структурным характеристикам и режимам функ-
ционирования системы:
– состав основных функций (состав функциональных подсистем);
– объектная структура системы (число уровней иерархии, основные
объектные подсистемы на каждом уровне);
– требования к средствам и способам обмена информацией между объ-
ектными подсистемами в случае их территориальной разобщенности;
– требования к интегрируемости (совместимости) со смежными систе-
мами или уже реализованными элементами создаваемой системы, с кото-
рыми должна быть обеспечена возможность взаимодействия;
– требования к режимам функционирования системы (пакетный, инте-
рактивный и т. д.).
1.2. Требования к показателям назначения, т. е. к важнейшим характе-
ристикам системы, определяющим степень соответствия системы ее ос-
новному назначению.
Например, для систем продажи и резервирования железнодорожных
билетов показатели назначения – это пропускная способность (среднее
время приобретения билета), число подключаемых терминалов кассира,
обслуживаемые регионы; для информационно-справочной системы вокза-
ла – это среднее время реакции, число терминалов пользователей, показа-
тели достоверности выдаваемой информации (показатели степени соот-
ветствия данных, хранящихся в системе, истинной ситуации).
1.3. Требования к надежности:
– перечень отказов (указание на то, что понимается под отказом) сис-
темы или ее частей, по которым следует предъявлять требования по на-
дежности;
– состав и количественные значения (нормы) показателей надежности
по типам отказов для системы или ее элементов;
– требования к методам оценки и контроля надежности на разных эта-
пах создания системы (жизненного цикла системы).
1.4. Требования к качеству данных:
– показатели достоверности данных (вводимых, хранящихся, выда-
ваемых системой) и их количественные значения; ситуации (события), при
которых должна быть обеспечена сохранность данных;
– возможные способы несанкционированного доступа к данным, от
которых система должны быть защищена.
1.5. Требования по стандартизации и унификации:
– используемые стандарты при создании системы документооборота;
– используемые классификаторы, требования по применению типовых
программных и технических средств при создании системы.
1.6. Требования к развитию системы:
– возможности модификации, включения новых функций, открытости
(возможности взаимодействия с другими системами), масштабируемости
(увеличения числа пользователей, числа подключаемых терминалов и пр.)
2 . Требования к функциям (задачам), выполняемым системой, вклю-
чают в себя:
– перечни задач по каждой функциональной подсистеме (комплексу
информационных технологий) с их распределением по уровням системы;
– требования к качеству реализации каждой функции (задачи, ком-
плекса задач);
– формы представления входной и выходной информации;
– временной регламент (требования к временным характеристикам);
требования к качеству результатов (достоверности выдаваемой информа-
ции, точности расчетов и т. д.).
3 . Требования к видам обеспечения (информационному, техническо-
му, программному и т. д.).
Состав требований к видам обеспечения зависит от типа и назначения
системы. Требования к информационному обеспечению могут включать в
себя требования к качеству данных, составу и способу организации дан-
ных, их совместимости со смежными системами, использованию класси-
фикаторов и унифицированных документов, методам контроля, хранения,
обновления и восстановления данных.
В состав требований к программному обеспечению могут входить тре-
бования к качеству программных средств, интерфейсам, используемым
языкам программирования, операционной системе и т. д.
В состав требований к техническому обеспечению могут входить тре-
бования к функциональным, конструктивным, эксплуатационным харак-
теристикам отдельных видов аппаратных средств, например, к быстродей-
ствию средств передачи данных, производительности средств вычисле-
ний, объемам запоминающих устройств, надежности отдельных устройств
или комплексов и т. д.
Перечисленные выше требования могут быть представлены в виде:
– списка необходимых элементов (список задач; перечень способов
несанкционированного доступа к данным, против которых система долж-
на быть защищена и т. д.);
– перечня возможных элементов, например, указание на то, что в ка-
честве линии связи могут быть использованы оптоволоконные линии или
медные провода (витая пара) и т. д.;
– требований качественного типа, например, требование открытости,
масштабируемости и пр.;
– количественных показателей (норм значений соответствующих по-
казателей) – требований к надежности, достоверности информации, вре-
менным характеристикам.
Так, например, для справочной системы о видах вагонов и их исполь-
зовании при перевозке различных грузов на сети дорог перечень требова-
ний может выглядеть следующим образом.
> Требования к структурным характеристикам и режимам функ-
ционировании системы:
состав основных функций
Функциональная часть заключает в себе совокупность функций и задач
информационной системы.
Система решает следующие задачи: выдачу справки о видах тарифов
на грузовые перевозки; выдачу справки о дополнительных сборах при по-
грузочно-выгрузочных работах;
объектная структура системы
Российские железные дороги – Хабаровский регион железной дороги –
вагонное депо.
> Требования к режимам функционирования системы
Пакетная обработка – это обработка данных или выполнение зада-
ний, накопленных заранее таким образом, что пользователь не может вли-
ять на обработку, пока она продолжается.
Интерактивный режим – режим взаимодействия человека и процес-
са обработки информации, реализуемого информационной системой, вы-
ражающийся в разного рода воздействиях на этот процесс, предусмотрен-
ных механизмом управления конкретной системой и вызывающих ответ-
ную реакцию процесса.
> Требования к качеству данных
Показатели достоверности данных (вводимых, хранящихся, выдавае-
мых системой) и их количественные значения; ситуации (события), при
которых должна быть обеспечена сохранность данных.
> Требования к видам обеспечения
Требования к информационному обеспечению могут включать в себя
требования к качеству данных, составу и способу организации данных, их
совместимости со смежными системами, использованию классификаторов
и унифицированных документов, методам контроля, хранения, обновле-
ния и восстановления данных
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Назовите и опишите основные стадии создания информационных
систем.
2. В чем заключается стадия «техническое задание»? Приведите пример.
3. С чем связано начало формирования требований к проектируемой
информационной системе?
4. Как подразделяются требования к системе в общем виде?
5. Перечислите, какие требования предъявляются к надежности и каче-
ству данных?
6. Что включают в себя требования к функциям (задачам), выполняе-
мым системой?
7. Что входит в состав требований к информационному и программно-
му обеспечению?
8. Дайте определение информационно-управляющих систем. Перечис-
лите их.
4. БАЗОВЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ
Информационная технология базируется на реализации информацион-
ных процессов, разнообразие которых требует выделения базовых, харак-
терных для любой информационной технологии.
Базовый технологический процесс основан на использовании стан-
дартных моделей и инструментальных средств и может быть использован
в качестве составной части информационной технологии.
Наиболее обобщенный список информационных процессов, являю-
щихся объектами изучения, включает в себя три процесса: сбор, преобра-
зование, использование информации (рис. 4.1).
Рис. 4.1. Обобщенная схема информационных процессов
Каждый из этих процессов распадается, в свою очередь, на ряд процес-
сов (процедур) информации, причем некоторые из них являются общими.
То есть могут входить в каждый из выделенных «укрупненных» процессов.
Логическая схема процессов позволяет проследить связь различных
процессов, возможные их взаимодействия, а также посредством взаимного
расположения элементов схемы и их формы можно задавать иерархию в
системе процессов.
Процесс сбора информации состоит из процедур поиска и отбора. В
свою очередь поиск информации осуществляется в результате выполне-
ния процедур целеполагания и использования конкретных методов поис-
ка. Методы поиска бывают «ручные» и автоматизированные. Они вклю-
чают в себя такие процедуры, как формирование «поискового образа» (в
явном или неявном виде), просмотр поступающей информации с целью
сравнения ее на адекватность поисковому образу.
Поиск информации, хранимой в памяти компьютера, осуществляется
как самостоятельное действие при выполнении ответов на различные за-
просы и как вспомогательная операция при обработке информации.
Отбор информации производится на основе ее анализа и оценки ее
свойств (объективность, достоверность, актуальность и пр.).
Процесс хранения связан с необходимостью накопления и долговре-
менного хранения данных, с обеспечением их актуальности, целостности,
безопасности, доступности. В настоящее время определяющим направле-
нием реализации этой операции является концепция базы данных, склада
(хранилища данных)
Основу процесса преобразования информации составляют процедуры
обработки информации. Процесс обработки информации состоит в полу-
чении одних «информационных объектов» из других «информационных
объектов», путем выполнения некоторых алгоритмов; он является одной
из основных операций, выполняемых над информацией и главным средст-
вом увеличения объема и разнообразия информации.
Реализация всех действий, выполняемых в процессе обработки инфор-
мации, осуществляется с помощью разнообразных программных средств.
В то же время процедуры кодирования, формализации, структуриро-
вания можно вполне обоснованно отнести к процедурам обработки ин-
формации. Наряду с вышеперечисленными, к процессам обработки ин-
формации относятся также информационное моделирование, вычисления
по формулам (численные расчеты), обобщение, систематизация класси-
фикация, структурирование кластеризация, схематизация и т. п.
При передаче информации осуществляется ее перевод из одной фор-
мы представления или существования в другую, что определяется потреб-
ностями, возникающими в процессе реализации информационных техно-
логий.
Процесс передачи (распространение ее в пространстве) может отно-
ситься как к процессу ее преобразования, так и к процессу использования,
и состоит, в свою очередь, из процедур кодирования, восприятия и рас-
шифровки. В процессе транспортирования осуществляют передачу ин-
формации на расстояние для ускоренного обмена и организации быстрого
доступа к ней, используя при этом различные способы преобразования.
Основным физическим способом реализации операции транспортировки
является использование локальных сетей и сетей передачи данных.
Создание данных как процесс обработки предусматривает их образо-
вание в результате выполнения некоторого алгоритма и дальнейшее ис-
пользование для преобразований на более высоком уровне.
Важнейшим процессом использования информации субъектом явля-
ется процесс подготовки и принятия решений. Поддержка принятия ре-
шения является наиболее важным действием, выполняемым при обработ-
ке информации. Широкая альтернатива принимаемых решений приводит
к необходимости использования разнообразных математических моделей.
Наряду с этим часто использование информации сводится к процедурам
формирования документированной информации (документов) с целью
подготовки информационного или управляющего воздействия.
Защита информации (контроль, безопасность и целостность) на-
правлена на адекватное отображение реального состояния предметной об-
ласти в информационной модели и обеспечивают защиту информации от
несанкционированного доступа (безопасность) и от сбоев и повреждений
технических и программных средств.
Создание документов, сводок, отчетов заключается в преобразова-
нии информации в формы, пригодные для чтения как человеком, так и
компьютером. С этим действием связаны и такие операции как обработ-
ка, считывание, сканирование и сортировка документов.
Анализ информационных процессов осуществляется с целью получения
информации количественно характеризующей информационный процесс,
т. е. получение оценок, раскрывающих основные свойства процессов.
Эти характеристики принято относить к трем группам.
1. Временные:
– среднее время завершения процесса или его выполнение;
– дисперсия, среднее время реакции системы на запрос.
2. Качественные:
– оценивают полноту представления информации.
3. Надежностные:
– сохранность информации;
– вероятность сохранности;
– вероятность несанкционированного доступа к данным.
Получить оценки, характеризующие информационные процессы мож-
но двумя способами:
– моделированием;
– экспериментом.
Моделирование позволяет упростить анализ и рассматривать только те
характеристики, которые необходимы в данный момент, однако при этом
снижается правильность решения задачи и достоверность полученных
данных.
Модели информационных процессов (информационных технологий) клас-
сифицируются в зависимости от способа их описания или представления.
Выделяют четыре группы моделей.
1. Описательные – представлены в виде описательного документа об-
щей формы. В зависимости от вида документа модели бывают:
– формализованные (таблицы, бланки, анкеты);
– неформализованные (текстовые).
2. Математические – функциональные зависимости, системы алгеб-
раических или дифференциальных уравнений, логических выражений.
Выделяют две группы:
– аналитические – используют аналитические или численные методы
решения;
– имитационные – изучение процесса осуществляется путем много-
кратной имитации информационного процесса в различных сочетаниях,
задаваемых при моделировании случайных явлений.
3. Физические – модели, имитирующие поведение или ход информа-
ционного процесса с использованием физических объектов, определение
характеристик которых совпадает с характеристиками моделируемого
процесса (детская ж.д., макеты, роботы).
4. Графические – модели, использующие графические символы
(табл. 4.1) для представления операций реализуемой технологии. К ним
относятся схемы, графы, чертежи.
Условные обозначения в схемах алгоритмов
|
№ |
Символ |
Наимено- |
Пояснение | ||
|
1 |
Процесс |
Выполнение одной или нескольких операций, | |||
|
2 |
Решение |
Отображает решение или функцию переключа- | |||
|
3 |
Данные |
Преобразование данных в форму, пригодную | |||
|
4 |
1__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ |
Ручной |
Отображает данные, вводимые вручную с уст- | ||
|
5 |
Карта |
Отображает данные, представленные на пер- | |||
|
6 |
Документ |
Ввод-вывод данных, носителем которых слу- | |||
|
7 |
Бумажная |
Отображает данные, представленные на бу- | |||
|
№ |
Символ |
Наимено- |
Пояснение | |||||
|
8 |
Дисплей |
Отображает данные, представленные на экране | ||||||
|
9 |
Предопре- |
Символ отображает выполнение процесса, со- | ||||||
|
10 |
Ручная опе- |
Автономный процесс, выполняемый вручную | ||||||
|
11 |
Хранимые |
Символ отображает хранимые данные в виде, | ||||||
|
12 |
Подготовка |
Отображает подготовленные операции, выпол- | ||||||
|
13 |
Оператив- |
Отображает данные, хранящиеся в оператив- | ||||||
|
14 |
Границы |
Символ, состоящий из двух частей, отображает | ||||||
|
15 |
Запоми- нающее |
Отображает данные, хранящиеся в запоми- | ||||||
|
16 |
Терминатор |
Символ отображает выход во внешнюю среду | ||||||
|
№ |
Символ |
Наимено- |
Пояснение |
|
17 |
Запоми- нающее |
Символ отображает данные, хранящиеся в за- | |
|
18 |
Соедини- |
Отображает выход в часть схемы и вход из дру- | |
|
19 |
— |
Парал- |
Начало или окончание двух и более одновре- |
|
20 |
Комментарий |
Коммен- |
Используется для более подробного описания |
|
21 |
Линия |
Отображает поток данных или управления | |
|
22 |
— |
Пунктирная |
Отображает альтернативную связь между дву- |
|
23 |
Канал |
Отображает передачу данных по каналу связи |
В старой трактовке алгоритм – это точный набор инструкций, опи-
сывающих последовательность действий исполнителя для достижения ре-
зультата решения задачи за конечное время. По мере развития параллельно-
сти в работе слово «последовательность» стали заменять словом «порядок».
Это связано с тем, что какие-то действия алгоритма должны быть выполне-
ны только друг за другом, но какие-то могут быть и независимыми.
В настоящее время алгоритм (algorithm) –это формально описанная
вычислительная процедура, получающая исходные данные (input), назы-
ваемые также входом алгоритма или его аргументом, и выдающая
результат вычислений на выход (output).
Алгоритмы строятся для решения тех или иных вычислительных задач
(computational problems). Формулировка задачи описывает, каким требо-
ваниям должно удовлетворять решение задачи, а алгоритм, решающий эту
задачу, находит объект, этим требованиям удовлетворяющий.
Принято разделение используемых символов на основные, специфиче-
ские и схемы.
Основной символ используется в тех случаях, когда точный вид про-
цесса или носителя данных неизвестен или отсутствует необходимость в
описании фактического носителя данных. Специфический символ исполь-
зуется в тех случаях, когда известен точный вид процесса или носителя
данных и необходимо описать фактический носитель данных.
Схема является графическим изображением процесса функционирова-
ния, в котором используются символы для отображения операций, дан-
ных, потоков, оборудования и т. д.
Схема работы системы состоит:
– из символов данных, указывающих на наличие данных, вид носителя
или способ ввода/вывода данных;
– символов процесса, указывающих операции, которые следует выпол-
нить над данными;
– линейных символов, указывающих потоки данных между процессами и
(или) носителями данных, а также потоки управления между процессами;
– специальных символов, используемых для облегчения написания и
чтения схемы.
Нельзя забывать, что алгоритм – это точно определённая инструкция,
последовательно применяя которую к исходным данным, можно получить
решение задачи. Для каждого алгоритма есть некоторое множество объек-
тов, допустимых в качестве исходных данных.
Например, в алгоритме деления вещественных чисел делимое может
быть любым, а делитель не может быть равен нулю.
Алгоритм служит, как правило, для решения не одной конкретной за-
дачи, а некоторого класса задач. Так, алгоритм сложения применим к лю-
бой паре натуральных чисел. В этом выражается его свойство массовости,
то есть возможности применять многократно один и тот же алгоритм для
любой задачи одного класса.
Существует несколько форм алгоритмов. Алгоритм может быть записан
словами и изображён схематически. Обычно сначала (на уровне идеи) алго-
ритм описывается словами, но по мере приближения к реализации он обре-
тает всё более формальные очертания и формулировку на языке, понятном
исполнителю. Например, для описания алгоритма применяются блок-схемы.
Блок-схема - распространенный тип схем, описывающих алгоритмы
или процессы, изображая шаги в виде блоков различной формы, соеди-
ненных между собой стрелками (рис. 4.2).
Рис. 4.2. Графическое представление функционирования системы
1. Пользователь вызывает на экран монитора для просмотра перечень
имеющихся тарифов на N перевозки и дополнительных сборах при B виде
работ (начальная обработка данных).
2. По результатам просмотра формируется запрос по определенным
видам тарифов и дополнительных сборах, сопровождающийся контролем
вводимых данных и данных, предоставляемых пользователю.
3. По результатам анализа этих данных пользователь может сделать за-
каз, вводя необходимую информацию с клавиатуры и проверяя ее пра-
вильность визуально (с помощью монитора).
4. Система осуществляет проверку возможностей исполнения заказа (об-
работка заказа), после чего заказ отправляется в файл принятых заказов.
5. Система формирует счет, который выводится в виде документа на
бумажном носителе.
Для оценки временных характеристик информационных процессов ис-
пользуются логические схемы: времени завершения (при детерминирован-
ной модели), среднего времени и дисперсии времени завершения процесса
(при вероятностных моделях, содержащих элементы неопределенности).
При оценке временных характеристик несущественны сведения о том,
где, когда и с помощью каких средств реализуется та или иная операция.
Зато необходимо знать характеристики длительности выполнения опера-
ции и правила, определяющие характер их следования.
На основе табл. 4.2 описываются типовые элементы логических схем
информационных процессов (табл. 4.3).
В символе, обозначающем операцию, указываются ее характеристики.
Символы, применяемые в логических схемах
Таблица 4.2
|
№ |
Графическое изображение |
Название символа |
|
1 |
-----► -----► |
Операция |
|
2 |
Разветвитель И |
|
№ |
Графическое изображение |
Название символа | ||
|
3 |
Разветвитель ИЛИ | |||
|
4 |
Разветвитель ИЛИ | |||
|
5 |
Объединитель И | |||
|
6 |
—► —► |
Объединитель ИЛИ | ||
Таблица 4.3
Типовые элементы и формулы
для расчета временных характеристик
|
№ |
Наименование |
Графическое изображение |
Формула | ||||
|
При детерминированных длительностях операций | |||||||
|
1 |
Последовательное |
--► Т1 ]--^ Т2 ]--^ --^ Тn ^--^ |
n T= 1 Ti i1 | ||||
|
2 |
Параллельные |
Т1 |
T max T , T | ||||
|
---► |
Т2 | ||||||
|
3 |
Схема ветвления |
p1 p2 |
Т1 |
mT n piTi i1 | |||
|
Т2 | |||||||
|
pn |
Тn | ||||||
|
№ |
Наименование |
Графическое изображение |
Формула | |||||||
|
4 |
Цикл |
p1 |
m - T + P2T2 Pl | |||||||
|
Т1 | ||||||||||
|
Т2 | ||||||||||
|
При случайных длительностях операций | ||||||||||
|
5 |
Последовательное |
mT n mi i=1 | ||||||||
|
► |
m1^1 |
mn , ^n | ||||||||
|
6 |
Параллельные |
f1(t) |
00 mt = ^fn (t)lt 00 | |||||||
|
f2(t) | ||||||||||
|
7 |
Схема ветвления |
/ Г) |
mt n pimi i=1 | |||||||
|
pv |
m1,°\ | |||||||||
|
_ 2 | ||||||||||
|
8 |
Цикл |
и Pl |
m pm mT = —— 2 2 P1 | |||||||
|
ml,of | ||||||||||
|
P 2 | ||||||||||
|
m12, ^2 ' | ||||||||||
Пользуясь табл. 4.3, любой типовой элемент логической схемы можно
заменить символом операция с характеристиками m и 2m , определяемыми
расчетным путем. Если при этом модель информационного процесса пред-
ставлена в виде множества типовых элементов, связанных между собой по
входам и выходам (вход одного является выходом другого и т. д.), то рас-
чет временных характеристик сводится к последовательности преобразова-
ний исходной логической схемы, при которых типовые элементы заменя-
ются символом операция. При таких преобразованиях могут возникнуть
трудности, требующие реконфигурации исходной логической схемы. При
этом допустимыми являются любые преобразования схемы, при которых
не изменяются результирующие оценки временных характеристик.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Для чего предназначены логические схемы информационного про-
цесса? Чем они характеризуются?
2. Назовите виды временных характеристик информационного процесса.
3. Какие сведения необходимы, а какие несущественны при оценке
временных характеристик?
4. Как определить такие характеристики информационного процесса,
как вероятность р его завершения в течение заданного времени Т?
5. В каком случае расчет временных характеристик сводится к после-
довательности преобразований исходной логической схемы?
6. Приведите основные типовые элементы для расчета временных ха-
рактеристик.
7. Какие формулы для расчета временных характеристик вы знаете?
8. Расскажите последовательность расчета временных характеристик
графической модели информационного процесса.
9. Назовите основные этапы проектирования информационных систем.
10. Перечислите основные нормативные документы по проектирова-
нию информационных систем.
11. Приведите классификацию требований к информационной системе?
12. От чего зависит состав требований?
13. Перечислите требования к системе в целом.
14. Что включают в себя требования к видам обеспечения?
15. Назовите основные требования к надежности информационных
систем.
5. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ СОСТАВ АСУЖТ
Разработанная в системном проекте функциональная структура
АСУЖТ рассматривается как совокупность 4 комплексов информацион-
ных технологий (КИТ1 – КИТ4). Система нового поколения представлена
в виде укрупненной двухуровневой структуры (рис. 5.1), обеспечивающей
решение основных задач железнодорожного транспорта.
Информатизация железнодорожного транспорта
Обеспечивающий уровень
Информационная среда
Инфраструктура информатизации
Комплекс 2
Комплекс 1
Разработка
новых
информационных
технологий
Комплекс 4
Комплекс 3
Прикладной
уровень
Новые
высокотехнологичные
технологии управления
перевозочным
процессом
маркетингом,
экономикой и
финансами
инфраструктурой
железнодорожного
транспорта
персоналом и
социальной сферой
Рис. 5.1. Структура информатизации железнодорожного транспорта
Первый уровень (обеспечивающий) включает:
– информационную среду;
– инфраструктуру для ее поддержки.
Информационная среда отражает состояние объектов и процессов
управления. Это совокупность баз данных и знаний для построения при-
кладных задач.
Инфраструктура – это телекоммуникационно-вычислительная сеть,
обеспечивающая подготовку, передачу, хранение, обработку и выдачу
информации всем пользователям по всем аспектам деятельности железно-
дорожного транспорта.
Второй уровень – пользовательский, содержит прикладные задачи, ох-
ватывающие все виды деятельности железнодорожного транспорта. Он ус-
ловно разделен на 4 подуровня (комплексы информационных технологий).
Архитектура информационной системы также является двухуровневой.
Ее представляют: с одной стороны - организационные структуры Главно-
го вычислительного центра, информационно-вычислительных центров
дорог, подразделений дорожного уровня и линейных предприятий транс-
порта; с другой - средства вычислительной техники, коммуникаций и
программных систем обработки информации, применяемые в указанных
организационных структурах.
Основной задачей информационной системы является повышение эф-
фективности работы отрасли, которое должно обеспечиваться за счет ин-
формационной поддержки основных транспортных процессов, включая
технологические процессы, процессы управления и принятия решений.
Информационное обеспечение управления отраслью осуществляется в ус-
ловиях реструктуризации системы управления, изменения функций и
форм собственности, повышения самостоятельности предприятий, увели-
чения и развития хозяйственных связей на новой экономической основе.
Достичь этого без построения системы согласованных моделей базовых и
технологических процессов и определения основных информационных
потребностей для их осуществления не представляется возможным.
Разработанная система согласованных функциональных моделей ком-
плексов информационных технологий позволила:
• выделить составляющие бизнес-процессы в основных видах дея-
тельности отрасли с распределением по существующим уровням иерархии
управления функций, выполняемых на каждом уровне;
• определить и увязать состав и структуру функций задач) каждого из
комплексов информационных технологий по каждому виду деятельности
на каждом уровне иерархии.
5.2.1. Комплекс информационных технологий управления
перевозочным процессом
Он представлен информационными технологиями по грузовым и пас-
сажирским перевозкам. По управлению грузовыми перевозками выделены
17 базовых функций, в том числе:
1) сменно-суточное планирование;
2) текущее планирование;
3) диспетчерское руководство поездной работы;
4) управление грузовой и коммерческой работой;
5) операции с грузовыми перевозочными документами;
6) информационное обслуживание клиентов;
7) управление локомотивными парками;
8) управление вагонными парками.
По управлению пассажирскими перевозками выделены 13 функций,
из них:
1) организация обслуживания пассажиров;
2) управление информационно-справочным обслуживанием;
3) планирование пассажирских перевозок;
4) управление организацией перевозок пассажиров;
5) управление билетно–кассовыми операциями ЭКСПРЕСС;
6) управление багажными и почтовыми перевозками.
5.2.2. Комплекс информационных технологий управления
маркетингом, финансами, экономикой.
Задачи этого комплекса в АСУЖТ оказались менее разработанными.
Всего в них выделено 12 базовых функций, из них:
1) управление маркетинговой деятельностью;
2) управление экономическими процессами;
3) управление тарифной политикой;
4) управление нетрадиционной деятельностью;
5) управление финансовой деятельностью;
6) управление эксплуатацией и ремонтными расходами;
7) управление бухучетом и статистикой.
Информационные технологии этого комплекса ориентированы на
формирование заказов, увеличение доходов, укрепление конъюнктурного
положения за счет сохранения и увеличения доли ж.д. на транспортном
рынке страны.
5.2.3. Комплекс информационных технологий управления
инфраструктурой железнодорожного транспорта
Инфраструктура железнодорожного транспорта представлена как со-
вокупность хозяйств, обеспечивающих с помощью основных технических
средств перевозки грузов и пассажиров.
Этот комплекс представлен 17 основными функциями, в том числе:
1) управлением эксплуатационной работой пассажирского хозяйства;
2) управлением эксплуатационной работой хозяйства в пути;
3) управлением эксплуатационной работой хозяйства СЦБ и связи;
4) управлением эксплуатационной работой хозяйства электроснабжения;
5) управлением эксплуатационной работой локомотивного хозяйства;
6) управлением эксплуатационной работой вагонного хозяйства;
7) управлением эксплуатационной работой гражданских сооружений.
Все множество технологических процессов в этом комплексе сведено к
2 основным циклам: внешнему и внутреннему.
Внешний цикл – реализует обеспечение перевозочного процесса пере-
возочными ресурсами.
Внутренний цикл – обеспечивает техническое состояние объектов
инфраструктуры, требуемое для выполнения перевозочного процесса.
5.2.4. Комплекс информационных технологий управления
непроизводственной сферы
Он представлен 6 функциями:
1) управлением учебными заведениями;
2) управлением персоналом;
3) управлением жилищно-коммунальным хозяйством;
4) управлением рабочим снабжением;
5) управлением здравоохранением;
6) управлением НТИ.
Информационные технологии взаимодействуют как внутри комплек-
сов, так и между ними. Установлено свыше 30 основных внешних инфор-
мационных связей (рис. 5.2) между комплексами ИТ.
Рис. 5.2. Внешние информационные связи
между комплексами ИТ
КИТ 1 – КИТ 2
1. Заявка.
2. Проект плана перевозок.
3. Отчеты о доходах и расходах.
4. Учет эксплуатационной работы, работы локомотивных бригад.
5. Экономические нормативы.
6. Уточненные квартальные нормативы экономической деятельности.
7. План доходов, расходов.
8. Распределение расходов.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Приведите функциональную структуру системы.
2. Назовите основные уровни информационных технологий.
3. Назовите элементы прикладного уровня.
4. Назовите элементы обеспечивающего уровня.
5. Приведите состав задач КИТ-1.
6. Приведите состав задач КИТ-2.
7. Приведите состав задач КИТ-3.
8. Приведите состав задач КИТ-4.
9. Назовите основные функции взаимодействия КИТ-1 и КИТ-4.
10. Назовите основные функции взаимодействия КИТ-2 и КИТ-1.
6. ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
Информационное обеспечение системы должно строиться на следую-
щих принципах:
• интеграции информационных потоков на основе однократного ввода
информации о технологических событиях и многократное использование;
• обеспечении защиты информации;
• повышении надежности функционирования информационного обес-
печения путем дублированного хранения на внешних носителях.
При проектировании информационного обеспечения разрабатываются:
– описание структуры информационного обеспечения, запросов вы-
ходных документов
– описание логического и форматного контроля вводимых данных.
– описание технологического контроля, предусматривающего провер-
ки технологических цепочек ввода информации.
– описание системы кодирования данных, а также используемые при
кодировании классификаторы.
– оценка интенсивности информационного обеспечения и сообщений –
запросов.
В информационном обеспечении автоматизированных систем управ-
ления приняты следующие понятия о единицах измерения:
• символ – один или несколько двоичных знаков, используемых для
представления объекта или понятия;
• поле – совокупность символов которые для символов определяется
как единое целое;
• блок – минимальная логически законченная порция информации,
объединенная общим смыслом (строка документа);
• сообщение – совокупность полей и блоков, создающих законченную
порцию информации, относящейся к одной теме.
Система управления имеет дело с множеством объектов, показателей,
понятий.
Классификация оказывается необходимой в ряде случаев, например,
при хранении информации, когда накапливаемые данные должны хра-
ниться в форме, удобной для последующего их извлечения. При этом вы-
бираются определенные классификационные признаки, которые вносятся
в саму информацию и хранятся вместе с основной информацией.
Для того чтобы приспособить информацию для обработки и передачи
по каналам связи ее нужно сначала упорядочить (классифицировать), а за-
тем формализовать (закодировать).
Классификатор – это документ, с помощью которого осуществляется
формализованное описание информации, содержащей наименования объек-
тов, наименования классификационных группировок и их кодовые значения.
Результат упорядоченного распределения объектов заданного множе-
ства носит название классификации.
Совокупность правил распределения объектов множества на подмно-
жества называется системой классификации.
Процесс распределения объектов классификации в соответствии с
принятой системой классификации носит название процесса классифици-
рования.
То свойство или характеристика объекта классификации, которое по-
зволяет установить его сходство или различие с другими объектами клас-
сификации, называется признаком классификации.
Множество или подмножество, объединяющее часть объектов клас-
сификации по одному или нескольким признаком, носит название клас-
сификационной группировки.
Основанием классификации называется признак, по которому ведется
разбиение множества на подмножества на определенной ступени класси-
фикации.
Ступень классификации – это результат очередного распределения
объектов одной классификационной группировки.
Уровень классификации – это совокупность классификационных
группировок, расположенных на одних и тех же ступенях классификации.
Глубина системы классификации – это количество уровней класси-
фикации, допустимое в данной системе.
Каждая система классификации характеризуется следующими свойст-
вами:
• гибкостью системы;
• емкостью системы;
• степенью заполнения системы (коэффициент заполненности).
Гибкость системы – это способность допускать включение новых
признаков, объектов без разрушения структуры классификатора. Гибкость
системы определяется временем жизни системы Тж.
Емкость системы – это наибольшее количество классификационных
группировок, допускаемое в данной системе классификации P.
Степень заполненности системы Kзап определяется как частное от
деления фактического количества группировок Qф на величину емкости
системы Р.
Kзап = Qф / Р. (6.1)
В настоящее время существуют иерархическая и многоаспектная
системы классификации. Характерными особенностями иерархической
системы являются:
• наличие в системе неограниченного количества признаков классифи-
кации;
• соподчиненность признаков классификации, что выражается разбие-
нием каждой классификационной группировки, образованной по одному
признаку, на множество классификационных группировок по нижестоя-
щему (подчиненному) признаку.
При построении иерархической системы классификации сначала выде-
ляется некоторое множество объектов М0 = {х1, х2, …, хn}, подлежащее
классифицированию, для которого определяются полное множество при-
знаков классификации G и их соподчиненность друг другу, затем каждую
такую группировку также разбивают на ряд последующих, получая на ка-
ждом этапе более конкретные характеристики объекта.
Положительные стороны такой классификации:
• логичность;
• простота построения;
• удобство логической и арифметической обработки.
Недостатки иерархической системы классификации:
• жесткая структура классификации, не позволяющая вносить новые
признаки или изменять их последовательность;
• гибкость этой системы обеспечивается только за счет ввода большой
избыточности в ветвях, что приводит к слабой заполненности структуры
классификатора.
Многоаспектная (фасетная) система – это система классификации,
которая параллельно использует несколько независимых признаков (ас-
пектов) в качестве основания классификации.
Фасет – это аспект классификации, который используется для образо-
вания независимых классификационных группировок. Фасетная система
характеризуется следующими особенностями построения:
• имеется некоторое множество классифицируемых объектов М0;
• это множество можно рассматривать в нескольких аспектах, каждый
из которых может характеризоваться одним или несколькими признаками,
образующими фасет Фi;
• устанавливается некоторый порядок следования фасетов с помощью
фасетной формулы (при этом последовательность фасетов определяется
по частоте обращения к этим фасетам на некотором множестве заданных
задач)
F = (Ф1, Ф2, … Фn); (6.2)
• количество подмножеств классификационных группировок опреде-
ляется числом задач, обращающихся при своем решении к тем или иным
фасетам.
Рис. 6.2. Схема построения фасетной системы классификации
5
s
о
s
Преимущества данной системы:
• большая емкость;
• высокая степень гибкости.
Недостатки системы:
• сложность структуры;
• низкая степень заполненности.
После того, как создана система классификации и произведено распре-
деление объектов в соответствии с этой классификацией, необходимо им
присвоить соответствующие коды.
Кодирование – это процесс присвоения условных обозначений объек-
том и классификационным группам по соответствующей системе кодиро-
вания.
Совокупность правил, по которым определяются системы кодов и по-
рядок их использования, называют системой кодирования.
Код – это условное обозначение объектов или группировок в виде зна-
ка или группы знаков в соответствии с принятой системой. Код базирует-
ся на определенном алфавите.
Код характеризуется следующими параметрами:
длиной L;
основанием кодирования А;
структурой кода, под которой понимают распределение знаков по
признакам и объектом классификации;
степенью информативности I, рассчитываемой как частное от деле-
ния общего количества признаков R на длину кода L
I = R / L;
(6.3)
коэффициентом избыточности Kизб, который определяется как отно-
шение максимального количества объектов Qmax к фактическому количе-
ству объектов Qфакт
Kизб = Qmax / Qфакт.
(6.4)
Все системы кодирования можно сгруппировать в два подмножества:
регистрационные и классификационные системы кодирования.
> Особенностью регистрационных систем является их независимость
от применяемых систем классификации. Такие системы используются для
идентификации объектов и передачи объектов на расстояние, поэтому они
должны удовлетворять определенным требованиям:
минимальности длины кода;
однозначности соответствия наименования объекта и его кода в те-
чение длительного времени и защищенности кода от помех и ошибок.
Регистрационные коды состоят из двух частей информационной и
контрольной, предназначенной для защиты передаваемой информации
от ошибок. Контрольная часть может рассчитываться по различным
алгоритмам.
К регистрационным системам относятся порядковая и серийная
системы кодирования.
Порядковая система – это наиболее простая по своему построению
система кодирования. Суть ее заключается в том, что всем понятиям, объек-
там присваивается порядковый номер. Этот порядок может быть случайным
или определяться после предварительной группировки объектов. Ее как пра-
вило, применяют для кодирования малозначных, устоявшихся и простых
множеств объектов, не требующих предварительной классификации.
Серийно-порядковая предусматривает распределение объектов понятий
на группы (серии). В каждой серии присваиваются порядковые номера.
> Классификационные коды используют для отражения классифика-
ционных взаимосвязей объектов и группировок и применяются в основ-
ном для сложной логической обработки информации на ЭВМ. Группу
классификационных систем кодирования можно разделить на две под-
группы в зависимости от того, какую систему классификации используют
для упорядочивания объектов.
Последовательные системы кодирования характеризуются тем, что
они базируются на предварительной классификации по иерархической сис-
теме, в результате использования которой коды нижестоящих группировок
образуются путем добавления кодов к кодам вышестоящих группировок.
Параллельные системы кодирования характеризуются тем, что они
строятся на основе использования фасетной системы классификации и ко-
ды группировок по фасетам формируются независимо друг от друга.
Последовательные и параллельные системы строятся на базе разряд-
ной или комбинированной системы кодирования.
Разрядная система кодирования применяется для кодирования объек-
тов, определяемых несколькими соподчиненными признаками. Кодируе-
мые объекты систематизируются по классификационным признакам на
каждой ступени классификации, каждому признаку отводится определен-
ное число разрядов, в пределах которых кодирование начинается с едини-
цы. При разрядной системе кодирования имеет место так называемое «за-
висимое» кодирование. Это значит, что классификационные группировки
по младшим признакам кодируются в зависимости от кода группировки,
образованной по старшему признаку.
Код объекта, построенный по этой системе, состоит из такого числа
позиций (или числа групп разрядов), сколько было учтено признаков для
объектов, поэтому разрядная система иногда называется позиционной.
Длина кода зависит от числа ступеней классификации, от числа класси-
фикационных группировок на каждой ступени и от основания кодирования.
Комбинированная система кодирования, обладая всеми преимущест-
вами разрядного кода, применяется для кодирования больших номенкла-
тур (перечней) объектов, которые характеризуются многими соподчинен-
ными или независимыми признаками. Эта система базируется на сочета-
нии принципов построения таких систем кодирования, как разрядная, се-
рийная, порядковая и кода повторения.
Код повторения (мнемокод) – это буквенные или буквенно-цифровые
коды, которые характеризуются, тем, что в структуру кода переносят
часть символьных обозначений объектов с целью повышения мнемонич-
ности кода или для сокращения его длины.
Выбор конкретной системы кодирования зависит от объема кодируе-
мой номенклатуры, ее стабильности, от задач, стоящих перед системой, и
от показателей эффективности обработки информации при использовании
какой-либо системы.
Выбор системы кодирования определяется в конкретных условиях и
зависит, прежде всего, от функционального назначения задач, в которых
предполагается их использовать.
Все классификаторы, разрабатываемые и используемые в информаци-
онных системах, имеют эталонную и рабочую формы. Эталонная форма
классификатора – это официальное издание классификатора на бумаж-
ном носителе, удобное для осуществления его ведения.
Рабочая форма классификатора – это весь классификатор или его
раздел, занесенный на машинный носитель и удобный для обработки ин-
формации.
Перечень классификаторов определяется на основе анализа реквизит-
ного состава первичных и результативных документов и выделения всей
совокупности реквизитов – признаков.
Далее определяют назначение классификаторов. Каждый классифи-
катор может быть предназначен для однозначной идентификации объекта,
передачи информации на расстояние по каналам связи или для поиска и
логической обработки первичной информации с целью получения и выда-
чи результативной информации.
По сфере действия выделяют следующие виды классификаторов:
• международные (входят в состав Системы международных эконо-
мических стандартов и обязательны для передачи информации между ор-
ганизациями разных стран мирового сообщества);
• общегосударственные (общесистемные, обязательные для организа-
ции передачи и обработки информации между системами государственно-
го уровня внутри страны);
• отраслевые (для выполнения процедур обработки и передачи ин-
формации между организациями внутри отрасли);
• локальные (используются в пределах отдельных предприятий).
Обеспечение необходимого уровня достоверности преобразования ин-
формации в АСУ включает методы обнаружения допущенных ошибок и
мероприятия по предотвращению их возникновения.
Методы обнаружения ошибок базируются на анализе информации
по синтаксическому и семантическому содержанию. В первом случае
контролируются элементарные составляющие информации – знаки, во
втором – смысловое содержание информации, ее логичность, согласован-
ность данных.
Мероприятия по обнаружению ошибок в первичной информации долж-
ны способствовать выявлению максимально возможного числа вида оши-
бок (в реквизитах, формате сообщения и т. д.); использованию минималь-
ной информационной избыточности; применению наименьшего числа до-
полнительных технических средств по сравнению с основным оборудова-
нием; обеспечению сквозного контроля информации на всех фазах ее пре-
образования; возможности использования для широкого круга задач с раз-
личным характером информации и разными схемами технологии преобра-
зования; обеспечению минимальных текущих и капитальных затрат.
Универсального метода контроля информации нет, поэтому обеспече-
ние заданной достоверности достигается комплексным применением ряда
конкретных методов.
К основным методам обнаружения ошибок в информации, которые ба-
зируются на информационной и программной избыточности относят:
• метод контрольных сумм;
• метод защиты реквизитов контрольным разрядом;
• метод контроля разряда сообщения;
• программно-логические методы контроля.
Методы обнаружения ошибок и повышения достоверности при пере-
даче информации по каналам связи можно разделить на три группы:
• основанные на повторении передачи символа или сообщения с по-
следующим сравнением принятых текстов;
• предусматривающие использование избыточного кодирования;
• основанные на передаче данных с применением обратной связи.
В первой группе методов сообщение или отдельные символы инфор-
мации передаются по каналам связи трижды. Все три версии запоминают-
ся, сравниваются и принимается решение по «большинству», т. е. два из
трех совпали, то их считают истинными.
Вторую группу методов применяют для проверки правильности пере-
дачи кодированной информации, защищенной контрольным разрядом. В
месте приема контрольный разряд кода реквизита автоматически вычис-
ляется повторно по тому же алгоритму, что и был использован при коди-
ровании информации, и сравнивается с принятым по каналам связи.
Третью группу используют для посылки по обратному каналу от при-
емника к отправителю переспроса обнаруженной ошибки в месте приема,
после чего переданное сообщение в исправленном виде передается по-
вторно. При таком методе увеличивается стоимость передачи данных, так
как каналы связи используются одновременно (прямой и обратный).
При обосновании методов повышения достоверности передачи и пе-
реработки информации в АСУ необходимо использовать комплексный
подход, который базируется на принципах системности, экономичности и
равнокомпонентности.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Дайте определение информационного обеспечения.
2. Назовите элементы информационного обеспечения.
3. Перечислите принципы разработки информационного обеспечения.
4. Перечислите единицы измерения информации и дайте их определения.
5. Дайте определение основных понятий классификации информации
(классификация, система классификации, классификатор, классификаци-
онная группировка)
6. Назовите основные свойства системы классификации.
7. Дайте понятие иерархической системы классификации. Приведите
достоинства и недостатки.
8. Дайте понятие фасетной системы классификации, назовите достоин-
ства и недостатки.
9. Дайте понятие кодирования информации.
10. Назовите основные системы кодирования информации.
11. Перечислите виды и назначение классификаторов.
12. Приведите методы обнаружения ошибок, назначение и принцип
действия.
7. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АСУЖТ
Техническое обеспечение АСУЖТ представляет собой комплекс ТС,
применяемых для функционирования АСУ, взаимосвязанных неразрыв-
ным процессом преобразования данных и ограничениями, налагаемыми
процессами управления.
В соответствии с основными этапами информационной технологии,
все технические средства можно разделить на следующие группы:
1) средства регистрации, сбора и подготовки;
2) средства обработки;
3) средства выдачи и отображения.
Следует отметить, что указанное деление комплекса ТС АСУ является
в настоящее время до некоторой степени условным, так как создан ряд
устройств совмещающих в себе функции преобразования данных.
Так же в составе КТС имеются средства, которые решают ряд допол-
нительных задач: обеспечивают технологический контроль за управляе-
мыми процессами, осуществляют связь между подсистемами, создают не-
обходимые условия операторам.
К КТС также относят здания, сооружения и оборудования ВЦ, систем
энергоснабжения, вентиляции и другие вспомогательные средства.
Для эффективного функционирования АСУЖТ КТС должен удовле-
творять следующим требованиям:
• обеспечению решения задач в реальном или близком к нему масшта-
бе времени;
• при организации многомашинных комплексов обеспечению возмож-
ности их построения на моделях разной производительности;
• обеспечению высокой надежности;
• обеспечению эффективного взаимодействия человека с машиной.
КТС АСУЖТ делят на 5 уровней.
1. Устройства железнодорожной автоматики, а также микропроцессор-
ные средства, предназначенные для преобразования электрических сигна-
лов, поступающих от железнодорожной автоматики в дискретные сигналы.
2. Автоматизированные рабочие места работников линейных предпри-
ятий, созданные на базе технических средств СМ-1800,Ф-1100, Ф-2000,
персональных ЭВМ.
3. Функционирование узловых и станционных АСУ ЕС-1022,35,45.
4. ИВЦ дорог.
5. ГВЦ ОАО «РЖД» (многомашинные вычислительные комплексы).
Различают 2 группы технических средств регистрации, сбора и подго-
товки информации:
1) средства сбора переменной первичной информации;
2) средства автоматической регистрации.
Средства сбора переменной первичной информации служат для авто-
матизации сортировочных процессов на горках, а в автоматизированной
системе контроля дислокации и работы локомотивов для получения дина-
мической модели дороги. Исходные данные поступают с выделенных тех-
нических станций, а так же из локомотивных депо в виде сообщений. Под
сбором понимается получение данных от ряда источников.
Под регистрацией носителей принимается занесение данных на ма-
шинный носитель или документ.
Под подготовкой понимается приведение их к виду, пригодному для
использования средствами вычислительной техники.
Подготовка проходит в несколько этапов:
Практика функционирования АСУ привела к выделению ручного, авто-
матизированного и автоматического способов сбора и регистрации данных.
При ручном способе данные вручную предварительно заносятся в
формы первичных документов, в пункте подготовки заносится в ЭВМ.
При автоматизированном способе наиболее широкое применение
получили полуавтоматические устройства, позволяющие получить печат-
ный документ и машинный носитель. К таким устройствам относят теле-
граф, абонентский пункт. В АСУЖТ используют телеграфный аппарат
Ф1100, Ф2000 и АП – 1, 2, 3.
АП (абонентский пункт) – это периферийное устройство, установлен-
ное вне машинного зала и подключенное к линии связи. Он укомплекто-
вывается различной аппаратурой. Все используемые в АСУЖТ АП отли-
чаются набором аппаратуры и быстродействием.
Например, АП – 64 – групповой дисплейный. С его помощью можно
организовать по одному телефонному каналу связи одновременное взаи-
модействие с ЭВМ до 16 абонентов.
ТАП-34 – включает в себя устройство управления с дисплеем, накопи-
тель, АЦПУ, модем. Это позволяет осуществлять частичную обработку
сообщений.
При автоматическом способе съём и ввод данных в АСУ произво-
дится с помощью различных датчиков, устанавливаемых на объектах уче-
та. При их работе выполняется автоматическая регистрация однородных
количественных показателей. Ими могут быть рельсовые цепи, счетчики
осей, ПОНАБ.
7.3.1. Общие понятия
Термин «передача данных» появился в начале 60-х годов и был связан
с необходимостью дистанционного доступа к вычислительным ресурсам,
а также обменом информацией между терминальным оборудованием або-
нентов и ЭВМ в режиме телеобработки данных. Таким образом, появи-
лись вычислительные сети или сети ЭВМ.
Вычислительная сеть (ВС) является взаимосвязанной совокупностью
территориально рассредоточенных систем обработки данных, средств и сис-
тем связи и передачи данных, обеспечивающих пользователям дистанцион-
ный доступ к ее ресурсам и коллективное использование этих ресурсов.
Из определения ВС следует, что в состав ВС входит два основных
множества территориально рассредоточенных объектов:
• множество систем обработки данных, включающих в себя различные
ЭВМ для выполнения вычислений, хранения баз данных, поиска инфор-
мации, а также терминального оборудования, обеспечивающего взаимо-
действие пользователей с системами обработки данных;
• множество средств связи и передачи данных, обеспечивающих в об-
щем случае как дистанционный доступ пользователей к ресурсам систем
обработки, так и обмен информацией между различными удаленными
системами обработки, а также между отдельными пользователями сети.
Сеть передачи данных состоит из множества территориально рассре-
доточенных узлов коммутации, соединенных друг с другом и с абонента-
ми сети при помощи различных каналов связи.
Узел коммутации представляет собой комплекс технических и про-
граммных средств, обеспечивающих коммутацию каналов, сообщений
или пакетов.
Коммутация – распределение информации, при которой поток дан-
ных поступает в узел по одним каналам связи, передается по другим, с
учетом требуемого маршрута передачи.
Концентраторы – устройства, объединяющие нагрузку нескольких
каналов передачи данных, для последующей передачи по меньшему числу
каналов.
Канал связи – совокупность технических средств и среды распростра-
нения, обеспечивающей передачу сообщения любого вида от источника к
получателю при помощи сигналов электрической связи.
7.3.2. Классификация систем передачи данных
Системы передачи информации предназначены для организации в од-
ной физической среде распространения множества независимых раздель-
ных каналов связи и обеспечения передачи информации по этим каналам
при подключении к системе различного абонентского, коммутационного
и другого оборудования.
По виду сигналов, системы передачи подразделяются на аналоговые и
цифровые.
В аналоговых системах сигналы, переносящие информацию по среде
распространения, являются непрерывными функциями непрерывного
времени. В основе построения аналоговых систем лежит принцип частот-
ного уплотнения каналов. В зависимости от типа используемой линии свя-
зи, а также от назначения каналов связи в аналоговых системах может
быть организовано различное число каналов.
В цифровых системах сигналы являются дискретными функциями
непрерывного времени. В основе цифровых систем передачи лежат опе-
рации квантования по времени сигнала несущего полезную информацию.
Эти операции позволяют перейти от аналогового представления полезно-
го сигнала к цифровому. Принципиальной особенностью цифровой пере-
дачи информации является временное уплотнение каналов для построения
многоканальных систем передачи.
Основное преимущество цифровых систем передачи по сравнению с
аналоговыми заключается в том, что цифровые сигналы являются дис-
кретными двоичными последовательностями. При прохождении их по ка-
налу связи и искажением под воздействием помех необходимо только
фиксировать наличие или отсутствие цифрового двоичного сигнала. Кро-
ме того, все виды информации в цифровых системах представлены в еди-
ной цифровой форме, что позволяет передавать, коммутировать и обраба-
тывать их едиными методами и средствами.
7.3.3. СПД грузовыми перевозками
В основе действующей инфраструктуры сети передачи данных желез-
нодорожного транспорта лежит системная телеобработка данных как со-
вокупность технических, программных средств и процедур обмена, обес-
печивающих коллективное использование ресурсов систем телеобработки
данных удаленными пользователями с возможностью организации меж-
машинного обмена.
Создание систем телеобработки и развития сетей передачи на желез-
нодорожном транспорте обусловлено требованиями к системам, функцио-
нирующим на транспорте. Эти требования обусловили создание двух от-
носительно независимых сетей передачи данных: СПД грузовыми пере-
возками; СПД пассажирскими перевозками.
СПД грузовыми перевозками, главным образом, обеспечивает обмен со-
общениями в нежестком по времени режиме и передачу сообщений и фай-
лов при межмашинном обмене. Система имеет трехуровневую структуру:
• уровень линейных предприятий
• дорожный уровень
• сетевой уровень.
1. СПД линейного уровня предназначена для автоматизированного
съема, централизованного сбора, распределения потребителям в реальном
масштабе времени оперативной информации.
СПД ЛП строится на базе концентраторов информации (КИ) и линей-
ных контроллеров (ЛК), подключаемых к КИ. В свою очередь, к ЛК под-
ключается оконечное оборудование контролируемых объектов. В СПД ЛП
может быть реализовано два варианта структур:
• радиально-узловая (рис. 7.1);
• многоточечная (шинная).
Многоточечная структура СПД ЛП (рис. 7.2) ориентирована на ли-
нейную топологию участка железной дороги. В СПД ЛП с такой структу-
рой сервер СПД производит циклический опрос узлов КИ по групповому
каналу. За время цикла опроса каждый узел получает долю времени для
занятия группового канала и производит за это время обмен информацией
между узлом и сервером СПД.
2. Действующая СПД дорожного уровня обеспечивает в пределах же-
лезной дороги обмен информацией между абонентами и системами теле-
обработки данных, решающими прикладные задачи управления перевоз-
ками и другими видами деятельности.
Рис. 7.1. Радиально-узловая структура СПД ЛП
Рис. 7.2. Многоточечная (шинная) структура СПД ЛП
Основной системой, требующей непрерывного обмена информацией,
является АСУП, центральной частью которой является АСОУП. Для
обеспечения функционирования АСОУП необходимо связать большие
системы обработки данных в ИВЦ с многочисленными АРМами.
Абонентское оборудование СПД дорожного уровня (рис 7.3) включает
в себя:
• телеграфные аппараты;
• персональные компьютеры;
• ЭВМ или локальные вычислительные сети , АСУ сортировочных и
грузовых станций;
• комплексные системы автоматизированных рабочих мест на ЛП.
В абонентской сети СПД дорожного уровня используются телеграф-
ные аппараты F 1100, F2000. КИ строятся на базе персональных компью-
теров. В качестве аппаратуры сопряжения ИВЦ дороги с СПД использу-
ются МПД и ПТД.
Рис. 7.3. Структура СПД дорожного уровня
3. СПД сети обеспечивает обмен информацией между ГВЦ И ИВЦ.
Сеть построена не базе выделенных каналов связи. На основе обмена ин-
формацией через СПД сетевого уровня в ГВЦ функционирует более 250
задач и систем таких как, ДИСКОР, ЦУП, ИОДВ, ДИСПАРК и другие.
7.3.4. СПД пассажирскими перевозками
СПД системы «Экспресс» состоит из региональных терминальных сетей
и межрегиональной магистральной сети коммутации сообщений (рис. 7.4).
В каждом регионе, где установлена система «Экспресс», создана терми-
нальная сеть передачи данных, обеспечивающая обмен информацией между
терминалами продажи билетов и ВК системы в режиме «запрос – ответ».
Рис. 7.4. СПД пассажирских перевозок
На терминалах пунктов продажи билетов формируются различные за-
просы (бронирование, возврат продажи и т. д.). Все терминалы подключены
по физическим линиям к коммутатору каналов (КК), который через модем,
выделенный телефонный канал, групповой модем TETA-1240 и ПТД орга-
низует канал передачи данных между терминалом и ВК системы.
Межрегиональная СПД «Экспресс», обеспечивает:
• взаимодействие региональных систем «Экспресс» между собой с це-
лью резервирования мест, получение справочной информации и отчетно-
сти, внесения изменений в НСИ;
• передачу файлов произвольной длины между любой парой узлов сети
параллельно с обменом по билетно-кассовым операциям.
Функционирование СПД межрегионального уровня обеспечивается
программным обеспечением «NETWORK». Элементом межрегиональной
сети также является канал обмена данными с системой «KURS-90», осу-
ществляющей резервирование мест на железных дорогах Австрии и Гер-
мании. Поскольку эта система соединена с другими системами Европы,
это соединение позволяет организовать резервирование и продажу мест из
любой системы «Экспресс» на все Европейские железные дороги.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Дайте определения основных понятий системы передачи данных.
2. Перечислите состав абонентского оборудования СПД.
3. Каково назначение и классификация СПД?
4. В чем преимущества и недостатки аналоговых СПД?
5. В чем преимущества и недостатки цифровых СПД?
6. Приведите особенности построения СПД грузовых перевозок.
7. Приведите особенности построения СПД ЛП.
8. Приведите структуру радиально-узловой СПД ЛП.
9. Приведите структуру многоточечной СПД ЛП.
10. Приведите особенности построения СПД пассажирских перевозок.
11. Что такое вычислительная сеть?
12. Что называют узлом коммутации?
13. Что входит в состав средств передачи данных?
14. Каково назначение систем передачи информации?
15. Назовите основные виды систем передачи информации, приведите
их достоинства и недостатки.
8. ПЕРЕВОЗОЧНЫЙ ПРОЦЕСС
В современных условиях функционирование железнодорожного
транспорта вышло на качественно новый уровень. Управление хозяйст-
венной деятельностью осуществляется открытым акционерным общест-
вом «Российские железные дороги». Принципиальное изменение основ-
ной задачи железных дорог – «транспортное обслуживание» вместо «пе-
ревозки», системы взаимодействия с клиентурой – корпоративных отно-
шений вместо ведомственных – выдвигает новые, дополнительные требо-
вания к технологии эксплуатационной работы, к вопросам сервиса в пере-
возках грузов и пассажиров.
Оптимизация перевозочного процесса и инфраструктуры, используе-
мой для перевозок, обеспечит высокую эффективность работы железных
дорог в условиях реформирования отрасли, будет способствовать сокра-
щению эксплуатационных затрат и прибыльной работе ОАО «Российские
железные дороги».
Фундаментальной основой повышения эффективности эксплуатацион-
ной работы железных дорог в условиях реформирования является внедре-
ние новых методов управления перевозочным процессом на базе инфор-
мационных и управляющих технологий.
Реализация указанных технических параметров тесно связана с созда-
нием централизованной системы управления перевозками.
Для эффективного управления грузовой и поездной работой сети
железных дорог построена трехуровневая централизованная структура
управления на основе новой эксплуатационной модели.
В данную структуру входят:
– Центр управления перевозками ОАО «РЖД»;
– Дорожные центры управления перевозками (ДЦУ);
– Центры управления местной работой (ЦУМР).
Центр управления перевозками (ЦУП) ОАО «РЖД» ставит следующие
задачи для организации перевозочного процесса, которые должны обеспе-
чивать:
• управление грузопотоками и вагонопотоками на транзитных транс-
портных коридорах сети, на подходах к портам и пограничным переходам;
• регулирование парка грузовых вагонов и локомотивов между доро-
гами;
• взаимодействие с представительствами всех видов транспорта РФ;
• взаимодействие с крупнейшими грузоотправителями и грузополуча-
телями;
• взаимодействие с операторами перевозок.
В настоящее время прикладной программно-технический комплекс
(ПТК) ЦУП ОАО «РЖД», объединяющий автоматизированные рабочие
места всех пользователей ЦУП в единую, синхронизированную по време-
ни систему, обеспечивает информационно-аналитический режим работы с
оценкой эксплуатационных показателей на сетевом уровне и с детализа-
цией по каждой дороге сети.
Функционирует система непрерывного, коллективного мониторинга
перевозочного процесса на всей сети железных дорог – в ЦУП создан
диспетчерский зал, оснащенный современным проекционным табло кол-
лективного пользования, позволяющим диспетчерскому персоналу, раз-
мещенному в этом зале, осуществлять постоянное наблюдение за текущей
эксплуатационной ситуацией, информация о которой выдается в режиме
реального времени.
Внедрение новой эксплуатационной модели централизованного управ-
ления перевозочным процессом дает возможность обеспечить возрастаю-
щий объем грузовых перевозок без увеличения парка подвижного состава,
сократить эксплуатационные расходы, добиться улучшения эксплуатаци-
онных показателей работы и, в конечном счете, приведет к повышению
качества транспортного обслуживания.
1. Современный этап реформирования железнодорожного транспорта
страны характеризуется глубокими изменениями, затронувшими как соб-
ственно железнодорожную отрасль, так и грузообразующую среду.
Внутри железнодорожного комплекса развивается конкурентный сектор.
Участники рынка транспортных услуг взаимодействуют между собой, но
каждый из них стремится оптимизировать свои собственные финансово-
экономические результаты. Грузовладельцам они предлагают перевозочные
схемы, имеющие разную надежность обеспечения порожними вагонами и
разную надежность доставки грузов. В объемах перевозок преобладает доля
грузопотоков, образуемых предприятиями в составе крупных вертикально
интегрированных компаний и финансово-промышленных групп. Такие
мощные структуры охватывают не только добывающие и обрабатывающие
производства, но и центры дистрибуции и сбыта. Поэтому для них железно-
дорожная перевозка по сети ОАО «РЖД» становится, по сути, частью внут-
ренней технологии. Значение ее цены и качества существенно возрастает.
2. Коренная модернизация железнодорожного транспорта на основе
прорывных инновационных технологий предусматривает широкое ис-
пользование геоинформационных технологий, основанных на применении
спутниковых радионавигационных систем GPS и методов дистанционного
аэрокосмического зондирования Земли (ДЗЗ). На их основе предстоит
сформировать единое геоинформационное пространство железнодорож-
ного транспорта России. Базой для его создания служит отраслевая гео-
информационная система. Это информационно-управляющая система,
призванная решать задачи всех комплексов информационных технологий,
в особенности управления инфраструктурой и управления движением по-
ездов. Геометрическую основу геоинформационного пространства соста-
вят координатные модели железнодорожных путей, представляющие со-
бой материальные носители координатной информации. Эти модели мо-
гут быть созданы в короткие сроки с помощью интегрированных путеиз-
мерительных комплексов, оснащенных спутниковой аппаратурой и спе-
циализированным программным обеспечением.
3. Спутниковые технологии находят все более широкое распростране-
ние в системах мониторинга технического состояния и местоположения
подвижного состава. Уже несколько десятков поездов оснащены аппара-
турой спутниковой навигации, в том числе фирменные поезда «Россия»,
обращающиеся на самом протяженном маршруте Москва – Владивосток.
В зависимости от складывающейся поездной обстановки планом поезд-
ной работы могут предусматриваться следующие регулировочные меры:
• увеличение отправления поездов с сортировочных станций и повы-
шение размеров движения по стыковым пунктам;
• сгущение погрузки сверх плана в более свободном направлении;
• временное перераспределение сортировочной работы между стан-
циями;
• формирование на отдельных станциях дополнительных маршрутов,
сдваивание составов;
• ограничение погрузки в адрес отдельных станций (в виде исключения);
• перераспределение парка локомотивов;
• установление дополнительных повышенных заданий по передаче
груженых и порожних вагонов при накоплении их в отделениях сверх
технической нормы;
• перераспределение вагонопотоков по параллельным ходам или круж-
ностью при возникновении затруднений на основных направлениях и др.
Диспетчерское руководство движением поездов непосредственно осу-
ществляют дежурные помощники начальника отдела или дорожные дис-
петчеры (ДГП). Каждый ДГП оперативно руководит эксплуатационной
работой определенного района дороги - дорожного диспетчерского круга.
В дорожный диспетчерский круг включены дорожные направления це-
ликом, т. е. так, чтобы основная масса дорожных поездопотоков зарожда-
лась и погашалась в пределах одного круга. Здесь под зарождением поез-
допотоков понимается отправление поездов в пределах дороги со станций
их формирования, массовой погрузки и выгрузки, а также прием поездов с
соседних дорог по стыковым пунктам. Такой принцип формирования дис-
петчерских кругов обеспечивает максимальную централизацию оператив-
ного управления движением и создает благоприятные условия для эффек-
тивной реализации регулировочных мероприятий. Желательно также,
чтобы границы кругов совпадали с границами участков обращения локо-
мотивов, а каждым отделением руководил один дорожный диспетчер. На
некоторых дорогах имеются узловые дорожные диспетчерские круги, ко-
торые обеспечивают единое руководство работой крупного узла.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Перечислите уровни системы управления на транспорте.
2. В чем состоит изменение основной задачи железных дорог?
3. Что должны обеспечивать задачи при организации перевозочного
процесса?
4. Какие инновации появились в перевозочном процессе?
5. Где и когда впервые зародилось диспетчерское управление на же-
лезнодорожном транспорте?
6. Когда появилось диспетчерское управление на железнодорожном
транспорте в России?
7. Назовите преимущества диспетчерской системы управления.
8. Дайте определение поездного диспетчера.
9. Что относится к функциям оперативно-распорядительного отдела?
9. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
В ПЕРЕВОЗОЧНОМ ПРОЦЕССЕ
9.1. Назначение и технологические функции
автоматизированной системы оперативного
управления перевозками
9.1.1. Оперативные номерные модели
Автоматизированная система оперативного управления перевозкам
(АСОУП) на железных дорогах создавалась как типовая в соответствии
с основными принципами и на основе использования опыта всех внедрен-
ных ранее систем. Дорожная АСОУП не только использовала опыт пред-
шествующих систем, но и обеспечивала их взаимодействие, позволяла
сделать шаг к объединению всех систем оперативного управления в еди-
ную многоуровневую отраслевую автоматизированную систему управле-
ния грузовыми перевозками. Создание динамической информационной
модели требует выполнения ряда условий.
Во-первых, для этого необходим определенный технический уровень
средств вычислительной техники, обработки данных, подготовки и пере-
дачи информации.
Во-вторых, должен быть реализован комплекс технических и техноло-
гических мер, обеспечивающих получение данных соответствующего
уровня полноты и достоверности. К ним относятся: технология подготов-
ки и обработки данных, автоматизация управления технологическими
процессами, автоматический съем информации на уровне линейных пред-
приятий.
В-третьих, необходимость технологических решений в большинстве
случаев может быть закреплена получением технологических документов.
Концепция информационной базы АСОУП предполагает следующие
этапы создания банка данных:
1) поездную и локомотивную модели дороги;
2) модель погрузки и выгрузки вагонов;
3) модель дислокации и работы локомотивных бригад;
4) станционные модели вагонов, не организованных в поезда (табл. 9.1);
5) повагонную модель дороги;
6) модель контейнерного парка и отправок грузов.
Таблица 9.1
Операции с вагонами, отражаемые в вагонной модели дороги
|
Наименование операции |
Код |
|
Прибытие вагона на станцию в составе поезда |
201 |
|
Изменение индекса поезда |
209 |
|
Корректировка сведений о вагоне в составе поезда |
09 |
|
Отправление вагона в составе |
200 |
|
Операции погрузки |
410 |
|
Операции выгрузки |
242 |
|
Другие операции с вагонами, регистрируемые в ВМД |
217 |
|
Выход неисправных вагонов из ремонта |
1354 |
|
Обнаружение неисправных груженых вагонов на станции |
1353 |
|
Информация о передаче вагонов на подъездные и станционные пути |
1397 |
|
Информация о перечислении вагонов |
1359 |
|
Информация о криминогенных коммерческих браках |
273 |
|
Запрос документов в ВМД |
212,213 |
В базе данных должны моделироваться два типа объектов:
• подвижные объекты, участвующие в перевозочном процессе (поезда,
локомотивы, вагоны);
• территориальные объекты, участвующие в организации и управлении
перевозочным процессом (станции, депо, участки).
Первая очередь МПП должна обеспечивать ведение поездной (ПМД) и
локомотивной (ЛМД) моделей дороги и модели погрузки/выгрузки ваго-
нов (МПВ) дороги. В результате этого создаются два фрагмента будущей
повагонной модели – подробные сведения о вагонах, следующих с поез-
дами, и массивы информации о погрузке и выгрузке МПВ по каждой
станции, включающие в себя пономерные сведения о каждом вагоне.
Поездная модель дороги является одной из важнейших составляющих
модели перевозочного процесса, которая создается в АСОУП в рамках
общего банка данных. Она представляет собой совокупность массивов,
отражающих информацию о составах поездов и операциях с ними на
станциях. Информация о составах поездов, которая вносится в поездную
модель дороги, полностью отражает существующие поездные документы.
Это дает возможность сформировать в АСОУП любой технологический
документ на требуемый поезд для работников всех уровней управления
(станции, управления дороги, ОАО «РЖД»).
Такая организация модели дает возможность отражать в АСОУП все
операции с поездами, совершаемые на любых станциях. Но существую-
щие ограничения по ресурсам ЭВМ и развитию информационной связи
ДВЦ со станциями требуют ориентации ПМД на отражение только тех
операций, которые выполняются с поездами на станциях общежелезнодо-
рожного управления.
Таким образом, состав данных ПМД позволяет автоматизированно ре-
шить любую задачу для работников станций, управления дороги.
Создание полных моделей для станций, которые являются детализиро-
ванными дублями соответствующих частей ПМД, осуществляется в рам-
ках разработок нижнего уровня АСУЖТ (АСУСС и т. д.)
Поездная модель корректируется в реальном масштабе времени по по-
ступлению информационных сообщений о составах поездов и операциях,
которые выполняются с ними. При ручном способе подготовки информа-
ционных сообщений реально достижимое запаздывание модели относи-
тельно действительной обстановки находится в пределах 20 минут. Этот
интервал значительно уменьшается при внедрении автоматизированных
рабочих мест на станциях и внедрении устройств автоматического съема
поездной информации.
В поездной модели однотипным образом отражаются данные о четы-
рех группах поездов, определенных «Типовой инструкцией по подготовке
для ЭВМ информации о поездах и оформлению запросов на выдачу ре-
зультатов расчетов»:
1) поездах, на которые требуются повагонные сведения об их составах
в виде телеграммы-натурного листа (ТГНЛ), с. 02;
2) поездах, по которым достаточно итоговых данных об их составах в
виде с. 207 (хозяйственные, восстановительные, и т. д. поезда);
3) поездах, по которым не требуются данные об их составах (толкачи,
резервные локомотивы и т. п.);
4) пассажирских поездах (с. 206).
В некоторых случаях в поездную модель включаются данные о груп-
пах вагонов, условно оформленных как поезда:
– накапливаемых вагонов на состав поезда (при внедрении автомати-
зированного формирования натурного листа поезда ДУ-1 с использовани-
ем с. 210);
– прицепных группах вагонов (при их заблаговременном оформлении в
виде с. 02);
– внутристанционных передачах.
Любой объект моделирования, т. е. поезд, имеет в ПМД свое уникаль-
ное «имя» (идентификатор). Таким именем является индекс поезда. Ин-
декс поезда состоит из трех составляющих:
– станции формирования поезда (5-значный код ЕСР без контрольного
знака);
– номера состава поезда;
– станции назначения поезда (5-значный код ЕСР без контрольного
знака).
По отдельным категориям поездов трактовка составляющих индекса
поезда видоизменяется, т. е. не соответствует их наименованию.
Каждый поезд, вносимый в ПМД, имеет также и внутреннее имя – ма-
шинный индекс поезда – MIP, который представляет собой порядковый
номер записи основного каталога ПМД, куда были внесены сведения об
этом поезде. Использование машинного индекса в производных массивах
и массивах прикладных задач АСОУП позволяет сократить требуемую
память (2 байта вместо 8) и обеспечивает более быстрый доступ к основ-
ным данным ПМД.
В ПМД по каждому поезду отражаются:
1) общие данные о поезде (вес, длина, особые отметки и т. д.);
2) сведения о каждом вагоне, включенном в поезд (номер, станция на-
значения, масса груза в вагоне и т. д.);
3) итоговые данные о составе поезда (по роду подвижного состава, до-
рогам назначения и т. п.);
4) итоговые данные разметки состава поезда по назначениям плана
формирования для конечной станции назначения поезда и отдельных
групп вагонов;
5) перечень операций с поездами в пути следования;
6) данные о локомотивах и локомотивных бригадах, работающих и ра-
ботавших с поездом;
7) информация о нарушении плана формирования в поезде и сведения
о соблюдении норм веса и длины.
Данные о составе поезда включают как текущие сведения, так и всю
историю изменения состава поезда в пути его следования.
Целый ряд сеансовых задач АСОУП (учет перехода вагонов УПВ, кон-
троль плана формирования КПФ и т. д.) занят формированием тех или
иных показателей по поездам, привязанных к определенным станциям.
Для обеспечения эффективной работы при решении этих задач в рамках
ПМД ведется массив операций с поездами по станциям дороги.
ПМД находится в оперативном взаимодействии с другими составляю-
щими МПП, ведущимися в АСОУП:
– локомотивной моделью дороги (ЛМД);
– бригадной моделью дороги (БМД);
– моделью погрузки и выгрузки вагонов (МПВ);
– станционной моделью вагонов, не организованных в поезда (СМВ).
Сообщения об операциях с поездами готовятся на станциях, по кото-
рым в ЭВМ необходимо вести информационные модели. В них отражают-
ся проследование и наличие на текущий момент времени поездов и локо-
мотивов. Такие станции названы выделенными.
Конкретный перечень выделенных станций определяется для каждой
дороги и расширяется в зависимости от технических возможностей и
функционального состава системы. К выделенным станциям в первую
очередь относятся: сортировочные, участковые и другие станции, форми-
рующие поезда и осуществляющие переприцепку локомотивов и смену
локомотивных бригад, в том числе станции, к которым примыкают основ-
ные или оборотные депо, станции перехода поездов, вагонов и контейне-
ров между дорогами и регионами дороги, станции – границы диспетчер-
ских участков. В отдельных случаях сообщения об операциях с поездами
могут поступать и с невыделенных станций.
Основными информационными сообщениями об операциях с поезда-
ми (рис. 9.1) являются:
– сообщение об отправлении поезда: 200;
– сообщение о прибытии поезда: 201;
– сообщение о проследовании поезда через станцию без остановки: 202;
– сообщение о расформировании поезда: 203;
– сообщение о временной остановке (бросании) поезда: 204;
– сообщение о готовности поезда к отправлению: 205;
– сообщение о работе со сдвоенными поездами: 208.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ СООБЩЕНИЯ АСОУП
|
Информация |
Информация |
Информация |
|
Телеграмма-натурный лист Сообщение корректировка данных ТГНЛ 09 Сообщение об отправлении Сообщение о прибытии поезда 201 Сообщение о проследовании Сообщение о расформировании Сообщение о временной остановке Сообщение о готовности поезда к Сообщение об объединении и |
Сообщение междорож- |
Сообщение о погрузке Сообщение о выгрузке Сообщение о зачислении тировка данных о |
Рис. 9.1. Перечень информационных сообщений АСОУП
Информация о локомотивах необходима для решения задач управле-
ния локомотивным парком в центре обработки данных, ведения ЛМД, от-
ражающей сведения о продвижении локомотивов и изменении их состоя-
ний, объединении и разъединении секций локомотивов, изменении кон-
тролируемого парка локомотивов, отмене ошибочной информации о ло-
комотиве. Сообщения о локомотивах подготавливаются и передаются ло-
комотивными депо (основными и оборотными) и выделенными станциями
непосредственно после совершения события.
Используются информационные сообщения об операциях с локомоти-
вами (см. рис. 9.1):
– сообщение об изменении состояний локомотива: 230;
– сообщение об объединении и разъединении локомотивов: 231;
– сообщение об изменении контролируемого парка локомотивов: 233.
В зависимости от принятой технологии на дороге подготовка и переда-
ча сообщений 230, 231, 233 по отдельным выделенным станциям и депо
может осуществляться другими станциями, депо, ИВЦ, а также пунктами
технического обслуживания и оборота локомотивов. В сообщениях о ло-
комотивах, за исключением сообщений о разъединении и объединении
секций локомотивов, и об изменении контролируемого парка локомоти-
вов, многосекционный локомотив или несколько отдельно работающих
секций трех – и четырехсекционного локомотива, а также локомотив при
работе по системе многих единиц идентифицируется одной любой из его
секций. Сведения об остальных секциях (локомотивах) каждой тяговой
единицы содержатся в специальных массивах памяти ЭВМ.
Обеспечение информацией об операциях с вагонами на станции осу-
ществляется на уровне межмашинного обмена систем АСУ СС и АСОУП.
При вводе сообщений операторами станционного технологического цен-
тра об операциях с поездами на станции производится автоматический за-
пуск сообщений в систему АСОУП, которые отражают операции с ваго-
нами в вагонной модели дороги (ВМД).
Основные сообщения о грузовых операциях (см. рис. 9.1):
• сообщение о погруженных и занятых вагонах: 241;
• сообщение о выгрузке и освобождении одного вагона и группы ваго-
нов, если моменты окончания грузовой операции у них совпадают: 242.
9.1.2. Технология получения результатов
Получение результативных материалов АСОП предусматривается по
двум основным способам – по специально подготовленному абонентом
системы сообщению-запросу и по инициативе ЭВМ.
Сообщения-запросы строятся по общим для всех сообщений системы
правилам. Они содержат набор реквизитов, определяющих вид результа-
тивного материала, требования к содержанию информации в нем и другие
данные. По сообщениям-запросам выдаются результаты, полученные при
решении периодических задач, а также результаты расчетов, выполняе-
мых именно по этому запросу. В АСОУП используется несколько сооб-
щений-запросов по определенным видам результативной информации.
Выдача информации по инициативе ЭВМ является отличительной чер-
той АСОУП. Особенности этого режима заключаются в следующем.
При разработке технологии работы конкретных работников, участ-
вующих в оперативном управлении перевозками, определяют, какие ре-
зультативные материалы и при каких условиях необходимы исполнителю
для выполнения возложенных на него функций.
Сообщение-запрос 212 служит для получения из ЭВМ итоговых до-
кументов, содержащих фактическую и прогнозную информацию о работе
подразделений железнодорожного транспорта (например, справок о пере-
ходе поездов, вагонов и контейнеров через стыковые пункты дороги и ре-
гионов, справок о грузовой работе станций, регионов и дороги в целом,
справок о нарушении плана формирования, установленных веса и длины
поезда). Он также используется для получения информации о поездном
положении, состоянии и дислокации локомотивного парка дороги, о под-
ходе вагонов под выгрузку.
Сообщение-запрос 213 служит для получения из ЭВМ технологиче-
ских документов на поезда. Тип запрашиваемой информации определяет-
ся кодом документа. Именем поезда, на который запрашивается необхо-
димая информация, является его индекс. При необходимости в запрос до-
полнительно включается код объекта, по которому запрашивается инфор-
мация на определенный поезд.
9.1.3. Эксплуатируемые системы и комплексы задач,
входящие в состав АСОУП
В состав АСОУП входят следующие эксплуатируемые системы и ком-
плексы задач:
– автоматизированная система пономерного учета контроля дислокации,
анализа использования и регулирования вагонного парка (ДИСПАРК);
– автоматизированная система управления тяговыми ресурсами
(ДИСТПС), включающая оперативный контроль наличия, состояния и
дислокации локомотивов грузового движения и организацию их подвода
на техническое обслуживание (ОКДЛ-1), дислокацию и работу локомо-
тивных бригад грузового движения (ОКДБ-1);
– автоматизированная информационная система организации перево-
зок грузов по безбумажной технологии с использованием электронной на-
кладной (АИС ЭДВ);
– «Грузовой Экспресс» в части ведения подсистем контроля погрузки
экспортных грузов в адрес портов и пограничных переходов и информа-
ционного взаимодействия автоматизированными системами регионов
припортовых, пограничных станций и регионов примыкания к крупным
промышленным комплексам;
– система оперативного пономерного контроля погрузки и выгрузки
вагонов, включая распределение по типам и категориям годности (ОКПВ);
– автоматизированный банк данных инвентарного парка вагонов же-
лезных дорог и вагонов, принадлежащих предприятиям и другим органи-
зациям (ЛБД-ПВ); имеющий в своем составе информационную систему
определения собственника вагонов (СОСВЛГ);
– автоматизированная система контроля за использованием и продви-
жением контейнеров (ДИСКОН).
Прикладные комплексы:
– выдача технологических документов (ВТД);
– контроль плана формирования (КПФ);
– контроль веса и длины поезда (КВД);
– подготовка отчетных данных на основе пономерных моделей;
– обработка информации САИ «Пальма».
В состав АСОУП входит около 6000 программ. АСОУП обеспечила
выдачу оперативным работникам станций и управлений дорог комплекса
технологических документов по каждому поезду. Она стала фундаментом
для создания ряда новых автоматизированных систем и комплексов задач
в системе управления перевозочным процессом (табл. 9.2).
Таблица 9.2
Основные задачи, решаемые АСОУП
|
Комплекс задач |
Мнемокод |
Периодичность |
|
Учет перехода поездов, вагонов и контейнеров |
УПВ |
Реальное время, |
|
Контроль за соблюдением плана формирования |
КПФ |
Реальное время, |
|
Контроль за соблюдением норм массы и длины |
КВД |
Реальное время, |
|
Прогноз прибытия грузов на станции назначения |
ППГ |
Реальное время, |
|
Выдача технологических документов на поезда для |
ВТД |
Реальное время |
|
Слежение за специализированным подвижным |
СЛЕЖ |
Реальное время, |
Окончание табл. 9.2
|
Комплекс задач |
Мнемокод |
Периодичность |
|
Оперативный контроль за наличием, состоянием и |
ОКДЛ-П |
Реальное время, |
|
Оперативный контроль своевременной постановки |
ОКДЛ-Р |
Сутки |
|
Оперативный пономерной контроль погрузки/вы- |
ОКПВ |
6 часов |
|
Автоматизированное ведение поездного положения, |
КПП |
Реальное время, |
|
Контроль за работой замкнутых кольцевых маршрутов |
УРЗМ |
Реальное время, |
|
Контроль за погрузкой и продвижением кольцевых |
СЛЕЖ-М |
Реальное время, |
Кратко рассмотрим назначение комплексов задач АСОУП.
Комплекс УПВ предназначен для оперативного учета перехода поез-
дов, вагонов и контейнеров через междорожные и межрегиональные сты-
ковые пункты, прогноза подхода поездов и вагонов к стыковым пунктам,
решения аналитических задач, связанных с переходом поездов через сты-
ковые пункты.
Комплекс КПФ обеспечивает оперативное выявление нарушений
плана формирования, допускаемых станциями формирования и прицепки
групп вагонов (с учетом изменений, разрешенных на конкретный период),
и накопление данных о нарушениях плана формирования по пунктам
приема поездов с других дорог.
Комплекс КВД включает в себя оперативное выявление неполновес-
ности и неполносоставности поездов, формируемых на станциях, являю-
щихся пунктами перелома установленных норм массы и длины поезда;
накопление данных о нарушениях этих показателей по станциям форми-
рования и пунктам приема поездов с других дорог.
Комплекс ППГ включает в себя предварительное и точное информи-
рование станций и грузополучателей о подходе вагонов под выгрузку.
Предварительное информирование предполагает полную переориентацию
бюро информирования грузополучателей на получение данных из дорож-
ного информационно-вычислительного центра. Точное информирование
проводится после включения вагона в поезд, который доставит его на
станцию выгрузки, или по проследованию этим поездом заданной станции
приближения.
Комплекс ВТД предусматривает обеспечение основных потребностей
станций, управлений дороги в технологических (рабочих) документах на
отдельные поезда (итоговая часть натурного листа, справка для заполне-
ния маршрута машиниста, справка о поезде, размеченная ТГНЛ, и т. д.).
Комплекс СЛЕЖ предусматривает пономерное слежение за специ-
альным подвижным составом и выделенными родами грузов, деление
специализированного подвижного состава (без пономерного слежения) по
заданию, пономерное выделение отдельных родов подвижного состава.
Комплекс ОКДЛ-П включает ведение информационной локомотив-
ной модели дороги, оперативный контроль наличия локомотивов, их со-
стояния и местонахождения (депо, станция, участок между выделенными
станциями, участок обращения и дорога в целом). Он обеспечивает воз-
можность запроса информации по отдельным локомотивам, справок по
локомотивам, находящимся в ремонте, т. е. указывается прогнозное время
окончания ремонта.
Комплекс ОКДЛ-Р предусматривает формирование списка локомоти-
вов-кандидатов на техническое обслуживание (ТО) и текущие ремонты.
Комплекс ОКПВ включает в себя ведение пономерной информацион-
ной модели погрузки и выгрузки вагонов станциями дороги, учет грузовой
работы станций с подготовкой суточных оперативных отчетов, оператив-
ный контроль хода грузовой работы (с начала суток по шестичасовым ин-
тервалам времени).
Комплекс ОКПВ включает в себя ведение пономерной информацион-
ной модели погрузки и выгрузки вагонов станциями дороги, учет грузовой
работы станций с подготовкой суточных оперативных отчетов, оператив-
ный контроль хода грузовой работы (с начала суток по шестичасовым ин-
тервалам времени).
Комплекс КПП предусматривает подготовку схемы поездного поло-
жения и справок о поездном положении на станциях, участках между вы-
деленными станциями, диспетчерских участках, на участках дорожного
диспетчера (пономерных, итоговых и накопительных), а также по наличию
поездов с учетом заданных параметров запросов (направление следования,
заданная станция формирования, назначения или совершения операций).
Решение комплекса задач УРЗМ обеспечивает контроль за кольцевыми
маршрутами, дислокацией на своей и других дорогах маршрутов, припи-
санных к дороге.
Комплекс СЛЕЖ-М предусматривает подготовку данных об отправле-
нии и проследовании отправительских и ступенчатых маршрутов по стан-
циям дороги за отчетные сутки, а при необходимости и за отдельные пе-
риоды суток, для последующего анализа работниками службы перевозок.
Функции АСОУП применительно к наиболее крупным сортировочным
станциям, где требуется решение дополнительных задач, выполнение
большого объема вычислительных работ и обслуживание большого числа
пользователей, более развиты в системах АСУСС.
Однако при дальнейшем развитии функционального состава АСОУП
выяснилось, что объять все функциональные возможности отрасли в од-
ной системе нельзя. Кроме того, программирование для больших ЭВМ де-
ло очень трудоемкое, да и мощность самих вычислительных комплексов
не позволяла решать такие задачи. Поэтому постепенно функциональное
развитие системы вышло за рамки АСОУП, образуя собственные системы
и подсистемы, а за системой АСОУП остались лишь вышеперечисленные
задачи и главная функция – глобальная телеобработка, т. е. пересылка со-
общений между абонентами железнодорожного транспорта, не входящи-
ми в состав АСОУП.
В условиях проводимых реформ и реструктуризации отрасли основ-
ным критерием управления в новых условиях становится показатель при-
были от производственной деятельности. Достижение этого критерия воз-
можно в случае гарантированного обеспечения всех условий перевозок (в
том числе по срокам и маршруту доставки). Денежный показатель должен
стать основным при принятии тех или иных управленческих решений. В
первую очередь необходимо, чтобы действующие АСОУП, ДЦУП, авто-
матизированные системы линейного уровня были не самостоятельными
системами, а взаимодействующими частями общей системы. В этой связи
требуется серьезная модернизация действующей АСОУП, реализующей
функции основного сервера системы (рис. 9.2). Как видно из рисунка, сис-
тема основывается на дорожных и сетевой моделях перевозочного про-
цесса (МПП), включающих все необходимые сведения о состоянии и дис-
локации каждого объекта, участвующего в перевозках (отправки грузов,
контейнера, вагона, поезда, локомотива, локомотивной бригады и т. п.).
Должен обеспечиваться двусторонний обмен информацией между базами
сетевого и дорожного уровней. МПП реализуется в тесном взаимодейст-
вии с автоматизированными базами данных по техническим паспортам
вагонов и контейнеров (АБДПВ, АБДПК).
Новые разработки
по линейному уровню
Рис. 9.2. Схема построения модернизированной АСОУП
9.2.1. Цели и задачи системы
Основная цель системы ДИСКОР – совершенствование оперативного
управления работой железных дорог на основе более эффективного ис-
пользования пропускной способности участков и подвижного состава.
Характерной особенностью системы является возможность запроса в лю-
бой момент времени любой справки, характеризующей работу того или
иного участка.
Наиболее важными задачами системы являются:
1) двух – и трехдневный прогноз подвода поездов и вагонов к стыко-
вым пунктам дороги;
2) укрупненное моделирование перевозочного процесса на полигоне
дороги, выдача прогноза работы ее подразделений;
3) текущее планирование поездной работы на полигоне дороги;
4) текущее планирование работы основных сортировочных станций на
3–6-часовые периоды;
5) укрупненное моделирование перевозочного процесса на сети дорог
и выдача прогноза объемов работы и заданий на 7-дневный период с более
детальным выделением первых суток.
В составе ДИСКОР ведущее место отводится автоматизированному
банку данных (БД), с помощью которого можно выполнять функции на-
копления, хранения, обновления и поиска необходимой информации для
решения задач информации; справочного обслуживания аппарата управ-
ления; реализации оперативного и периодического контроля и анализа
выполнения перевозочного процесса.
9.2.2. Этапы создания системы
Процесс создания системы ДИСКОР условно можно разделить на ряд
последовательных этапов:
1) сначала определяется перечень задач, которые должны быть решены
при автоматизации управления;
2) затем устанавливают состав и объем информации, необходимой для
решения этих задач;
3) далее разрабатывают методы и средства сбора, накопления хранения
и обработки данных.
В системе ДИСКОР реализуется режим общения работника аппарата
управления с ЭВМ. По инициативе пользователя в начале рабочего дня ка-
ждому руководителю на дисплей в соответствии с его функциями предос-
тавляется информация, характеризующая состояние контролируемых им
объектов. По специальным запросам пользователи могут получить из сис-
темы более детальную и формацию, необходимую для принятия решений.
БД ДИСКОР содержит ряд массивов однородной информации, связан-
ной с управлением перевозочным процессом на уровне ОАО «РЖД», а
также аппаратные и программные средства:
• информационный фонд – массивы данных;
• справочный аппарат – совокупность средств, необходим для распо-
знавания содержания хранимых данных и определения адресов при хра-
нении и поиске;
• математическое и программное обеспечение – совокупности машин-
ных программ, реализующих функции БД;
• технические средства.
Основными требованиями при разработке справочного аппарата БД
ДИСКОР являются:
1. Создание средств, позволяющих определить эксплуатационные и
экономические показатели системы управления перевозочным процессом.
2. Выявление правил составления текста любого документа.
3. Организация распределения памяти ЭВМ для отражения любых свя-
зей между массивами данных.
Система ДИСКОР реализована на сети дорог в две очереди. Общая
функциональная структура представлена на рис. 9.3.
Рис. 9.3 Функциональная структура системы ДИСКОР
При внедрении системы первой очереди были решены задачи прогно-
зирования, анализа и контроля грузовой работы, вагонных парков и пока-
зателей работы различных структурных подразделений.
Внедрение второй очереди ДИСКОР предусматривает расширение
функций системы. При этом она не только анализирует ситуацию на по-
лигонах дороги, но и выдает в диалоговом режиме соответствующие ре-
комендации главному диспетчеру диспетчерского центра. При этом под
контролем находятся все дороги по широкой номенклатуре грузов (44 на-
именования грузов, 12 родов подвижного состава). В настоящее время
развитие функционального состава системы осуществляется благодаря
расширению информационных мощностей по таким направлениям, как
оперативное управление работой локомотивного парка, содержание ваго-
нов, обеспечение нормального функционирования пути, устройств энер-
госнабжения, связи и т. д. При этом пользователи ДИСКОР могут в любой
момент получить справки о показателях использования локомотивов, дру-
гих технических средств, что, в конечном счете, позволяет оценивать ра-
боту соответствующих структурных подразделений.
Для обеспечения однократности сбора информации принята система
передаточных файлов. В их качестве в основном выступают специально
разработанные структурированные текстовые файлы. Для их формирова-
ния разработаны программы в рамках комплексов задач.
В качестве передаточных файлов также используются таблицы Excel,
выдаваемые при решении некоторых задач в качестве отчетных форм.
В настоящее время передаточные файлы для модернизированной сис-
темы ДИСКОР формируются в комплексах АСОУП, ИОММ, ИОДВ,
«Экспресс», АСУ вагонного хозяйства.
9.3.1. Структура системы
Система управления ОСКАР была создана коллективом разработчиков
ВНИИАС для автоматизации процессов контроля и управления ходом
эксплуатационной работы на железных дорогах России.
Автоматизация процессов слежения, контроля и управления вагонным
парком стран СНГ – ОСКАР-СНГ – является одной из основных подсистем.
Информационное обеспечение системы ОСКАР-СНГ осуществляется
базой ГВЦ ОАО «РЖД» по всем включенным в систему формам. Доступ к
базе данных ГВЦ осуществляется через СУБД DB2 mainframe.
В настоящее время система ОСКАР-СНГ является двухуровневой.
Первый уровень – управление вагонным парком стран СНГ на уровне
ЦУП ОАО «РЖД».
Второй уровень – управление вагонным парком стран СНГ на уровне
железных дорог.
Основными рабочими звеньями системы ОСКАР-СНГ являются спе-
циализированные АРМ диспетчеров по контролю и управлению вагонным
парком стран СНГ. АРМ предназначены для оперативного слежения за
дислокацией, продвижением и передачей иностранных вагонов на поли-
гоне сети в целом и на отдельных железных дорогах. Техническую основу
АРМ составляет персональный компьютер.
В ЦУП ОАО «РЖД» управление вагонным парком стран СНГ и кон-
троль его использования осуществляет диспетчер по регулированию ва-
гонного парка стран СНГ и Балтии.
На уровне ДЦУ дорог слежение за вагонами стран СНГ осуществляет
диспетчер по контролю использования вагонного парка СНГ, но на неко-
торых дорогах, где еще нет такой штатной единицы, слежение за этими
вагонами вменяется в обязанности другим работникам.
9.3.2. Функциональный состав системы
Основным принципом деятельности функциональной структуры систе-
мы ОСКАР-СНГ являются сквозные технологии. Принцип сквозных техно-
логий заключается в том, что диспетчеры разных уровней управления ис-
пользуют в своей работе одну и ту же информацию (оперативную и стати-
стическую), одинаковые задачи и формы выдачи этой информации. Это де-
лает систему в целом абсолютно прозрачной и позволяет диспетчерам раз-
ных уровней управления «говорить между собой на одном языке». Исклю-
чением является то, что формы верхнего уровня yпpaвления, где собираются
общесетевые данные, недоступны дорожному уровню управления.
На верхнем уровне управления, в ЦУП ОАО «РЖД», АРМ ОСКАР-
СНГ предоставляет диспетчеру информацию в рамках следующих основ-
ных задач.
1. Наличие вагонов на сети и дорогах (условия выбора):
2. Наличие арендованных вагонов (условия выбора):
3. Время нахождения вагонов стран СНГ на железных дорогах (усло-
вия выбора):
4. Передача вагонов по стыковым пунктам (условия выбора):
5. Наличие неисправных вагонов (условия выбора):
6. Нарушение направления погрузки вагонов (условия выбора):
На уровне дорожных центров управления (ДЦУ) ОСКАР – СНГ пре-
доставляет диспетчеру информацию в рамках следующих аналогичных
основных задач.
1. Наличие вагонов на дороге (условия выбора).
2. Наличие арендованных вагонов (условия выбора).
3. Время нахождения вагонов стран СНГ на дороге (условия выбора).
4. Передача вагонов по стыковым пунктам (условия выбора).
5. Наличие неисправных вагонов (условия выбора).
6. Нарушения направления погрузки вагонов (условия выбора).
9.3.3. Справочная система ОСКАР-М
На дорожном уровне оконечным устройством системы является про-
граммная оболочка ОСКАР-М. В основу работы ОСКАР-М положен
принцип работы с гиперссылками с использованием HTML-страниц. В на-
стоящее время программа позволяет получать только справочную инфор-
мацию по заявкам пользователя системы СИРИУС. Это означает, что по-
средством программы невозможно вводить новую информацию.
Следует отметить, что обработка отображаемой ОСКАР-М информа-
ции происходит в реальном режиме времени в рамках систем АСОУП и
ДИСПАРК. Задача ОСКАР-М – систематизировать информацию и выдать
в доступной для пользователя форме.
Вместе с тем функции программы пока не реализованы в полном объ-
еме. Например, объемы сдачи вагонов в регулировку (как по станциям, так
и по регионам) в рамках ОСКАР-М планируется подсчитывать автомати-
чески с формированием соответствующих приказов и фиксацией их вы-
полнения в реальном режиме времени.
9.4.1. Цели системы ДИСПАРК
Полное название комплекса: «Автоматизированная система пономер-
ного учета, контроля дислокации, анализа использования и регулирования
вагонного парка на РЖД», сокращенно ДИСПАРК, что означает Д – диа-
логовая; И – информационно-управляющая; С – система; П – парк грузо-
вых вагонов. В условиях перехода к рыночной экономике и разделения
парка грузовых вагонов между государствами СНГ и Балтии потребова-
лось создать новую систему управления вагонным парком.
Основными целями создания системы ДИСПАРК явились:
• контроль за соблюдением сроков доставки грузов, работой межгосу-
дарственных стыков, использованием «чужих» вагонов;
• постановка вагонов в ремонт по фактически выполненному объему
работ;
• выдача запрета на использование вагонов с неверной нумерацией;
• учет общего наличия вагонов резерва, запаса, неисправных вагонов и
работы с ними;
• автоматизация отчетности о грузовой работе;
• автоматизация пономерного контроля вагонов на подъездных путях и
создание вагонной модели для подъездных путей дорожно-сетевого уровня;
• контроль дислокации порожних вагонов и анализ качества их подго-
товки к погрузке на пункте подготовки вагонов.
Поставленные цели достигнуты благодаря созданию вагонных моделей
дорог и сети, в которых содержатся полные данные о грузовой работе,
общем и пономерном наличии вагонов грузового парка и составляющих
его элементах.
9.4.2. Структура системы ДИСПАРК
Организационная структура системы состоит из трех уровней: сетево-
го, дорожного, линейного.
Сетевой уровень строится на базе поездной и вагонной моделей Глав-
ного вычислительного центра ОАО РЖД и увязан с автоматизированным
банком данных парка грузовых вагонов (АБД ПВ).
Дорожный уровень реализуется в ИВЦ дорог на базе средств ведения
вагонной и поездной моделей. Последние увязаны с линейными системами
по сбору исходной информации, в частности, с АРМ товарной конторы.
Линейный уровень основывается на АСУ сортировочных, грузовых и
других крупных станций, контейнерных пунктов; АРМах товарного кас-
сира, приемосдатчиков, операторов по учету в вагонных депо, вагоноре-
монтных заводах, пунктах подготовки вагонов, пунктах технического об-
служивания и других.
Структура комплекса ДИСПАРК представлена в соответствии с рис. 9.4.
Создавалась система ДИСПАРК поэтапно.
Первый этап – оздоровление парка и пономерной контроль за его со-
держанием, что является одной из главных целей создания системы.
Второй этап – слежение за каждым вагоном, где бы он ни находился:
в составе поезда, на станционных путях, а также за всеми операциями, ко-
торые выполняются с вагоном в пути следования. На втором этапе, кроме
этого, была создана база данных о вагоне с очень высокой степенью дис-
локации сведений по техническим, технологическим и географическим
признакам в реальном масштабе времени. На этой основе ставилась задача
создания и реализации высокоэффективной дорожно-сетевой технологии
оперативного управления вагонным парком, которая должна включать
следующие тематические разделы:
- управление погрузочными ресурсами в целях достижения макси-
мальной погрузки;
- дислокация парка и слежения за вагонами и грузами; контроль и ана-
лиз наличия груженых вагонов по направлениям и назначениям;
- работа вагонного парка и выполнения регулировочных заданий;
- анализ эксплуатационной работы железных дорог и подразделений;
- оперативный анализ технического состояния вагонного парка, а так-
же деятельности предприятий вагонного хозяйства.
ГВЦ
Сетевые прикладные задачи
и
Л
о
X
S
к
ч
ДИСПАРК -С
Взаиморасчеты за
пользование
вагонами и
контейнерами
МПП - С
ЕКИОДВ- С
о
о
а
о
|
ИВЦ Дорожные прикладные задачи |
ИВЦ Дорожные прикладные задачи |
|
ДИСПАРК-Д ЕКИОДВ-Д |
ДИСПАРК-Д ЕКИОДВ-Д |
|
МПП -Д |
МПП -Д |
АРМ
диспетчеров
АРМ дорожного
диспетчера
по информации
АСУ СПВ
(АРМ СПВ)
Межгосудар-
ственные
стыки
АСУ СС,
КСАРМ,
АСУ ГС,
АСУ КП
Станции
оборудован-
ные АСУ
|
АРМ ТВК, |
АП СОУП | |
|
Решающие |
Выделенные | |
|
погрузочные |
станции | |
|
станции |
АРМ ВЧД,
ППС, ВРЗ,
ППВ,МВРП,
ПТО,ПТП
Вагоно-
ремонтные
предприятия
дорог
АРМ МДПУ
(АП СОУП)
Междо-
рожные
стыки
Рис. 9.4. Структура комплекса ДИСПАРК
Третий этап связан с преобразованием методов управления эксплуа-
тационной работой в целом, в первую очередь на дорожном уровне.
К системе подключены:
– АРМ товарных кассиров на линейном уровне;
– система интегрированной обработки дорожной ведомости (погрузка,
выгрузка) на дорожном и сетевом уровнях;
– центры фирменного транспортного обслуживания;
– создана единая информационно-управляющая система на всех уров-
нях, включая грузовладельцев.
Функции четвертого этапа связаны с коренным преобразованием
существующей системы подготовки и перемещения перевозочных доку-
ментов и создания на этой основе более гибкой, достоверной и мобильной
системы расчетов за выполненные перевозки.
Кроме функций учета, контроля, анализа, реализации диалоговых про-
цедур и мотивации управляющих воздействий, сформированы функции
оперативного прогнозирования производственных ситуаций и дорожно-
сетевых сценариев работы вагонного парка на ближайшее время, на не-
сколько суток вперед, а также методы оптимального регулирования по-
грузочных ресурсов.
9.4.3. Технологические функции системы ДИСПАРК
Система ДИСПАРК – это механизм управления, с ее помощью должны
быть созданы предпосылки для успешной реализации на железных доро-
гах не только производственных, но и экономических решений по управ-
лению парком вагонов. Причем с таким расчетом, чтобы обеспечить мак-
симум погрузки при минимальных потребностях в погрузочных ресурсах,
что определяет вторую главную цель создания системы. Этому способст-
вуют новые возможности системы по более гибкому и оперативному со-
ставлению плана формирования и графика движения грузовых поездов,
подчиненных интересам грузовладельцев.
Функциональная структура автоматизированной системы управления
вагонным парком (рис. 9.5) включает в себя:
• управление национальным парком;
• управление выделенными типами подвижного состава;
• слежение за «чужими» вагонами на РЖД;
• слежение за вагонами РЖД в странах СНГ и Балтии;
• управление инвентарным парком цистерн.
Автоматизированная система управления парком вагонов
|
Подси |
стемы | |||||||
|
____________________________________________________________1________________________________________________________________ |
1 |
1 |
1 | |||||
|
Управление |
Управление |
Слежение за |
Слежение за |
Управление | ||||
|
Полу- |
Полувагоны |
Окаты- |
Вагоны- |
Автомо- |
Минера- |
Фитин- |
Транс- | ||
|
Подсистемы | |||||||||
|
Более |
Управление |
Управ- |
Внешне- |
Запас и |
Неисп- |
Монито- |
Новые | ||
|
_ | |||||||||
|
____________________________________________________1___________________________________________________________________ Собственные |
_____________________________________________________1_____________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________1__________________________________________________________________________________________________ Аренда Компании-операторы | ||||||||
Рис. 9.5. Схема функциональной структуры автоматизированной системы
управления вагонным парком
Технологии управления в рамках данной подсистемы разделены на че-
тыре тематических раздела:
– распределение (дислокация) российского вагонного парка и парка ва-
гонов других государств на РЖД;
– распределение вагонного парка с учетом времени нахождения ваго-
нов на РЖД администрацией других государств СНГ и Балтии, на их же-
лезных дорогах;
– контроль за погрузкой вагонов других государств на РЖД;
– выгрузка вагонов с учетом требований возврата «чужого» подвижно-
го состава.
Подсистема управления выделенными типами подвижного состава
Комплекс «Автоматизированная подсистема слежения за выделенными
типами подвижного состава» включает в себя следующие задачи пономер-
ного слежения: за полувагонами с глухим кузовом, полувагонами для длин-
номерных рельсов, окатышевозами, автомобилевозами, вагонами-термо-
сами, минераловозами, фитинговыми платформами, транспортерами.
Данный комплекс предназначен для автоматизации на сетевом уровне
функций контроля управления наличием и перемещением подвижного со-
става отдельных типов как в груженом, так и в порожнем состоянии.
Информационная поддержка указанных задач обеспечивается исполь-
зованием данных объекта «Вагон» ОМПП. Выбор данных для справок
осуществляется из одноименных полей базы (рис. 9.6).
Рис. 9.6. Структура вагонной модели
Основной функцией данного комплекса является анализ распределения
и наличия груженых и порожних вагонов на дорогах России, а также по
дорогам СНГ, что позволяет получать информацию о дислокации вагонов
на дорогах и отделениях дороги. При этом пользователь имеет возмож-
ность запрашивать информацию по номеру вагона.
Подсистема слежения за вагонами других администраций на тер-
ритории железных дорог России
Данная подсистема слежения предназначена для реализации новых
технологий управления вагонами грузового парка, основанная на номер-
ном учете наличия, состояния и использования.
Система позволяет получать информацию:
• о дислокации порожних и груженых вагонов на дорогах;
• дислокации порожних и груженых вагонов на станциях дороги;
• простоях вагонов.
Подсистема слежения за российскими вагонами, находящимися
более шести месяцев в странах СНГ и Балтии
Назначением подсистемы является автоматизация функций контроля
за вагонами РЖД, не возвращенными железнодорожной администрацией
– пользователей в течение шести месяцев. Задача формирует информаци-
онную основу при возмещении убытков от утери грузовых вагонов РЖД.
С помощью системы от обобщенной оценки можно перейти к более
детальным данным и установить: номер вагона, станцию назначения, до-
рогу приема, стыковой пункт входа этого вагона, маршрут его следования
и станцию, на которой находится вагон в настоящее время.
Автоматизированная система управления сортировочной станцией
(АСУ СС) является составной частью АСУЖТ. В АСУ СС решаются сле-
дующие задачи (табл. 9.3).
АСУ СС взаимодействует с дорожной АСОУП.
В условиях АСУ СС используют информацию двух типов: постоянную
(нормативно-справочную информацию) и оперативную (об операциях с
поездами и вагонами).
Большую сложность представляет автоматизация ввода в АСУ СС
оперативных сведений о дислокации поездов и вагонов на путях парков
станции для ведения вагонной модели. Накопительная ведомость и заго-
товка натурного листа на новый поезд, выдаваемая АСУ СС, не учитывает
реальностей процесса расформирования: появления «чужаков», нерасцеп-
ку вагонов, перестановку вагонов при окончании формирования и др. По-
этому выдача натурного листа на отправляемый поезд сдерживается про-
цессом ручной корректировки информации о составе по результатам на-
турного списывания номеров вагонов.
Система организации вычислительного процесса АСУ СС предполага-
ет разделение всего программного обеспечения на две части: функцио-
нальную и системную.
Функциональная часть состоит из прикладных программ, каждая из
которых обеспечивает необходимое преобразование информации для по-
лучения стандартных выходных форм АСУ СС. Входной информацией
для каждой прикладной программы являются записи информационных
моделей и массивов НСИ.
Таблица 9.3
Перечень и функции задач управления, решаемых в АСУ СС
|
Задача |
Основной |
Выполняемая функция |
|
Обработка информации о подходе поездов | ||
|
1. Получение из АСО УП ТГНЛ |
ЭВМ |
Информирование |
|
2. Подготовка и выдача плана |
ДСЦС, ДСП |
Планирование работы по |
|
3. Получение информации для ин- |
Информатор |
Информирование грузопо- |
|
4. Получение результатов списы- |
Оператор СТЦ |
Выявление несоответствия |
|
5. Расчет и выдача сортировочного |
ДСПГ, оператор |
Выдача информации для |
|
6. Слежение за спецподвижным |
Оператор СТЦ |
Отслеживание местонахо- |
|
7. Поиск бездокументных вагонов |
Работники |
Выдача информации из ар- |
|
Непрерывный учет наличия и расположения вагонов | ||
|
8. Получение ведомости накопле- |
Оператор СТЦ |
Учет накопления вагонов |
|
9. Получение результатов списы- |
Оператор СТЦ |
Выявление несоответствия |
|
10. Расчет и выдача натурного |
Оператор СТЦ |
Подготовка документов на |
|
11. Выдача бланка предупрежде- |
Локомотивная |
Ведение массива предупре- |
|
12. Формирование справки о со- |
ДСЦС, ДСПГ |
Обеспечение информацией |
|
13. Выдача данных о запрашивае- |
Оператор СТЦ, |
Получение полной инфор- |
|
14. Выдача наряда на развоз мест- |
ДСЦМ, оператор |
Подготовка информации о |
|
Задача |
Основной |
Выполняемая функция |
|
15. Выдача справки для военизи- |
ФГУ ВО ЖДТ |
Информация о расположе- |
|
16. Расчет и выдача справки о ра- |
ДСЦ, ДС |
Обеспечение информацией |
|
Планирование работы станции | ||
|
17. Выдача плана прибытия поез- |
ДСЦС, ДСП |
Обеспечение информацией |
|
Анализ качества выполнения заданий формирования поездов | ||
|
18. Выдача справки о нарушении |
ДС, |
Выявление случаев нару- |
|
19. Расчет и выдача отчета о выпол- |
ДС |
Подготовка отчета, позво- |
|
20. Расчет и выдача отчета ДО-15 |
Оператор |
То же |
|
21. Расчет и выдача отчета формы |
То же |
» |
|
22. Расчет и выдача отчета формы |
» |
» |
|
23. Расчет и выдача справки о ра- |
» |
» |
|
24. Расчет и выдача балансового |
» |
» |
|
25. Расчет и выдача отчета о простое |
» |
» |
Системная часть обеспечивает выполнение общих процедур: провер-
ку достоверности поступающей информации (форматный и логический
контроль макетов), запуск прикладных задач, выдачу выходных форм.
Основой информационного обеспечения АСУ СС являются посту-
пающие в реальном масштабе времени по каналам связи с ЭВМ телеграм-
мы-натурные листы на прибывающие поезда, а также информации о ди-
намике технологии переработки вагонопотоков на станции (перечень но-
меров вагонов в прибывающих поездах, а также в сформированных соста-
вах, переставляемых в парк отправления; время фактического прибытия и
отправления поездов, расформирования составов; корректировка ранее
переданной информации и т. д.).
С помощью терминальных устройств АСУ СС (телетайпы, дисплеи)
операторы СТЦ, товарной конторы, ДСП в диалоговом режиме вводят в
ЭВМ информацию о составе поездов, о времени выполнения соответст-
вующих операций с поездами и вагонами, корректируют информацию,
ранее поступившую в ЭВМ.
АСУ СС является системой организационного управления и функцио-
нирует на базе информации, вводимой в ЭВМ пользователями (операто-
рами СТЦ, дежурными по горке и паркам, операторами ПТО).
Часть информации поступает автоматически из ЭВМ ДВЦ. Сведения
для работы системы АСУ СС вводятся в виде специальных функций.
Перечень основных функций приведен в табл. 9.4.
Основные функции системы АСУ СС
Таблица 9.4
|
Код |
Сообщение |
Исполнитель ввода |
|
02 |
ТГНЛ на прибывающий поезд |
ЭВМ ДВЦ |
|
05 |
Информация о составе прибывающего поез- |
Пост списывания во |
|
06 |
Перечень номеров вагонов поезда, выстав- |
Пост списывания |
|
09 |
Корректировка ТНЛ |
Оператор СТЦ прибытия |
|
200 |
Прибытие поезда |
То же |
|
План прибытия поездов |
Оператор ЭВМ | |
|
203 |
Расформирование состава |
ДСПГ |
|
Прицепка вагонов |
Оператор СТЦ, ДСПП | |
|
Отцепка вагонов |
То же | |
|
Объединение составов |
Оператор СТЦ | |
|
Разъединение состава |
То же | |
|
Выставление поезда |
» | |
|
201 |
Отправление поезда со станции |
ДСПП |
|
333 |
Отмена отправления |
Оператор СТЦ, ДСПП |
|
Отмена прибытия |
Оператор СТЦ | |
|
Запрос ТГНЛ с другой дороги |
То же | |
|
Перечисление вагонов |
ДСЦС | |
|
Сортировочный листок |
Оператор СТЦ, ДСПГ. | |
|
Перестановка составов (вагонов) |
Оператор СТЦ, ДСПП | |
|
Удаление ТНЛ |
Оператор СТЦ | |
|
Замена индекса поезда |
То же | |
|
Передача ТГНЛ в систему АСОУП |
» |
В составе АСУ СС на базе выполнения функций создается оперативная
модель текущего состояния перевозочного процесса (рис. 9.7). Она включает
сведения об ожидаемом прибытии поездов и их составе в объеме натурного
листа поезда, данные о поездах, находящихся в парках станции, и об их со-
ставе, пономерные сведения о каждом вагоне в сортировочном парке.
Рис. 9.5. Основные оперативные сообщения в АСУСС
Кроме того, система накапливает архивную информацию о выполнен-
ной работе. На основании этих данных организовано информационное об-
служивание пользователей. Перечень основных справочных функций, ко-
торые пользователи могут использовать в процессе своей работы, приве-
ден в табл. 9.5.
Таблица 9.5
Основные справочные функции АСУСС
|
Справочные функции |
Потребитель |
|
Выдача бланка предупреждений |
ДСПП |
|
Выдача наряда на развоз местного груза |
ДСЦМ, маневровая бригада |
|
Информация о спецподвижном составе |
Оператор по учету |
|
Справочные функции |
Потребитель |
|
Справка о нарушении плана формирования в |
ДС |
|
Поиск вагона по номеру в парках |
Оператор СТЦ |
|
Выдача размеченной ТНЛ на прибывающий поезд |
Оператор СТЦ, ДСЦС |
|
Выдача сортировочного листа |
СТЦ, ДСПГ, |
|
Справка о работе сортировочных горок |
ДСЦС, ДС |
|
Справка о наличии на станции транзитных с пере- |
Оператор по учету |
|
Натурный лист на поезд |
СТЦ, ДСПП |
|
Состояние путей парков станции |
СТЦ, ДСПП, ДСЦС |
|
Выдача плана прибытия поездов |
СТЦ, ДСЦС |
|
Исключение из ЭВМ текстов ТНЛ |
Оператор ЭВМ |
|
Сведения для информирования получателей о при- |
Информатор станции |
|
Перечень номеров вагонов на путях парка |
Оператор СТЦ |
|
Справка о необходимости сопровождения грузов |
ВОХР |
|
Справка о пломбах |
Оператор СТЦ |
|
Наличие ТНЛ |
То же |
|
Выдача накопительной ведомости |
» |
|
Запрос ТНЛ в АСО УП |
» |
|
Выбор очередности роспуска |
ДСЦС, ДСЦ формирования |
|
Справка о простоях |
Оператор СТЦ |
|
Расчет контрольного знака номера вагона |
То же |
|
Справка об отправленных поездах |
Оператор |
|
Запрос сведений о виде 02-сообщения |
Оператор СТЦ |
|
Размеченная ТНЛ |
То же |
|
Сведения о вагонах с нарастающим итогом |
» |
|
Справка о нарушении схем прикрытия |
» |
|
Справка об изменении ЕСР назначения вагона |
» |
|
Поиск вагонов и поездов в архиве |
Оператор СТЦ, |
|
Справка о неисправных вагонах |
Оператор СТЦ |
|
Справка о вагонах других государств |
То же |
|
Справка о разложении состава |
Оператор СТЦ, оператор по |
|
Отчет о вагонном парке формы ДО-2 |
Оператор |
|
Запрос балансового журнала ф. ДУ-4 |
То же |
|
Справочные функции |
Потребитель |
|
Отчет о простое вагонов ф. ДУ-9 |
Оператор |
|
Отчет о простое транзитных вагонов ДО-6 |
То же |
|
Запрос справки о работе станции ф. ВЦ-88 |
» |
|
Отчет ф. ДО-15 (2 и 3 разделы) |
» |
|
Отчет о выполнении вагонопотоков по назначению |
ДС |
|
Справка о порожних вагонопотоках по отправлению |
То же |
|
Справка о вагонах по массивам отчетности |
» |
9.6.1. Структура, назначение системы
В настоящее время система ГИД «УРАЛ-ВНИИЖТ» внедрена в центре
управления перевозками (ЦУП ОАО «РЖД») и на всех дорогах России
(ДЦУ дорог). Ею оснащено более 4 тыс. АРМ оперативных и руко-
водящих работников служб управления перевозками, а также пользовате-
лей других служб и ведомств.
Система ГИД «УРАЛ-ВНИИЖТ» предназначена для управления хо-
дом перевозочного процесса с автоматизированных рабочих мест диспет-
черского и руководящего аппарата всех уровней управления эксплуатаци-
онной работой. Кроме того, информационные возможности системы ис-
пользуются работниками других служб и ведомств. Она включает в себя
функции прогнозирования, планирования, контроля, регулирования, учета
и анализа. Пользователю предоставлен удобный интерфейс, обеспечи-
вающий максимально быстрый доступ к необходимой ему информации на
основе современных компьютерных технологий.
В программный продукт системы включены: ГИД ДНЦ – для поездно-
го диспетчера, ГИД ДСП – для дежурного по станции, ГИД ДГП – для
диспетчера по управлению поездопотоками.
9.6.2. Виды графиков движения в системе
Даже в условиях компьютерных технологий нормативный график
движения поездов остается основой организации перевозочного процесса.
Измененный нормативный график, рассчитанный на конкретные сутки с
учетом планируемых «окон», является вариантным графиком. На его ос-
нове рассчитывается уменьшение размеров грузового движения, а также оп-
ределяются изменения в движении пассажирских и пригородных поездов.
На основе фактических данных о прибытии, отправлении и просле-
довании поездами раздельных пунктов, а также о выполнении с поездами
различных операций (при возможности съема информации с устройств
СЦБ ведется график исполненного движения. Он дополняется данными
о составах поездов и локомотивах, локомотивных бригадах, пометками об
окнах на станциях и перегонах, о сбоях в работе и задержках поездов, о
закреплении составов и отдельных вагонов, закрытии путей станций для
движения. В графике отражаются также действующие предупреждения,
ход обработки составов поездов в парках станций, наличие локомотивов и
локомотивных бригад, данные о развозе местного груза и отправлении ме-
стных вагонов, фамилии дежурного персонала и все другие пометки, ввод
которых необходим для правильного отображения хода перевозочного
процесса на участке (полигоне), вверенном диспетчеру или дежурному.
Для отражения движения по некоторым раздельным пунктам, чаще
всего – техническим станциям (пункты смены локомотивов и локомотив-
ных бригад, а также обработки составов поездов и погранично-таможен-
ного досмотра), стыковым станциям дорог и регионов, а также грузовым
станциям, составляется сокращенный график.
Подробные расписания с плановыми операциями содержит план-
график пропуска поездов по участкам и направлениям. При его расче-
те максимально соблюдаются все условия прокладки ниток с учетом дли-
ны и признаков поездов, интервалов безопасности, «враждебности» мар-
шрутов, количества, свободности, в пределах полезной длины и специали-
зации путей перегонов, предоставленных и планируемых окон, дейст-
вующих предупреждений и других признаков. На основе данных норма-
тивного или вариантного графиков и нормативов времени хода поездов
рассчитывается прогнозный график.
9.6.3 Дополнительные функции системы
В системе ГИД «Урал-ВНИИЖТ» реализовано несколько форм пред-
ставления поездного положения.
Основными из них можно считать форму «Обмен поездов и вагонов по
стыковым пунктам дорог» на путевой схеме дороги в отдельной таблице, а
также форму «Наличие поездов на станциях и участках дороги».
Табло диспетчерского контроля предназначено для отображения пу-
тевой схемы перегонов и станций с номерами путей, стрелок и названий
светофоров, контроля установки, занятия и освобождения маршрутов
приема и отправления поездов, занятия изолированных участков (с вво-
дом номера поезда), показаний светофоров и положения стрелок. В систе-
ме существует база контроля состояний локомотивов. По основным ти-
пам и сериям локомотивов разрабатываются таблицы их дислокации и со-
стояний с учетом текущего вида работ.
К числу задач местной работы, реализованных в системе, относится –
контроль наличия местного груза к развозу и передаче, подсчет фактиче-
ски выполненной работы по развозу и передаче местного груза, показ на
графике исполненного движения прицепок и отцепок вагонов на станциях.
Расчет всех показателей ведется на текущий или иной момент времени и
за указанный период для диспетчерского участка, ДЦС и дороги в целом.
Все виды анализа проводятся за истекшие, текущие сутки, первую и
вторую диспетчерские смены или за иной период времени по дороге, от-
делению, диспетчерским участкам в зависимости от решаемых пользова-
телем задач. В дополнение к классической структуре объекта «дорога –
регион – диспетчерские участки» добавлена возможность разделения объ-
екта на произвольные зоны.
Для быстрого обнаружения необходимого пользователю поезда, ло-
комотива, вагона предусмотрена функция поиска. Поиск поезда ведется
по номеру и (или) индексу, поиск локомотива – по серии и (или) номеру,
поиск вагонов – по отдельным характеристикам или с их произвольным
сочетанием. Кроме того, предусмотрен поиск «брошенных», опаздываю-
щих поездов.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Приведите состав динамической информационной модели.
2. Приведите состав информации, обеспечивающей ведение ПМД.
3. Перечислите основные сообщения об операциях с поездами.
4. Перечислите сообщения об операциях с локомотивами.
5. Перечислите сообщения о грузовой работе.
6. Что является информационной основой банка данных АСОУП?
7. Что относят к территориальным объектам, участвующим в перево-
зочном процессе?
8. Назовите основные системы и комплексы задач АСОУП.
9. Назовите цели создания системы ДИСКОР.
10. Назовите основные задачи, решаемые в системе.
11. Приведите состав БД системы.
12. Перечислите основные требования, предъявляемые к БД системы.
13. Назовите основные функции системы ДИСКОР 1-й очереди.
14. Назовите основные функции системы ДИСКОР 2-й очереди.
15. Назовите цели создания системы ДИСПАРК.
16. Назовите основные этапы создания системы.
17. Опишите функции первого этапа.
18. Опишите функции второго этапа.
19. Опишите функции третьего этапа.
20. Опишите функции четвертого этапа.
21. Приведите структуру системы ДИСПАРК.
22. Функциональный состав системы ДИСПАРК.
23. В чем заключается эффективность системы ДИСПАРК?
24. Назовите основные задачи, решаемые в АСУ СС.
25. Перечислите составляющие информационной модели сортировоч-
ной станции.
26. Что входит в состав оперативной модели перевозочного процесса?
27. Назовите основные оперативные сообщения о составах поездов в
АСУ СС.
28. Назовите основные оперативные сообщения об операциях с поез-
дами и вагонами в АСУ СС.
29. Назовите цели создания системы ГИД «Урал-ВНИИЖТ».
30. Опишите структуру системы.
31. Назовите основные функции, выполняемые системой.
32. Перечислите основные виды графиков, разрабатываемые в системе.
33. Каково назначение вариантных графиков?
34. Каковы функции системы ГИД – ДНЦ/ДСП.
35. Каковы функции системы ГИД – ДГП.
36. Каковы способы получения информации в системе?
Транспортная стратегия России до 2025 г. определила основные на-
правления развития железнодорожного транспорта. Предусмотрено созда-
ние таких условий, при которых будут реализованы следующие инвести-
ционные проекты:
1) создание единого информационного пространства для взаимодейст-
вия органов управления транспортным комплексом и клиентов рынка
транспортных услуг;
2) создание системы логистических центров и информационного со-
провождения перевозок в международных транспортных коридорах;
3) создание Государственного информационного ресурса транспортно-
го комплекса Российской Федерации;
4) создание системы сбора и обработки статистической информации по
транспортному комплексу.
Новая технология подачи заявок на перевозку грузов, разработанная
специалистами СФТО вместе с другими департаментами, расширит
спектр и повысит уровень сервиса для грузоотправителей.
Реализация новой технологии предусматривает и использование таких
процедур, которые позволяют передавать заявки из офиса клиента или от-
туда, откуда ему это всего удобнее.
Создается информационная база для компьютеризированной системы
планирования перевозок грузов. Уже появилась технология согласования
объемов смешанных и международных перевозок грузов, совместимая с
информационными сетями Министерства транспорта и связи РФ и неко-
торыми иностранными железными дорогами. Обмен данными - по элек-
тронной почте.
Сегодня сняты многие проблемы, связанные с отсутствием правовой ба-
зы для дальнейшего развития электронного документооборота. Созданы усло-
вия для того, чтобы клиентам было проще общаться с железными дорогами.
Сегодня на железных дорогах уже проводится работа по наращиванию
количества станций, подключенных к сети передачи данных. Единая ин-
формационно-вычислительная сеть АКС ФТО охватит 400-500 железно-
дорожных станций. Для того чтобы информация о грузах, отправляемых
со станций, передавалась в масштабе времени, близком к реальному, надо
решить вопросы с обеспечением информационными каналами.
Инвестиции в компьютерные технологии СФТО должны быть эконо-
мически оправданы. Поэтому тщательно анализируются грузопотоки и
уровень конкуренции с другими видами транспорта. В первую очередь
сеть охватит все пограничные и припортовые станции.
В ОАО «РЖД» разработан новый подход по организации информаци-
онного обслуживания клиентов всего комплексного сервиса, какие бы
системы ни избирались отдельными пользователями, их можно концен-
трировать на единой программно-аппаратной платформе, основанной на
веб-технологиях.
Программа информатизации железнодорожной отрасли является уни-
кальной. Она предполагает создание одной из самых масштабных и высо-
котехнологичных сетей телекоммуникаций России, способной обеспечить
скоростной цифровой связью не только инфраструктуру железнодорожно-
го транспорта, но и 85–90 % населения страны. Уникальная программа
создания национальной цифровой сети связи строится на основе таких но-
вых технологий, как «SDH»-, «IP» – и «АТМ»-технологии. Проект созда-
ния сети «Компании ТрансТелеком» признан одним из лучших в Европе.
Работы по созданию современной взаимосвязанной телекоммуникацион-
ной инфраструктуры на российских железных дорогах продолжают прово-
диться. Проложено 26 тыс. км волоконно-оптического кабеля, 8 тыс. км ма-
гистральных сетей связи, создается спутниковая подсистема ОАО «РЖД» и
организуется единая сеть передачи данных (СПД) российских дорог. Завер-
шается первая очередь систем повагонного учета ДИСПАРК и автоматизи-
рованного контроля за использованием контейнеров. При этом данные кон-
тейнерной системы будут увязаны в общий пул с ДИСПАРК. Есть идея объ-
единить ДИСПАРК с управляющей системой ОАО «РЖД». В перспективе
все данные, которые можно снять с датчиков по мере движения вагона, бу-
дут сниматься. Причем система будет функционировать так, чтобы инфор-
мация вводилась только один раз. Предстоит решить и то, как обеспечить
доступ к данным для пользователей. Существенным продвижением в этом
направлении является создание сертифицированного ФАПСИ – щита Ин-
тернет, который позволит закрыть несанкционированный доступ в слу-
жебные сети ОАО «РЖД». Другим методом, позволяющим существенно
ограничить доступ внешних клиентов к информационным ресурсам
ОАО «РЖД», является создание на базе ГВЦ информационного обслу-
живания пользователей услуг железнодорожного транспорта.
ВНИИАС разработана концепция механизации и автоматизации тех-
нологических процессов сортировочных станций. Создано новое поколе-
ние микропроцессорных систем, которые соответствуют современным
требованиям и обеспечивают автоматизацию практически всех техноло-
гических операций на сортировочных станциях.
С технической точки зрения высокие требования к эффективности
управления перевозками формируют потребность в более высоком уровне
информатизации. Информационные технологии сегодня – это не просто
средства поддержки управления, а один из важнейших элементов инфра-
структуры транспорта. Из разряда вспомогательных средств они стали ос-
новными технологиями и оказывают существенное влияние на совершен-
ствование процесса управления перевозками.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Назовите основные направления развития информатизации желез-
нодорожного транспорта.
2. Назовите функции системы АС РПГ.
3. Назовите основные инвестиционные проекты, реализуемые на же-
лезнодорожном транспорте.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
С технической точки зрения высокие требования к эффективности
управления перевозками формируют потребность в более высоком уровне
информатизации. Информационные технологии сегодня – это не просто
средства поддержки управления, а один из важнейших элементов инфра-
структуры транспорта. Из разряда вспомогательных средств они стали ос-
новными технологиями и оказывают существенное влияние на совершен-
ствование процесса управления перевозками.
На железных дорогах страны разработан и успешно внедряется ком-
плекс многоцелевых информационных технологий, позволяющий выпол-
нять коммерческие и эксплуатационные процедуры перевозок не без элек-
тронного обмена данными, он основывается на отраслевой информацион-
но-телекоммуникационной инфраструктуре, включающей в себя волокон-
но-оптическую цифровую сеть связи, которая выходит на таможенные
терминалы и основные морские порты. Это дает реальную возможность
интеграции всех видов транспорта на информационном уровне.
В качестве приоритетных направлений внедрения информационных
технологий определены:
– информационная интеграция на транспорте и в логистике на основе
сетевых технологий с целью обеспечения мониторинга движения грузов;
– электронные формы контрактов, перевозочных документов и платежей.
Решение проблем простоя вагонов на пограничных переходах путем
внедрения технологий, основанных на электронном документообороте.
Поэтапно внедряемая информатизация железнодорожного транспорта
способствует:
– повышению производительности труда;
– исключению потерь времени;
– более рациональному использованию трудовых и материальных ре-
сурсов.
Оптимальное использование возможностей информационной системы
железных дорог позволяет существенно снизить затраты на управление
при организации и осуществлении внутренних и международных перево-
зок различными видами транспорта, обеспечивает повышение качества
транспортных и логистических услуг.
1. Глущенко, В.В. Информационные технологии систем управления :
учебное пособие / В.В. Глущенко. – СПб.,2002.
2. Дружинин, Г.В. Расчеты систем и процессов при автоматизирован-
ном управлении и проектировании (на примерах железнодорожного
транспорт) : учебное пособие. / Г.В. Дружинин, Е.Е. Лукина, В.И. Панкра-
тов. – М. : МИИТ, 1999. – 133 с.
3. Ерофеев, А.А. Информационные технологии на железнодорожном
транспорте : пособие по выполнению практических работ / А.А. Ерофеев,
В.Г. Кузнецов. – Гомель, 2003.
4. Закорюкин, В.Б. Теория и технология информационных процессов.
Информационные процессы в автоматизированных системах : учебное по-
собие / В.Б. Закорюкин. – М., 1998.
5. Информационные технологии на железнодорожном транспорте :
учеб. для вузов ж.-д. транспорта / Э.К. Лецкий, В.И. Панкратов,
В.В. Яковлев [и др] ; под. ред. Э.К. Лецкого, Э.С. Поддавшкина,
В.В. Яковлева. – М. : УМК МПС России, 2000
6. Информационные технологии управления / под редакцией проф.
Г.А. Титоренко. – М. Юнити, 2003.
7. Информационные технологии управления : учебное пособие / со-
став. Ю.М. Черкасов, И.Ю. Арефьев, Н.А. Акатова [и др.]. – М. : ИНФРА-
М, 2001.
8. Михайлов, А.В. Современные информационные технологии: техни-
ческая база, функции, проблемы / А.В. Михайлов // Автоматика, связь,
информатика. – 2001. – № 9.
9. Проектирование информационных систем на железнодорожном
транспорте / под ред. д-ра техн. наук, профессора Э.К. Лецкого. – М., 2003.
10. Советов, Б.Я. Информационные технологии / Б.Я. Советов,
В.В. Цехановский. – М. : Высшая школа, 2003.
11. Автоматизированные диспетчерские центры управления эксплуа-
тационной работой железных дорог / под ред. П.С. Грунтова. – М. :
Транспорт, 1990.
12. ГОСТ 15971-90. Системы обработки информации. Термины и оп-
ределения. – М. : Изд-во стандартов, 1991.
13. ГОСТ 22269-76. Рабочее место оператора. Взаимное расположение
элементов рабочего места. Общие эргономические требования. – М. :
Изд-во стандартов, 1990.
14. ГОСТ 34.003-90. Автоматизированные системы. Термины и опре-
деления // Информационная технология. Комплекс стандартов и руково-
дящих документов на автоматизированные системы. – М. : Изд-во стан-
дартов, 1991.
15. ГОСТ 50948-96. Средства отображения информации индивидуаль-
ного пользования. Общие эргономические требования и требования безо-
пасности. – М. : Техинформ, 1999.
16. Системы автоматизации и информационные технологии управле-
ния перевозками на железных дорогах : учеб. для вузов ж.-д. транспорта /
В.А. Гапанович [и др.] ; под ред. В.И. Ковалева, Т.А. Осьминина,
А.А. Грошева. – М. : Маршрут, 2006.
17. Елисеев, С.Ю. Концепция построения автоматизированной систе-
мы управления / С.Ю. Елисеев, Д.А. Соснов // Жел.-дор. транспорт. –
2004. – № 6.
18. ГИД «УРАЛ-ВНИИЖТ». Автоматизированная система оператив-
ного управления эксплуатационной работой / Х.Ш. Зябиров, [и др.] //
Жел.-дор. транспорт. – 2003. – № 4.
19. Зябиров, Х.Ш. «СИРИУС». Единая сетевая интегрированная систе-
ма / Х.Ш. Зябиров, Н.Ф. Слободянюк // Жел.-дор. транспорт. – 2003. – № 8.
20. Сидорова, Е.Н. Автоматизированные системы управления в экс-
плуатационной работе : учеб. для техникумов и колледжей ж.-д. транспор-
та / Е.Н. Сидорова. – М. : Маршрут, 2005.
21. Тишкин, Е.М. Автоматизация управления вагонным парком /
Е.М. Тишкин. – M. : Интекст, 2000.
22. Тулупов, Л.П. Автоматизированные системы управления перево-
зочными процессами на железных дорогах : учебное пособие для вузов /
Л.П. Тулупов, Е.М. Жуковский, А.М. Гусятинер. – М. : Траспорт, 1991.
23. Шаров, В.А. Управление перевозками в условиях информатизации
отрасли / В.А. Шаров // Жел.-дор. транспорт. – ЭИ/ЦНИИТЭИ МПС. – 1999.
– Вып. 2. – (Серия «Организация движения и пассажирские перевозки).
ВВЕДЕНИЕ 3
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 4
1. ОБЩЕСТВО И ИНФОРМАЦИЯ 6
1.1. Понятие информации, ее виды и свойства 6
1.2. Превращение информации в ресурс. Формы и виды ИР 8
2. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И ТЕХНОЛОГИИ. ИХ
КЛАССИФИКАЦИЯ В ОРГАНИЗАЦИОННОМ УПРАВЛЕНИИ 10
2.1. Понятие информационных технологий в управлении, их роль на
современном этапе 10
2.2. Классификация информационных технологий 11
2.3. Основные этапы развития информационных технологий 15
2.4. Структура и классификация информационных систем 16
2.4.1. Классификация информационных систем 16
2.4.2. Состав технологического обеспечения
информационных систем 21
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ 26
3.1. Состав и формирование требований
к информационной системе 26
3.2. Нормативные документы по проектированию
информационных систем 27
3.3. Состав и формирование требований
к информационной системе 28
4. БАЗОВЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ 32
4.1. Элементарные операции информационного процесса 32
4.2. Анализ информационных процессов и их временные
характеристики 34
4.3. Способы описания информационных процессов.
Классификация моделей 35
4.4. Разработка алгоритма реализации
и блок-схемы информационных процессов 38
4.5. Разработка словесного описания выполнения функций
системы (алгоритма) 41
4.6. Расчет временных характеристик информационного процесса 41
5. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ СОСТАВ АСУЖТ 44
5.1. Основные положения 44
5.2. Новые высокотехнологичные технологии 46
5.2.1. Комплекс информационных технологий управления
перевозочным процессом 46
5.2.2. Комплекс информационных технологий управления
маркетингом, финансами, экономикой 47
5.2.3. Комплекс информационных технологий управления
инфраструктурой железнодорожного транспорта 47
5.2.4. Комплекс информационных технологий управления
непроизводственной сферы 48
6. ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ49
6.1. Общие понятия 49
6.2. Единицы измерения информации 50
6.3. Основные понятия классификации информации.
Системы классификации информации 50
6.4. Понятия и основные системы кодирования информации 54
6.5. Состав и назначение классификаторов 56
6.6. Методы обнаружения ошибок 57
7. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ АСУЖТ 59
7.1. Состав и назначение комплекса технических средств,
требования, предъявляемые к техническому обеспечению 59
7.2. Технические средства регистрации, сбора
и подготовки информации 60
7.3. Сеть передачи данных на железнодорожном транспорте 61
7.3.1. Общие понятия 61
7.3.2. Классификация систем передачи данных 62
7.3.3. СПД грузовыми перевозками 63
7.3.4. СПД пассажирскими перевозками 65
8. ПЕРЕВОЗОЧНЫЙ ПРОЦЕСС 67
8.1. Перевозочный процесс в современных условиях 67
8.2. Система управления перевозками. Задачи организации
перевозочного процесса 68
8.3. Инновации в управлении перевозочным процессом 69
8.4. Диспетчерское управление движением поездов
на уровне дороги 70
9. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
В ПЕРЕВОЗОЧНОМ ПРОЦЕССЕ 71
9.1. Назначение и технологические функции автоматизированной
системы оперативного управления перевозками 71
9.1.1. Оперативные номерные модели 71
9.1.2. Технология получения результатов 77
9.1.3. Эксплуатируемые системы и комплексы задач,
входящие в состав АСОУП 78
9.2. Диалоговая информационная система контроля
оперативной работы (ДИСКОР) 83
9.2.1. Цели и задачи системы 83
9.2.2. Этапы создания системы 84
9.3. Диалоговая автоматизированная система ОСКАР 86
9.3.1. Структура системы 86
9.3.2. Функциональный состав системы 87
9.3.3. Справочная система ОСКАР-М 88
9.4. Назначение и технологические функции системы ДИСПАРК 88
9.4.1. Цели системы ДИСПАРК 88
9.4.2. Структура системы ДИСПАРК 89
9.4.3. Технологические функции системы ДИСПАРК 91
9.5. Автоматизированная система управления
сортировочной станцией (АСУ СС) 94
9.6. Автоматизированная система оперативного управления
эксплуатационной работой ГИД «УРАЛ-ВНИИЖТ» 100
9.6.1. Структура, назначение системы 100
9.6.2. Виды графиков движения в системе 100
9.6.3 Дополнительные функции системы 101
10. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАТИЗАЦИИ
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА 103
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 106
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 107
Учебное издание
Санькова Галина Васильевна
Одуденко Татьяна Андреевна
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
В ПЕРЕВОЗОЧНОМ ПРОЦЕССЕ
Учебное пособие
Редактор Г.Ф. Иванова
Технический редактор И.А. Нильмаер
План 2012 г. Поз. 2.2. Подписано в печать 08.02.2012.
Формат 60 X 841/16. Гарнитура «Times New Roman». Уч.-изд. л. 7,0.
Усл. печ. л. 6,5. Зак. 52. Тираж 25 экз. Цена 600 р.
Издательство ДВГУПС
680021, г. Хабаровск, ул. Серышева, 47.
Комментарии (0)