Международный студенческий научный вестник. Информационные технологии в транспорте

Информатизация на транспорте продолжает развиваться. Совершенствуются программные продукты и технические средства, внедряются новые технологии, все более активно используется сеть Интернет. Электронная торговля (Е-Commerce), Интернет-технологии, автоматизированное управление на базе современных технических и программных средств открыли новые возможности повышения эффективности работы транспорта и экономичности логистических систем. Этому в значительной мере способствовали современные системы телекоммуникаций и в первую очередь мобильная система связи на основе стандарта GSM (Global System for Mobile Communication). Большое значение для автоматизации на всех видах транспорта имеет глобальная система определения местоположения транспортных средств (GPS) на основе спутниковой связи. В значительной мере автоматизации и информатизации на транспорте способствовали успехи в области идентификации грузов и носителей на основе штрихового кода, а также новые радиочастотные технологии идентификации с применением транспондеров.

В качестве основного направления для оптимизации использования автомобильного транспорта предлагается применение автоматизированных навигационных систем, посредством которых определяется оптимальный маршрут движения транспортных средств.

В настоящее время известен целый ряд таких систем с разнообразным программным обеспечением. Большинство этих систем работает на основе глобальной автоматизированной географической системы GIS с топографическими картами в цифровой форме, которая используется не только на автомобильном, но и на других видах транспорта для автоматизации управления. В качестве примера навигационной системы на основе GIS можно рассматривать систему, разработанную фирмой Macon GmbH (Германия) Фирма PDS GmbH (Кельн, Германия) предложила переносной персональный компьютер новой модели, который может найти широкое применение на транспорте и в логистике. Компьютер типа Team Pad 30 имеет 64-разрядный процессор и работает в операционной системе Windows СЕ, оборудован устройствами радиосвязи стандарта D и Е-сети и мобильной телефонной связи стандарта GSM Встроенная CMOS-камера позволяет считывать в режиме on-line кодовые обозначения, графические изображения и текстовые надписи. Разрешающая способность камеры - 330 тыс. пикселей. Возможно встраивание в компьютер специального модуля для определения местоположения транспортных средств с использованием глобальной системы GPS, на основе спутниковой связи.

Информатизация становится основой дальнейшего развития транспортных и логистических систем. Значительное число фирм работает в области разработки новых программных средств, которые позволяют создавать все более эффективные системы. Все большее применение находят информационные технологии для обслуживания пассажиров на транспорте общего пользования.

Совершенствование информационных систем для пассажиров рассматривается на железных дорогах Германии как важный фактор повышения качества обслуживания пассажиров. Создана сетевая интегрированная информационная система для обслуживания пассажиров железнодорожного транспорта общего пользования с использованием возможностей глобальной системы определения местоположения транспортных средств на основе спутниковой связи (GPS). Важной особенностью автоматизированной системы является то, что она извещает пассажиров, как находящихся на вокзалах, так и следующих в поездах. В рамках Европейского Союза ведутся интенсивные научно-исследовательские и практические работы по созданию единой автоматизированной информационной системы для пассажиров общественного транспорта. Такая система, получившая наименование SAMPLUS, по завершении ее создания и опытной эксплуатации будет внедрена во всех странах-членах ЕС, а также ряде других европейских стран. Опытная эксплуатация уже проведена в Бельгии, Финляндии, Италии и Швеции. Близко по своим функциональным возможностям к системе SAMPLUS система BVS, созданная в Германии.

Глобальная система определения местоположения транспортных средств на основе спутниковой связи (GPS) в сочетании с глобальной системой мобильной связи на основе стандарта GSM создали широкие возможности проектирования и строительства транспортных систем с автоматизированным управлением для различных видов транспорта. В области создания таких систем успешно работает специализированная фирма DENAX Communication for Products AG Kastor & Pollux (Франкфурт, Германия), Фирма Cubic Transportation Systems Deutschland GmbH (Бонн, Германия) известна как разработчик автоматизированных систем для транспорта общего пользования. Фирмой разработаны и внедрены автоматы для продажи билетов, а также заказ и продажа билетов в сети Интернет. Всего фирмой реализовано более 400 проектов. Фирма Corn ROAD AG (Унтершлайсхайм, Германия) специализируется в области разработки программного обеспечения для транспорта и логистики с использованием таких глобальных систем как автоматизированная система определения местоположения транспортных средств на основе спутниковой связи (GPS), система мобильной телефонной связи стандарта GSM и др. Программные продукты фирмы реализованы более чем в 30 странах мира. Фирма Barthauer Software GmbH (Брауншвайг, Германия) предлагает широкий спектр услуг в области разработки и внедрения программного обеспечения для АСУ различного назначения. Фирма разрабатывает прикладное программное обеспечение на основе использования автоматизированной географической системы (GIS), автоматизированной системы проектирования (CAD) и др. Разработан и внедрен ряд пакетов программ для оптимизации управления ресурсами предприятий, управления коммунальным хозяйством и городским транспортом, организации маркетинга с целью качественного обслуживания клиентов и др.

Более 100 промышленных и транспортных предприятий успешно эксплуатируют АСУ транспортными средствами на основе программного обеспечения TESS, разработанного Институтом оперативного управления Inform GmbH (Ахен, Германия). Модульное построение пакета программ позволяет эффективно решать различные задачи оперативного управления транспортом, включая оптимизацию маршрутов движения. Главная особенность пакета состоит в том, что наряду с использованием детерминированных данных и традиционной двухзначной логики предусмотрена возможность для решения вероятностных оптимизационных задач использовать нетрадиционную, так называемую "нестрогую логику* (Fuzzy Logik). Предусмотрены удобные интерфейсы для связи с АСУ материально-техническим снабжением и АСУ ресурсами. Развитие логистики в последние годы связано с применением информационных технологий и становлением технологии электронного бизнеса (Е-Business). Фирма Bartsch und Partner GmbH Berotung und Vertrieb (Висбаден, Германия) специализируется в области разработок технологии электронного бизнеса и программного обеспечения на основе таких технологий. В частности, фирмой разработано и предлагается программное обеспечение для автоматизированного управления материальными и финансовыми ресурсами промышленных предприятий. Пакет программ NAWIS (г) может эффективно использоваться для оптимизации и управления закупок сырья и материалов, связанных с материально-техническим обеспечением предприятий. Фирма CAS Concepts and Solutions AG (Гамбург, Германия) известна своими концептуальными разработками в области информационных технологий в промышленности, на транспорте и в логистике. На основе тщательного изучения местных особенностей предприятия фирма разрабатывает концептуальный подход выбора варианта информатизации и обеспечивает разработку, внедрение и сопровождение системы. Удобные интерфейсы связывают новые программные продукты с уже внедренными, например пакет программ SAP. Успех автоматизации различных логистических систем в большой мере зависит от сбора, обработки и передачи данных с использованием современных технических и программных средств. Фирма Intermec, образованная в 1965 г., успешно работает в этой области. Мобильные и переносные терминалы и программное обеспечение фирмы применяются на складах и промышленных предприятиях, обеспечивая автоматизированное управление надежными данными, необходимыми для принятия правильных управленческих решений. Фирма создает локальные сети LAN на основе использования радиосвязи для обмена данными. Значительный объем работ выполняется в области систем идентификации грузов, носителей и транспортных средств.

Использование напольных транспортных средств, работающих без водителей, т.е. робототележек, обеспечивает гибкую автоматизацию сборочно-монтажных и других видов работ. На заводе по производству бензиновых четырехцилиндровых двигателей для легковых автомобилей фирмы Opel фирма Burkhardt Systemtechnik GmbH (Германия) поставило робототележки с двухзонной лазерной системой навигации и обеспечения безопасности движения, разработанной фирмой Honeywell. Робототележки обеспечивают гибкую автоматизацию сборки двигателей, система навигации обеспечивает надежный обзор по пути движения тележек в радиусе 10 м. Фирма MLR Soft GmbH и ее дочерняя структура MLR System GmbH (Германия) также успешно специализируются в области создания напольных транспортных средств, работающих без водителей. Такие тележки и робототележки оборудуются современными простыми навигационными системами, работающими с высокой степенью надежности и безопасности. Специализированная логистическая фирма BMG Baugruppen und Modulfertigung GmbH (Германия) обеспечивает комплексное логистическое обслуживание автомобильного завода фирмы Volkswagen в Мозеле. Склад логистической фирмы расположен в 10 км от предприятия. Между предприятием и складом ежедневно выполняется 240 автомобильных рейсов, обеспечивающих доставку тарно-штучных грузов. Транспортировка организована по принципу «точно в назначенное время». Этому способствует созданная автоматизированная погрузочно-разгрузочная система фирмы Geselschaft fur automatischen Verladetechnik mbH & Co.KG. Для разгрузки на складе предусмотрено 14 разгрузочных станций, от которых дальнейшая транспортировка грузов осуществляется ленточными конвейерами с автоматизированным управлением. Внедрение системы позволило на 50% увеличить производительность предприятия.

На предприятии фирмы Uzin Utz AG (Германия) для перевозок грузов на поддонах между производством и вновь построенным складом используются два автомобиля Actros 2531 фирмы Mercedes Benz, оборудованные автоматическим управлением, разработанным фирмой Fox GmbH (Германия) с участием фирм-соисполнителей. Кузов автомобиля изготовлен из стального листа и вмещает 14 поддонов с грузом, погрузка и разгрузка которых выполняется в автоматическом режиме посредством встроенного роликового конвейера. Автомобили работают без водителей. Снабжены лазерной системой навигации, бампером безопасности и сканирующим устройством для распознавания препятствий на пути движения. Годовой объем перевозок грузов составляет 120 тыс. т. Фирма SK Group (Франция) предлагает автоматизированную систему обеспечения безопасности работы кранов и предупреждения коллизионных ситуаций в строительном производстве. Система основана на использовании бортового компьютера «Navigator 2000», специальных датчиков и радара. Бортовой компьютер может быть соединен с управляющей ЭВМ фирмы с возможностью контроля за его работой через сеть Интернет в реальном времени (on-line). Фирма Ravas Europa предлагает встроенные весы серии RWV-RF для оборудования вилочных погрузчиков грузоподъемностью до 5 т с точностью определения массы грузов 0,1%. Для передачи данных от весовых датчиков к бортовому устройству с дисплеем используется радиосвязь. Предусмотрена возможность определения тары, массы нетто и брутто. Весы комплектуются аккумулятором с продолжительностью работы без зарядки до 30 ч. Применение встроенных весов значительно повышает производительность работы вилочных погрузчиков, поскольку исключает специальные заезды на весы для взвешивания грузов. Целый ряд интересных технических решений принят при проектировании и строительстве новых автоматизированных складов и контейнерных терминалов. Например, на автоматизированном складе металлопроката фирмы Saizgitter Stahlhandel GmbH (Гладбек, Германия) работает автоматический мостовой кран с точностью позиционирования в автоматическом режиме до 3 мм. Грузоподъемность крана - 13 т. Система позиционирования ICS 50001 - надежно работает на всей длине склада, которая составляет 170 м. Оптимизацию режима движения крана обеспечивает система ASC.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ НА ТРАНСПОРТЕ

В АСОУП (или в ЕМПП) по каналам информационной связи происходит передача телеграмм-натурных листов (ТГНЛ), которые составляются оператором станционного технологического центра с применением ЭВМ в рамках одной из задач автоматизированной системы управления сортировочной станцией (АСУ СС).

В задаче необходимо выполнить:

· Подсчет итоговой части натурного листа поезда;

· Анализ одной служебной и трех информационных фраз, выявление и описание допущенных в них ошибок;

· Для номеров вагонов в выбранных информационных фразах расчет контрольного знака (если номе записан семизначный) или контроль правильности передачи номера (если номер восьмизначный);

· Для всех кодов станций в выбранных служебной и информационной фразах расчет контрольных знаков (если код четырехзначный) или проверку правильности передачи кода (если он пятизначный);

· Для всех кодов грузов в выбранных информационных фразах расчет шестого контрольного знака;

Прежде всего, необходимо выбрать ТГНЛ для последующей обработки по последней цифре учебного шифра.

Остальные исходные данные выбираются следующим образом:

· По предпоследней и последней цифрам учебного шифра номер условного варианта;

· По этому номеру анализируемую служебную фразу (сообщение 02);

· По этому же номеру номера анализируемых фраз;

· Собственно информационные фразы.

Служебные и информационные фразы следует выписать в тетрадь в соответствии с формой информационного макета.

Таблица №1

Перечень обнаруженных ошибок в служебной фразе.

107 - несоответствие пункта передачи информации пункту формирования поезда.

102 - нарушена структура, номер состава необходимо указывать в двузначном формате.

123 - в сообщении неверно указано время (часы).

Перечень обнаруженных ошибок в информационной фразе.

При передаче данных в автоматизированных информационных системах на железнодорожном транспорте должна обеспечиваться высокая степень достоверности информации. Ошибки могут возникать на этапах регистрации, подготовки, передачи и обработки информации из-за ошибок оператора, под действием помех, сбоев работы ЭВМ и т. д.

Для обеспечения достоверности информации широко используются программно-логические методы контроля. В АСУЖТ для защиты кодов индекса поезда, номеров вагонов, кодов ЕСР используется защита по модулю. Контролируемые реквизиты дополняются контрольным числом (знаком), которое определяется заранее по определенной формуле. По ней же осуществляется контроль реквизита. Если контрольное число при проверке не совпадает - это сигнализирует о допущенной ошибке.

С 1985 года на отечественных железных дорогах принята система нумерации подвижного состава из восьми знаков (восьмой знак является контрольным), кодирования железнодорожных станций из пяти знаков (пятый - контрольный) и кодирования грузов из шести знаков (шестой - контрольный).

Для расчета контрольного знака подвижного состава используется метод по модулю 10: каждая цифра номера, стоящая на нечерном, считая слева, месте, умножается на 2, на четном - на 1; затем суммируются все цифры полученного ряда; вычисляется контрольный знак - цифра, дополняющая полученную сумму до ближайшего числа, кратного 10.

При проверке правильности считывания номера единицы подвижного состава осуществляется аналогичный расчет. Участвует восьмая цифра, умножаемая на единицу. Если полученная сумма кратно 10 - номер передан верно, в противном случае - содержит ошибку.

Метод по модулю 10 позволяет обнаружить все ошибки, вызванные искажением одной цифры кода, и большую часть двойных ошибок (от перестановки соседних цифр). Однако, для кодов станций и грузов указанной точности недостаточно, и признано целесообразным использовать более помехоустойчивый код по модулю 11. При этом каждая цифра кода ЕСР умножается на номер разряда (1, 2, 3, 4), считывая слева; суммируются все числа полученного таким образом ряда; вычисляется остаток от деления полученной суммы на 11.

Если сумма чисел окажется меньше 11, или остаток от деления равен 10, следует провести повторный пересчет, умножив каждую цифру кода ЕСР на (3, 4, 5, 6), считывая слева. Контрольным знаком будет остаток от деления новой суммы на 11. Если остаток повторно равен 10 - контрольный знак принимается равным нулю. Если поразрядная сумма после пересчета вновь меньше 11, то в качестве контрольного знака принимается значение подразрядной суммы по первому расчету.

поразрядная сумма после пересчета вновь меньше 11, то в качестве контрольного знака принимается значение подразрядной суммы по первому расчету.

Расчет контрольных знаков для кодов грузов из информационных фраз осуществляется по тем же правилам, как и для станций, однако в весовом ряде добавляется пятый разряд (1, 2, 3, 4, 5).

Анализируемые служебные фразы (сообщения 02)

Анализируемые информационные фразы

Расчет и проверка контрольных знаков

Вагоны

40-35=5 -верный номер вагона 83390575

30-29=1 -верный номер вагона 61737771

Станции

19/11 - ост. 8 - контр. знак.

Полный код станции - 19008.

27/11 - ост. 5 - контр. знак верный

41/11 - ост. 8 - контрольный знак верный.

Задача 2

Исходя из потребностей технологического процесса на грузовой или сортировочной станции в персональных ЭВМ и периферийных устройствах, а также необходимой вычислительной сети станции:

ь Обосновать расположение рабочих станций;

ь Описать, для решения каких прикладных задач будет использоваться ЛВС;

ь Выбрать тип ЛВС (с централизованным управлением или одноранговую);

Количество рабочих станций (автоматизированных рабочих мест персонала станции) равно 2+9=11. Тип станции - грузовая.

1). Круг работников, на рабочих местах которых могут устанавливаться АРМы:

6. СТЦ-1(прибытие))

7. СТЦ (пост списывания)

9. Приемосдатчик.

11. Актово-претензионная группа

I. Для ДС, ДСЗ, ДСЦ, ДСП, ДСПГ, СТЦ-1, СТЦ-2, СТЦ ПС, приемосдатчик, ПКО, ПТО, актово-претензионная группа, ВОХР устанавливаются на рабочих местах АРМ ТСТ.

II. Для ДС, ДСЗ, ДСЦ, устанавливают на рабочих местах программу ОСКАР-М (оперативная система контроля и анализа эксплуатационной работы).

III. Для ТВК устанавливают на рабочем месте АРМ ПДД (подготовка перевозимых групп).

2). Функции, автоматизированные в каждом АРМе.

ДС - начальник станции.

Осуществление контроля выполнения станцией поездной и грузовой работы в соответствии с планами и заданиями по перевозке, погрузке, выгрузке и простою вагонов (просмотр выходных форм и станционной отчетности ДУ-3, ДО-6, ДО-2, справок о погрузке/выгрузке 2190, 2001, 5083 и т. д.).

ДСЗ - заместитель начальника станции по оперативной работе.

Функция - оперативная работа, осуществление контроля за выполнением станцией поездной работы, составление сменных и суточных планов работы станции. Контроль за выполнением формирования поездов. Просмотр и анализ выходных форм и станционной отчетности ДУ-3, ДО-15, ДУ-11, ДУ-4, балансового журнала прибытия/отправления поездов).

ДСЦ - оперативное руководство работой смены, контроль за выполнением суточных сменных планов, обработкой поездов и вагонов по техническому процессу, маневровой работой по расформированию/формированию поездов в соответствии с планом формирования ПТЭ, ИДП, подаче/уборкой вагонов на подъездные пути.

Совместно с поездным диспетчером и ДНЦО планируют работу станции по часовым периодам. Обеспечивает сокращение межоперационных интервалов, общего времени нахождения вагонов на станции.

ДСП - дежурный по станции, парку. Распоряжается приемом, отправлением поездов в парке, маневровыми передвижениями. Формирует поезда в соответствии с ПТЭ и ИДП. Выдает предупреждение на поезда ДУ-61, выполняет маневровые работы по оцеплению/прицеплению вагонов к поездам. Оформляет сообщения: 200, 201, 209, 206; запрос справок ДУ-61 (355), ведение журнала ДУ-3 (прибытие, отправление поездов по направлениям).

ДСПГ - дежурный по сортировочной горке. Функции - запрос ТНГЛ, составление сортировочного листа, роспуск вагонов, расформирование поездов (сообщение 203). Анализ накопления вагонов в сортировочном парке. Оформляет сообщение о маневровых перестановках вагонов (2866) в парке. Сортировка и подбор вагонов по назначениям.

СТЦ-1, принимают, перерабатывают и передают номенклатурную информацию о поездах и грузах, которую используют процессе обработки составов. Ведут обработку документов на прибывающие и отправляющиеся поезда. Составляют натурные листы поездов, НПП, формирование составов (02), подбор документов на вагоны в формировании, согласовании, корректировка данных в составе поезда, учет простоя и контроля за своевременным отправление вагонов со станции (запрос справок 213, 217, 7101).

СТЦ - пост списывания - для проверки достоверности сведений об инвентарных номерах вагонов и количественных составляющих прибывающих на станцию составов, а также групп вагонов, выводимых с поездных путей.

ТВК - товарный кассир. Функции - контроль за выполнением плана погрузки по станции. Оформление перевозочных документов на отправленные и прибывшие грузы, переадресовка, выдача груза, выполнение расчетов по перевозкам с грузоотправителями и грузополучателями. Оформление заявок в АРМ ППД, ГУ-12 (запрос справок 7777, 2190, 2001, оформление сообщений 410, 253, 251, 256, оформление отчетов ГУ-3, КОО-4).

Приемосдатчик. Функции отправления памяток подачи/уборки для вагонов на подъездные пути и места общего пользования для погрузки или простоя вагонов. Оформляем и ведет ВУ-14, оформляет вагонные листы (ГУ-38) на погруженные вагоны.

ПТО - вагонное хозяйство, осмотрщики составов. Функции - технический осмотр составов вагонов, ограждение. Оформление актов ВУ-23, ВУ 25, ВУ-36 на неисправленные вагоны или установление годности. Оформление нарядов на ремонт. Запрос справок о наличии неисправных вагонов на текущий момент (оформляют сообщения 1352,1354, справки ВУ-23, ВУ-26, ВУ-45, опробывают тормоза). Ведение автономного журнала по итогам работы смены ПТО. Справки по грузоподъемности 1367, последним ремонтам, паспортным данным о вагонах 4618,2651.

Актово-претензионная группа. Оформление претензионных актов, составляемых на станции. Подготовка начальнику станции материалов для расследования случаев несохранности грузов по коммерческим актам и оперативным донесениям; ведение учета и отчетности по актово-претензионному делу. Составляет заявления о розыске грузов и запросы других станций (просмотр/запрос справок 213,217,2790, архива вагонов в программе АРМ ТСТ).

3). Выбор типа ЛВС.

Наиболее удобны локальные сети с цетрализированным управлением, предусматривающие наличие второго файлового сервера (сервера приложения). В сетях с централизованным управлением разные рабочие от объема и характера перерабатываемой информации. Для них характерны более удобные интерфейсы с наглядным представлением информации о состоянии путей, разложение составов с любого состава. АРМ позволяет решать неспецифические задачи. Сеть с централизованным управлением подключена к железнодорожной сети передачи данных (СПД) через устройство Cisco.

Тип рабочей станции зависит от задач, решаемых на установленном АРМе. АРМы, активно работающие с базой данных должны быть более мощными. Для поддержки WINDOWS NT необходимо 32 Мб оперативной памяти.

Кроме системных блоков и мониторов, необходимо предусмотреть наличие источника бесперебойного питания (по одному на сервер или один на два сервера), принтеров на соответствующих рабочих местах и сетевых адаптеров для включения ПЭВМ в локальную сеть (32-битные адаптеры обеспечивают большую скорость передачи информации).

При подсчете приблизительной стоимости комплекса технических средств для построения локальной сети на станции принимаем расстояние между рабочими станциями и серверами примерно 300 м. В реальных условиях необходимо рассчитывать это расстояние по масштабной схеме станции.

При расчете учитываем, что на 1 рабочую станцию на сервере может отводиться до 1 Мб ОЗУ, а для собственных целей сервер используют не менее 8 Мб ОЗУ. При работе с большими базами данных серверу могут потребоваться дополнительные ресурсы (до 20 Мб ОЗУ).

Экономический расчет произведен в таблице:

Тип станции - грузовая

Количество рабочих станций - 11

Количество серверов - 1

Количество принтеров - 11

Ориентировочная стоимость технических средств при построении ЛВС.

Список использованной литературы.

1. Информационные технологии на железнодорожном транспорте:

Учес. Для вузов ж/д транспорта/ Э. К. Лецкий, В.И. Панкратов, В.В. Яковлев и др.; Под ред. Э.К. Лецкого. - М.: УМК МПС России, 2001

2. Тишкин Е.М. Автоматизация управления вагонным парком.- М.: Интекст, 2000

3. Гершвальд А.С. Оптимизация оперативного управления процессом грузовых перевозок на железнодорожном транспорте. - М.: Интекст, 2001

4. Тулупов Л.П., Жуковский Е.М., Гусятинер А.М. Автоматизированные системы оперативного управления перевозками. - М.: Транспорт, 1990

5. Аветикян М.А., Полукаров А.Ф, Фефелов А.М. Станционный технологический центр. Справочник. - М.: Транспорт, 1994ъ

6. Буянов В.А., Ратин Г.С. Автоматизированные информационные системы на железнодорожном транспорте. - М.: Транспорт, 1984.

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Владимирский государственный университет Кафедра автомобильного транспорта

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА НА АВТОМОБИЛЬНОМ ТРАНСПОРТЕ

Рабочая программа, конспект лекций и контрольные задания

Составитель М.Ю. БАЖЕНОВ

Владимир 2008

Рецензент Кандидат технических наук, доцент

кафедры метрологии и стандартизации Владимирского государственного университета

М.В. Латышев

Печатается по решению редакционного совета Владимирского государственного университета

Вычислительная техника на автомобильном транспорте: рабоВ95 чая программа, конспект лекций и контрольные задания / Владим. гос. ун-т; сост. М. Ю. Баженов. – Владимир: Изд-во Вла-

дим. гос. ун-та, 2008. – 84 с.

Изложена рабочая программа по курсу, приводится конспект лекций, охватывающий вопросы развития вычислительной техники и области ее применения на автомобильном транспорте, понятия новых информационных технологий и автоматизированных систем управления. Рассмотрены компьютерные информационные системы на автомобильном транспорте и их техническое, программное, информационное, организационное и правовое обеспечение, основные принципы сетевых информационных технологий.

Предназначены для студентов специальности 190601 – автомобили и автомобильное хозяйство заочной формы обучения.

Ил. 30. Библиогр.: 5 назв.

УДК 004:629.113 ББК 32.97:39.33

1. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Вопросы развития вычислительной техники (ВТ) и области ее применения на автомобильном транспорте (АТ). Понятие новых информационных технологий. Требования к современным информационным комплексам. История развития.

2. Основныеположенияавтоматизированныхсистемуправления(АСУ)

Определения и понятия АСУ. Тенденции развития информационных технологий (ИТ) управления. Классификация АСУ. Варианты использования данных в качестве информации.

3. Критерии качества информации, оценка их влияния на принятие управленческихрешений. Особенностиинформационныхсистем(ИС)

Своевременность получения необходимой информации, её полнота и точность как признаки информации, существенно влияющие на эффективность управленческих решений. Функции управления: планирование, контроль и регулирование. Специфические особенности ИС.

4. Структура информационной модели объекта управления. Типовая структура АСУ

Модель перевозочного процесса. Построение модели системы управления на основе диагностического анализа функционирования служб предприятия и детального изучения существующей системы обработки данных. Типовая структура АСУ: функциональная и обеспечивающая часть. Методологические принципы создания АСУ: принцип новых задач, принцип комплексного подхода, принцип первого руководителя, принцип непрерывного развития, принцип автоматизации, принцип модульности и типизации, принцип согласованности.

5. Информационныесистемыавтотранспортногопредприятия(АТП)

Общая структура системы. Основные автоматизированные рабо-

чие места (АРМ), их структура и основные функции.

6. Информационное обеспечение ИС

База данных как основа информационного обеспечения. Распределенные базы данных. Архитектуры ИС: файл-сервер, клиент-сервер. Системы поддержки принятия решений.

7. Техническое обеспечение

Современные технические средства ИС автомобильного транспорта и рекомендации по выбору программно-технических средств для обработки информации АТ.

8. Программное обеспечение ИС

Классификация программного обеспечения информационных систем. Системное и сетевое программное обеспечение. Инструментальные средства: системы управления базами данных и языки программирования. Прикладное программное обеспечение. Рекомендации по выбору.

9. Организационное и правовое обеспечение ИС

Производство и потребление информационных продуктов и услуг. Информационное право, обеспечение информационной безопасности.

10. Безбумажные технологии и средства автоматической идентификации объекто

Средства обеспечения достоверности первичной информации. Методы автоматической идентификации: магнитная, радиочастотная, штриховая. Система контроля автобусного движения (СКАД). Спутниковые навигационные системы.

11. Использование Интернета при организации перевозок

Веб-сайты, предоставляющие возможности поиска как свободного подвижного состава для выполнения перевозок, так и потенциального грузоотправителя. Взаимодействие с глобальными информационными сетями.

12. Перспективы развития новых информационных технологий и АСУ на АТ

Конкурентная борьба на рынке информационных технологий. Качественные последствия развития средств телекоммуникаций. Перспективы развития технических средств АСУ.

2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К РАЗДЕЛАМ ПРОГРАММЫ

Целью преподавания дисциплины является изучение области применения вычислительной техники на автомобильном транспорте и получение практических навыков по использованию вычислительной техники в инженерной деятельности в области эксплуатации автомобильного транспорта.

Задачи дисциплины:

– изучить тенденции развития ВТ и ее роль на АТ;

– изучить компьютерные информационные системы на АТ и их программно-техническое обеспечение;

– получить практические навыки по созданию, редактированию и выводу различного рода информации (текстовой, графической, табличной и др.) средствами ВТ;

– изучить и получить практические навыки решения управленческих и учетно-статистических задач АТ;

– изучитьосновныепринципысетевыхинформационныхтехнологий. Изучение дисциплины осложнено тем фактом, что практически

отсутствует единый учебник для высших учебных заведений, поэтому в библиографическом списке приведено несколько источников, краткие обобщения которых и входят в данное методическое пособие.

– ознакомиться с рабочей программой и методическими указаниями;

– изучить материал дисциплины по предлагаемой литературе и данному конспекту лекций;

– ответить на вопросы для самоконтроля, имеющиеся в конце каждого раздела;

– для закрепления изучаемого материала студент обязан выполнить контрольную работу, включающую ответы на два вопроса по разделам (варианты заданий даны на с. 80). По завершении изучения дисциплины студенты заочного обучения сдают экзамен, заочного ускоренного – зачет.

3. КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

3.1. Понятие новых информационных технологий

Стимулирующее влияние на применение компьютерной техники на АТ оказывают государственные стандарты по безопасности автотранспортных средств, экономии топлива и защите окружающей среды, а также необходимость изыскания внутренних резервов в сложной экономической ситуации.

С ростом сложности и динамичности систем многократно возрастают потоки информации, возникает необходимость в их упорядочении и рассмотрении как одной из составных частей технологического процесса, что привело к возникновению понятия «информационные технологии» (ИТ). ИТ – способ информационного производства, совокупность методических положений, организационных установок, инструментально-технологических средств и т. п. – всего того, что регламентирует и поддерживает деятельность людей, вовлеченных в информационное производство на основе применения ЭВМ. В восьмидесятые годы, в связи с ускорением процесса развития ИТ появилось понятие «новые информационные технологии» (НИТ).

НИТ являются совокупностью встроенных в системы организованного управления принципиально новых средств и методов обработки данных, представляющих собой целостные технологические системы, обеспечивающие целенаправленное создание, передачу, хранение и отображение информационного продукта (данных, идей, знаний) с закономерностями той или иной среды, где развивается НИТ.

Нося преимущественно безбумажный характер, НИТ снижает роль субъективного фактора при получении, передаче и обработке информации, чем радикально отличается от традиционной ИТ, значительно превосходя ее по экономичности, производительности, точности.

В качестве технологической модели современной ИТ используется распределенная сеть обработки данных, а основной функцией является «поддержка принятия решения» управленцем (оператором).

Технической базой служат вычислительные системы пятого поколения, оснащенные периферийными устройствами и коммуникационными сетями. Составные части НИТ и основные области ее деятельности представлены на схеме (рис. 1).

Новые информационные технологии

П р и м е н е н и е

Рис. 1. Составные части и основные направления деятельности НИТ

Таким образом, НИТ объединяет новые коммуникационные технологии на основе локальных и распределенных сетей ЭВМ, методы обработки управленческой информации при помощи ПЭВМ и АРМ, а также выработки управленческих решений на основе средств искусственного интеллекта (баз данных, экспертных систем, различных типов моделирования) предусматривающих разнообразные (графические, звуковые, текстовые) формы отображения моделируемых ситуаций, реализуя таким образом «дружественный интерфейс».

Требования к современным информационным комплексам:

– функциональность (встраиваемость), т. е. насколько легко и естественно с помощью автоматизированной системы осуществляются ввод, изменение, организация и хранение информации;

– работоспособность (надежность) информационной системы (ее информационной составляющей и оборудования);

– интерактивность – степень, которой характеризуется удобство связи рабочих мест друг с другом и оператора с машиной;

– интерьер конторы, включая размещение оборудования, наличие свободного пространства и т. д.

Рассматривая понятие НИТ, необходимо отметить их социальнопсихологическую значимость. Персонал остается одним из основных элементов автоматизированной человеко-машинной системы, поэтому от его взаимодействия с элементами НИТ во многом зависит эффективность производственной системы в целом. С точки зрения человеческого фактора, автоматизацию производства необходимо рассматривать с двух сторон. Применение современной техники позволяет повысить производительность труда управленца (оператора), снизить утомляемость и вероятность ошибки, поднять престиж его деятельности. В то же время НИТ предъявляет повышенные требования к квалификации персонала и его подготовленности в области современных методов управления, делая необходимым изменение профессиональных знаний.

История развития информационных систем на АТ

С момента появления вычислительной техники на АТ существовали три принципиальные схемы ее использования:

– централизованная обработка всей информации АТП региона на базе комплексных информационно-вычислительных центров (КИВЦ);

– двухуровневая АСУ с обработкой части информации в КИВЦ, а части в АТП;

– обработка информационных потоков силами АСУ АТП непосредственно на предприятии.

Выбор той или иной схемы определялся уровнем развития вычислительной техники, средств программирования и их стоимостью.

Переход к обработке информации на вычислительных машинах имел ряд преимуществ:

– из общего информационного потока была выделена нормативносправочная информация (НСИ), которая по объему составляет поряд-

ка 60 – 70 %;

– были унифицированы и типизированы первичные документы;

– на базе КИВЦ был сформирован на магнитных носителях единый массив НСИ, который использовался для решения задач АТП всего региона;

– была разработана система классификации и кодирования информации, что позволило сопоставлять результаты работы различных предприятий, уменьшить объемы хранимой на магнитных носителях информации и увеличить скорость ее обработки.

– персонал предприятий был разгружен от рутинной, расчетной работы, объем которой, например, при обработке путевых листов, составлял порядка 90 %, возросла оперативность обработки документов

и исключились ошибки счета.

Однако более чем 20-летний опыт работы таких АСУ, в результате которого многие показатели планируемой эффективности созданных систем оказались не достигнутыми, позволяет сделать выводы о недостатках централизованных систем обработки данных. К таковым

в первую очередь следует отнести:

– дублирование информации на бумажных, перфорационных и магнитных носителях;

– наличие ошибок при переносе информации с бумажных носителей на перфорационные;

– значительное запаздывание поступления обработанной информации к управленческому персоналу, что не дает возможности решать оперативные задачи;

– значительную трудоемкость контроля ошибок при вводе (перфорации) информации;

– дублирование как входной, так и выходной информации;

– трудности этапности внедрения системы, связанные с охватом новых подразделений предприятия;

– длительные сроки разработки и ввода в промышленную эксплуатацию системы;

– в системе не формируются оптимальные управленческие решения (выдаются только выходные формы).

В этих условиях АСУ, как правило, выполняла отдельные функции, механизирующие элементы частных расчетов.

В середине 80-х г. в нашей стране начали распространяться персональные компьютеры (ПК), которые по своим характеристикам сначала приблизились к большим ЭВМ, а затем и превзошли их. Программное обеспечение ПК имело дружественный интерфейс и не требовало от персонала специальных знаний. На базе этих программнотехнических средств начали создаваться принципиально новые АР-

Мы. Они устанавливались непосредственно на рабочих местах и с ними работал персонал предприятия. За счет того что в системе обработки информации исключилось два промежуточных звена (перфорационные носители информации и операторы ЭВМ), круг производственных задач, решаемых с помощью ЭВМ, расширился, а оперативность решения значительно повысилась.

Большую часть функций оборудования (традиционных АРМ) способен выполнить персональный компьютер (ПК), оснащенный соответствующими периферийными устройствами и подключенный к коммуникационным системам предприятия. Данные исследований показывают, что значительная часть (80 %) рабочих операций не требует обращения к общей информационной базе предприятия. Это еще один довод в пользу использования ПК в качестве технической основы АРМ, работающего основную часть времени автономно.

Следующей ступенью развития АРМ на основе ПК являются автоматизированные рабочие станции, представляющие собой многоместные инструментальные комплексы с распределенной обработкой информации. В отличие от АРМ станция является системой коллективного пользования данными и программными продуктами для выполнения производственных функций одного типа.

Проведенный анализ производственных задач АРМ показывает, что для эффективного функционирования данный элемент НИТ должен быть включен в состав информационной системы предприятия, т. е. в локальную сеть. Локальная сеть представляет собой набор ЭВМ, объединенных коммуникационными каналами в единую информационную систему. Наличие локальной сети позволяет упростить и удешевить использование ПЭВМ вследствие коллективного пользования ими в режиме разделенного времени, а также наиболее дорогих ресурсов, таких как дисковая память большой емкости и печатающие устройства.

Задачи и возможности новых информационных технологий

и их применение на предприятиях автомобильного транспорта

– учетно-статистические;

– аналитико-управленческие: планирование и контроль постановки автомобилей на ТО и ремонт, учет и контроль запасов, формирование комплекса технических воздействий и т. д.;

1. Автопилот - устройство или программно-аппаратный комплекс, ведущий транспортное средство по определённой траектории. Наиболее часто автопилоты применяются для управления летательными аппаратами, в связи с тем, что полёт происходит обычно в пространстве, не содержащем большого количества препятствий, а также для управления транспортными средствами, движущимися по рельсовым путям. Современный автопилот позволяет автоматизировать все этапы полёта или движения другого транспортного средства.

2. GPS- обеспечивающие измерение времени и расстояния навигационные спутники; глобальная система позиционирования - спутниковая система навигации. Позволяет в любом месте Земли (не включая приполярные области), почти при любой погоде, а также в космическом пространстве вблизи планеты определить местоположение и скорость объектов.

Основной принцип использования системы - определение местоположения путём измерения расстояний до объекта от точек с известными координатами - спутников.

3. Карпьютер или Онбордер (англ. carputer, англ. onboarder) (другие названия -- онборд, автомобильный компьютер, car PC, компьютер) -- аналог домашнего персонального компьютера, установленный в автомобиле и специально предназначенный для работы в машине. Онбордеры используются для автонавигации, соединения с интернетом, развлечения. Возможности онбордера объединяют функциональность традиционных устройств узкого назначения (автомагнитол, навигаторов, DVD-плееров) с возможностями персонального компьютера.

4. Парковочный радар

5. Автосигнализация - электронное устройство, установленное в автомобиль, предназначенное для его защиты от угона, кражи компонентов данного транспортного средства или других вещей, находящихся в автомобиле.

32 Понятие об интеллектуальных трансп системах

Интеллектуальная транспортная система – это комплексная система оптимизации управления транспортными сетями (ТС) и средствами в масштабе реального времени, обладающая свойствами адаптивности, ситуационного анализа и планирования (предсказания).

Назначение и основные функции

Повышение пропускной способности транспортных сетей

Обеспечение комплексной безопасности:

Социально-экономической

Снижение смертности и аварийности

Криминогенности

Экологической

Техногенные катастрофы

Загрязнение окружающей среды

Оптимизация затрат на модернизацию и развитие дорожной сети

33 Основные методы оптимизации транспортных процессов.

О дним из методов решения эксперементальных задач, в том числе и эксперементальных, свзянных с оптимизацией управления перевозочными процессами, является динамическое программирование или использование динамических моделей. Характерные особенности в задачах:

Неоднозначность результата (многовариантность решения).

Возможность деления вычислительного процесса на этапе. (этапность решения).

Общий критерий, который представляет собой сумму частных критериев на этапах (адетивность критерия).

С помощью динамического программирования решаются задачи, связанные с процессами, которые можно разделить на некоторое число этапов или шагов. Оптимизация управления на каждом этапе в отдельности не обеспечивает оптимизацию в процессе в целом, если число этапов и возможность решения на каждом этапе ограничена, то оптимальное решение в целом можно найти путём перебора всех возможных вариантов. Принцип оптимальности впервые был доказан Бэллманом. Оптимальная стратегия начиная с любого этапа не зависит от предыдущей стратегии, а лишь от состояния системы на данном этапе, т.е. от решений на последующих этапах.

Существуют ещё методы математического анализа в оптимизации перевозочного процесса, методы математического моделирования, теории графов, математического программирования, теории вероятностей, линейного и динамического программирования и теории потоков в сетях.

Существуют ещё методы математического анализа в оптимизации перевозочного процесса, методы математического моделирования, теории графов, математического программирования, теории вероятностей, линейного и динамического программирования и теории потоков в сетях

Помимо того, оптимизационные методы делятся на следующие группы:

аналитические методы (например, метод множителей Лагранжа и условия Каруша-Куна-Таккера);

численные методы;

графические методы.

В зависимости от природы множества X задачи математического программирования классифицируются как:

задачи дискретного программирования (или комбинаторной оптимизации) -если X конечно или счётно;

задачи целочисленного программирования - если X является подмножеством множества целых чисел;

задачей нелинейного программирования, если ограничения или целевая функция содержат нелинейные функции и X является подмножеством конечномерного векторного пространства.

Если же все ограничения и целевая функция содержат лишь линейные функции, то это - задача линейного программирования.

Гершвальд А.С.

Специальность

РОАТ МИИТ

ТЕОРИЯ

1.1. Общие вопросы

Понятие управления

Всякая информационная технология представляет собой упорядоченную последовательность операций из следующего набора: сбор, передача, обработка и представление некоторой информации. Главными в этом наборе являются операции обработки, т.к. именно они способны придать информации новые по­лезные качества. Обработка всегда ведётся с какой-то целью. Любое коммерческое предприятие преследует экономическую цель, которая выражается в стремлении достигнуть более высоких показателей работы компании. Чтобы её достигнуть в качестве метода обработки информации используется управление.

Для достижения более высоких показателей управление должно быть оптимальным или стабилизирующим. Что это такое?

Ключевым словом в определении понятия оптимального управления является ВЫБОР. А дальше следуют вопросы: выбор чего? Варианта. Откуда они берутся? Из результатов обработки текущей и нормативно-справочной информации. Как выби­рать? По критерию. Что должны мы иметь в результате выбора? Выходную информацию в виде оптимального плана ведения какого-либо процесса. В таком формате должна формулироваться научная постановка любой задачи оптимального управле­ния.

Примеры критериев оптимальности

В общем виде коммерческое предприятие стремится минимизировать затраты и максимизировать доходы. Для выбора оптимального варианта плана совсем не обязательно оценивать текущие варианты в денежном выражении. Достаточно сравнивать их натуральные показатели, по которым известны расходные ставки и удельный доход.

Оценка по минимуму затрат выполняется в локомотиво-часах, вагонно-часах, поездо-часах; вагонно-километрах, локомотиво-километрах, Оценка по минимуму отклонений выполняется относительно технической нормы, относительно задания, поступившего с вышестоящего уровня, относительно планового графика движения поездов.

Оценку по максимуму дохода можно рассчитывать также с использованием натуральных показателей, например таких, как число удовлетворённых заявок на погрузку; удельная нагрузка на вагон, вместимость сортировочного пути, число совмещённых операций расформирования-формирования поездов, пропускная способность участка.

Информационное обеспечение

Математическое обеспечение

Программное обеспечение

Программное обеспечение любой АСУ подразделяется на пять типов:

- общесистемное (для обеспечения функционирования ЭВМ, её составных частей и межсетевого взаимодействия, поддержания условий безопасности информации; используется всегда с каким то другим типом программного обеспечения);

- прикладное (для решения функциональных задач, обеспечивающих экономический эффект);

Системы разработки (для разработки прикладных программ по задаваемым алгоритмам и структурам баз данных);

Системы управления базами данных (для создания, наполнения, обновления и удаления электронных хранилищ информации;

- экспертные системы.

Прикладное программное обеспечение делится на две группы: общего назначения и специализированное. К программам общего назначения относится пакет Microsoft Office. Он включает в свой состав Outlook, Word, Exel, Power Point, Access, Front Page, Publishtr, Project. К специализированному программному обеспечению относится система MATLAB, включающая в свой состав 50 пакетов, написанных на разных языках высокого уровня, а также 250 приложений, разработанных более чем 170 партнёрами фирмы Math Works Partner Products.

К специализированным прикладным программам относятся также программы, реализующие функции информатизации эксплуатационного персонала железнодорожного транспорта.

Техническое обеспечение

Техническое обеспечение – это прежде всего комплекс технических средств, применяемых для функционирования под управлением программ в части сбора, передачи, регистрации, подготовки, обработки, защиты данных и отображения информации. Структура комплекса технических средств отображает соединение всех аппаратных средств между собой каналами связи. К техническим средствам относятся также различные сооружения, оборудование вычислительных центров, первичные системы электроснабжения, вентиляции, канализации и т.п.

Вычислительная сеть – это совокупность ПЭВМ, соединённая определённым образом и работающая под управлением сетевого программного обеспечения. Причины создания и развития вычислительных сетей подразделяются на функциональные и экономические. Функциональные причины – это стремление соединить АРМы единиц персонала, связанных между собой в процессе функционирования. Экономические причины – стремление к экономии памяти и технических средств

В АСУЖТ используется исторически сложившаяся сеть железнодорожной связи. Для организации передачи данных применяются так называемые модемы (модуляторы-демодуляторы), которые выполняют три функции:

Согласование ЭВМ с каналом связи;

Защиту передаваемой информации от ошибок;

Передачу битов информации.

К системам передачи данных предъявляются требования по своевременности, достоверности и пропускной способности. Каналы связи классифицируются по следующим признакам:

Вид сигнала (аналоговые и цифровые);

Использование среды переноса сигнала (радиоканал или проводной);

Скорость передачи данных (низко- , средне- и высокоскоростные);

Способ коммутации (коммутируемые и выделенные).

При централизованном управлении выделяется одна или несколько ПЭВМ, управляющих обменом данных. Их называют файл-серверами или серверами баз данных. Обращение с одного АРМа (рабочей станции) к другому возможно только через сервер. При децентрализованном управлении такое обращение возможно. Смешанное управление достигается в архитектуре «Клиент-сервер».

Интернет это всемирная компьютерная сеть , так называемая паутина. Она состоит из множества других сетей, обслуживающих университеты, организации, предприятия и даже школы. Интернет выполняет три основные функции:

Предоставление запрашиваемой информации:

Передачу почты между корреспондентами;

Речевую и видеосвязь абонентов в масштабе реального времени;

Услуги Интернета представляют провайдеры – операторы сетей связи, которые подключают абонентов к своему серверу . Для получения статуса абонента необходимо создать хотя бы один виртуальный почтовый ящик с уникальным электронным адресом и оплатить услуги провайдера на какой-то период времени.

Электронный адрес состоит из четырёх частей:

Имя пользователя (фамилия, псевдоним, кличка или просто какое-то вымышленное слово);

Разделительный знак, именуемый собакой;

Имя сервера провайдера (yandex, rtambler, mail и т.д.);

Имя России – или домен, обозначаемый, как «ru».

Для открытия сеанса работы в Интернете необходимо запустить программу просмотра, именуемую браузером. В настоящее время используется браузер под именем «Explorer». Для входа в почтовую программу имеется несколько способов. Один из них – это запуск программы-оболочки, именуемый «Outlook» . С помощью этой программы можно готовить и отправлять письма в различные адреса, а также получать почту с других адресов.

Существуют также корпоративные сети, в частности сеть ОАО «РЖД», именуемая «Интранет» . Она организована аналогично сети Интернета, но никак с ним не связана.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

2.1. Общие вопросы

Нормирование

Моделирование

Планирование в рыночных условиях

Планирование организации и продвижения поездопотоков

(слайды 2.17, 2.18)

Необходимо выбратьпоследовательности ниток графика движения для поездопотоков за период планирования по наиболее выгодным вариантам путей следования.

Каждый поездопоток может быть представлен последовательностью ниток графика движения для соответствующего поездопотока. Поэтому задача может быть поставлена в двух вариантах – как оперативное составление графика или как «наполнение» нормативного графика планируемыми вагонопотоками. Рассматриваемый нами второй вариант соответствует принципу применения «жёсткого» графика движения. Чтобы напол­нить график одним поездопотоком необходимо определить перечень графиковых участков маршрута следования и для каждого из них подобрать из графика допустимую нитку.

Перечень участков определяется именами станции отправления и назначения данного маршрута и ограничением плана формирования по единственному варианту пути следования через определённые станции. Практика последних десятилетий показы­вает, что указанное ограничение выполняется не всегда ввиду нарушений или по телеграммам о временном изменении плана формирования. Причиной являются «пробки» на магистралях, возникающие из-за внеграфиковых ограничений скоростей движения, проведения «окон» в графике и непредвиденных обстоятельств. Назрела необходимость автоматизации принятия решений о порядке пропуска поездопотоков в таких ситуациях.

Наиболее очевидным управляющим воздействием является пропуск поездопотока по одному из вариантов пути следования, не предусмотренных планом формирования, т.е. через «оптимальные» в данном периоде станции. Но сами станции (их имена, коды) оптимальны только по­тому, что обозначают выбираемый вариант. Истинная же оптимальность кроется в затратах времени продвижения вагонопотока «от двери до двери с учётом энергозатрат. Это время опре­деляется последовательностью ниток графиков движения по участкам пути следования, которые можно выразить, как последовательность номеров поездов. Энергозатраты определя­ются профилем пути, радиусом кривых весами поездов и скоростями их движения. При этом начальная нитка будет определять момент начала продвижения, а конечная – количество участков в маршруте – момент его окончания. Затраты вре­мени в этом случае можно определить, через даты и моменты отправления и прибытия вагонов.

При необходимости выпустить за один цикл планирования на одну и ту же магистраль несколько поездопотоков для каждого из них могут быть выбраны разные варианты пути сле­дования. Для каждого обслуживаемого поездопотока необходимо выбрать свою последова­тельность ниток c учётом ограничений по уже выбранным ниткам. А это ограничение будет влиять на время продвижения «от двери до двери» в зависимости от того, в какую очередь поставлен этот поездопоток.

Из сказанного следует, что для получения оптимального плана пропуска гружёных и порожних поездопотоков необходимо рассматривать различные варианты очерёдности их про­пуска по различным вариантам пути следования.

Задача выбирает такой вариант организации поездов, который по­зволяет отказаться от фиксированной нормы отправляемого состава. При такой организации количество вагонов в поездах будет различно. Следовательно, эффективность продвижения вагонопотока будет определяться не временем, а затратами вагоно-часов. Кроме того, сле­дует учесть затраты киловатт-часов при электрической тяге и объёма топлива при тепловозной тяге.

Поскольку от времени продвижения вагонопотока зависит и время занятости локомо­тива, то эффективность выбираемого варианта будет определяться также и затратами локомо­тиво-часов.

Выходная информация:

План отправления и продвижения поездопотоков.

Критерий оптимальности: минимум совокупной стоимости затрат вагоно-часов, локомотиво-часов и энергозатрат;

- Ограничения:

Приоритеты заявок;

Занятость ниток графика;

Максимальная длина поезда на лимитирующем участке;

Максимальная масса поездов на лимитирующем участке

Регулируемые параметры :

Варианты очерёдности обслуживания поездопотоков;

Варианты маршрута следования поездопотока

Работой станции

Планирование работы станции ведется с дискретностью в одни сутки, в одну смену, в три часа и в 30 минут. С дискретностью в сутки работает станционный диспетчер, с дискретностью в одну смену – станционный и маневровый диспетчеры, с дискретностью в 3 часа – станционный и маневровый диспетчеры и дежурные постов централизации, с дискретностью в 30 минут - дежурные постов централизации.

Каждые сутки к 7-00 станционный диспетчер формирует проект суточного плана, который вводится в память и рассматривается на совещании у начальника станции. После принятия проекта плана этот проект рассматривается в 8-00 на селекторном совещании начальника районаа и может быть скорректирован. В период с 9-00 до 10-00 может прийти информация о корректировке проекта плана по результатам селекторного совещания у начальника ДЦУП. До 11-00 может прийти информация об утверждении проекта с возможной корректировкой и получении проектом статуса плана.

Маневровые диспетчеры получают в свой АРМ утверждённый суточный план до 11-00 и готовят предложения по сменному заданию на первую смену, т.е. на период с 18-00 до 06-00. Предложения вводятся в память в виде проекта сменного задания и передаются в АРМ станционного диспетчера. Он принимает решение, в результате которого проект задания утверждается с корректировкой или без неё и получает статус задания, которое доводится до сведения маневровых диспетчеров.

Перед началом каждой смены станционный диспетчер получает от старшего диспетчера района информацию о выделенных более дальних назначениях , на которые следует формировать поезда. От поездного диспетчера получает информацию об ограничении на использование тех или других перегонов.

Каждые 3 часа в АРМ станционного диспетчера из ДЦУПа поступает оперативное задание в виде плана отправления и продвижения поездопотоков по участку и плана распределения порожних вагонов. Станционный диспетчер создаёт копию плана, с которой и начинает работать.

Прежде всего он решает задачу формирования заданных планов прибытия и отправления поездов по своей станции, задания по порожним вагонам и плана поступления требуемых вагонов. Затем включает в план прибытия номера поездов местного формирования. Запрашивает входную текущую информацию.

В результате этих действий станционный диспетчер создает актуальную информационную базу для решения задач планирования. Он может просмотреть полученную информацию или же сразу переходить к планированию.

Первой задачей планирования является расчёт заявки на поездные локомотивы. Если в межсеансовом периоде ожидается накопление требуемых вагонов, имеются не занятые нитки, но не хватает поездных локомотивов, то в заявке указывается на какие нитки необходимо выделить локомотивы. Заявка отправляется в АРМ старшего диспетчера района управления для согласования. Если заявка принимается, то она передаётся в АРМ дежурного по локомотивному депо. Дежурный принимает меры и вводит свой макет с информацией об обеспеченности ниток графика локомотивами. Макет поступает в АРМ станционного диспетчера, где преобразуется в другой макет, отображающий потребность и обеспеченность локомотивами. Далее станционный диспетчер принимает решение о том какую информацию принять для планирования. После утверждения полученного макета информационную технологию можно продолжать.

Станционный диспетчер включает задачи планирования и получает на экран предложение ввести данные о начале периода планирования. После указания временной точки оси времени на экран выдается меню уровней контроля. Диспетчер должен выбрать тот уровень, на котором именно сейчас следует проверить актуальность входной текущей информации для того, чтобы не допустить не санкционированного решения на устаревших данных. Если подготовленная для решения информация оказывается не актуальной, на экран выдаются имена макетов с устаревшей информацией. Необходимо её обновить либо изменить указание об уровне контроля.

При положительном результате контроля актуальности информации решается задача выбора режима наилучшего благоприятствования выполнению станцией сменного задания. Результат решения выдается на экран в виде рекомендаций по режиму работы станции. Диспетчер должен рассмотреть рекомендацию и утвердить с корректировкой или без неё.

После утверждения решаются задачи планирования маршрутов транзитным поездам и вагонам углового потока, распределения составов по сортировочным системам, половинам горки и приоритетным группам. По окончании решения на экран выдаётся сообщение об этом с рекомендацией просмотреть сформированные планы.

Диспетчер может просмотреть рекомендуемые планы в режиме диалога или продолжить информационную технологию без просмотра.. В любом случае включается задача планирования формирования поездов повышенной транзитности. Результат решения выдаётся на экран в виде рекомендации, которую также следует рассмотреть и утвердить либо отменить.или скорректировать.

При продолжении информационной технологии решается задача формирования заданий исполнителям. По окончанию решения на экран выдаётся информация об этом с рекомендацией утверждения. После утверждения заданий эти задания выдаются в АРМы маневровых диспетчеров и дежурных по постам централизации.

Выдав задания, станционный диспетчер ведёт спорадический контроль за ходом их исполнения..

Каждые три часа в АРМ маневрового диспетчера поступает задание станционного диспетчера, о чём выдаётся сообщение на экран. Маневровый диспетчер создаёт копию задания для дальнейшей работы с ней. Перед началом работы он запрашивает у дежурного по горке информацию о предстоящей работе горочных локомотивов.

Горочные локомотивы могут сразу приступить к надвигу, а могут перед этим выполнить операции осаживания вагонов на сортировочных путях. В зависимости от состояния сортировочных путей дежурный принимает то или иное решение и вводит код технологии предстоящей работы локомотивов. Получив запрошенную информацию, маневровый диспетчер включает задачи планирования.

На экран выдаётся просьба указать начало периода планирования. Диспетчер указывает значение часов и минут и получает на экран меню уровней контроля.. Ему необходимо выбрать такой уровень , в соответствии с которым будет контролироваться актуальность входной текущей информации.

В случае положительного результата контроля на экран выводится запрос ограничения по времени реакции задач в виде меню. Диспетчер выбирает ограничение , после чего ведётся решение задач планирования. По окончанию решения на экран выдаётся сообщение об этом.

Диспетчер может запросить сформированные планы средствами диалога, а после просмотра – утвердить с корректировкой или без неё. Далее диспетчеру предлагается выдать задание исполнителям. Диспетчер даёт согласие и задания передаются в АРМы дежурных постов централизации.

После выдачи заданий маневровый диспетчер ведёт спорадический контроль за ходом их исполнения.

Каждые 3 часа в АРМ дежурного поста централизации поступает два задания: от станционного и от маневрового диспетчера. Дежурный копирует каждое задание для дальнейшей работы с ним. Перед началом планирования дежурный выполняет операцию сбора информации о состоянии путей парка и просматривает полученные задания. Если требуется прицепка, отцепка или перестановка групп вагонов, то он вводит информацию в виде плана предстоящей работы. После этого он включает задачи планирования.

На экран выдаётся запрос времени начала периода планирования. После ввода информации об этом на экран выдается запрос указания уровня контроля. Если контроль показывает, что входная информация актуальна, то управление автоматически передаётся задачам планирования. По окончанию решения на экран выдаётся сообщение об этом. Дежурный запрашивает поочередно макеты сформированной информации. Он имеет возможность откорректировать эту информацию, а затем утвердить . На экран выдаётся предложение выдать задание исполнителям. После выдачи задания дежурный приступает к спорадическому контролю.

Операции поездной и маневровой работы в парке выполняются за достаточно короткие сроки. Вследствие этого точность формируемых планов остаётся удовлетворительной лишь в течение 30 минут. Далее процессы начинают существенно отклоняться от планов. Поэтому через 30 минут после выдачи задания необходимо начать новый сеанс планирования с тем, чтобы заново собрать текущую информацию и на ней решить задачи по тем операциям, которые остались не выполненными.

Гершвальд А.С.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ НА ТРАНСПОРТЕ

Конспект лекций для студентов 4-го курса

Специальность

«Организация перевозок и управление на транспорте»

РОАТ МИИТ

ТЕОРИЯ

1.1. Общие вопросы