Управляющие информационные системы на транспорте. Международный студенческий научный вестник

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.

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.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

1. Карпьютер

2. Автопилот

4. Парковочный радар

5. Автосигнализация

6. Иммобилайзер

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Информационные технологии (ИТ, от англ. information technology, IT) -- широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям управления и обработки данных, а также создания данных, в том числе, с применением вычислительной техники.

В последнее время под информационными технологиями чаще всего понимают компьютерные технологии. В частности, ИТ имеют дело с использованием компьютеров и программного обеспечения для хранения, преобразования, защиты, обработки, передачи и получения информации. Специалистов по компьютерной технике и программированию часто называют ИТ-специалистами.

Согласно определению, принятому ЮНЕСКО, ИТ -- это комплекс взаимосвязанных научных, технологических, инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации; вычислительную технику и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические приложения, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы. Сами ИТ требуют сложной подготовки, больших первоначальных затрат и наукоемкой техники. Их внедрение должно начинаться с создания математического обеспечения, формирования информационных потоков в системах подготовки специалистов.

В постановлении Совета Министров Республики Беларусь даются такие определения понятий: информационная технология - совокупность процессов, методов осуществления поиска, получения, передачи, сбора, обработки, накопления, хранения, распространения и (или) предоставления информации, а также пользования информацией и защиты информации. Информационно-коммуникационная инфраструктура (ИКИ) - совокупность технических и программных средств, коммуникаций, персонала, технологий, стандартов и протоколов, обеспечивающих создание, передачу, обработку, использование, хранение, защиту и уничтожение информации. Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) - информационные процессы и методы работы с информацией, осуществляемые с применением средств телекоммуникаций и вычислительной техники

Информационные технологии используются почти везде. Здесь я опишу его использование в транспорте.

1. Кар пьютер

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.

Основные сведения

Основным преимуществом автомобильного компьютера является функциональность. С использованием автомобильного компьютера отпадает необходимость в отдельной установке навигатора, парктроника, телевизора, DVD. Каждое из этих полезных устройств требует отдельное место для установки и управляется отдельно…

В автомобильном компьютере чаще всего управление организовано через сенсорный жидкокристаллический монитор (размеры от 7" до 15" по диагонали). Мониторы могут быть моторизированные и ручные, встраиваемые в консоль, имеют монтажные размеры 1\2DIN,1DIN или 2DIN, встраиваемые в крышу, отдельно стоящие(съемные). Для разных марок автомашин есть мониторы, встраиваемые в торпеду и полости.

Кроме ставших уже стандартными автомобильных функций -- (телевизор, GPS, DVD) - автомобильный компьютер позволяет использовать в дороге интернет и электронную почту, диагностирует электронику автомобиля, производит видеозапись дорожной ситуации, а также имеет множество других полезных функций. Автомобильный компьютер позволяет управлять режимами GPS -- оперативно менять карты, использовать как векторные, так и растровые карты.

Использование интернета позволяет отслеживать пробки на дорогах, слушать интернет-радио, просматривать видеоконференции, искать необходимую информацию вдали от дома или офиса. Автомобильный компьютер выполняет функцию антирадара (или подключается к имеющемуся).

Громкая связь и дорожная рация, управление звуковыми сигналами и парктроник -- все это в одном устройстве

Для любителей быстрой езды на автомагистралях и частых поездок по многокилометровым пробкам автомобильный компьютер может иметь функцию управления инжектором. Можно в режиме реального времени делать мощнее или, наоборот, уменьшать мощность автомобиля для понижения расхода топлива и реализации более плавного начала движения (для пробок) у мощных двигателей. Для этого понадобится кабель (OBD-II, VAG-com и другие) для подключения процессора инжектора к автомобильному компьютеру и соответствующий софт.

История

История автомобильных компьютеров началась в 1981 году, когда компания IBM разработала первый бортовой компьютер для автомобилей BMW. Через 16 лет появился Apollo -- прототип первого автомобильного компьютера, созданный корпорацией Microsoft, который так и остался прототипом. В 2000 году американская компания Tracer создала и протестировала первый штатный онбордер, и наладила серийное производство.

Помимо онбордеров Tracer, большой популярностью на российском рынке пользуется двухдиновый онбордер 2DIN Tracer CarPC. Существуют также китайские решения.

2. Автопилот

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.

В авиации более глубокое развитие автоматизации полёта получили системы автоматического управления (САУ, БСУ или АБСУ), и как более сложные структурированные комплексы -- НПК, ПНК, ПрНК и т. п. САУ позволяет, помимо стабилизации самолёта в пространстве и на маршруте, также реализовать программное управление на различных этапах полёта. Наиболее сложные САУ берут на себя значительную часть функций по управлению самолётом в «штурвальном режиме», делая управление для лётчика лёгким и единообразным, парируя болтанку, предотвращая сносы, скольжения, выходы на критические режимы полёта и даже запрещая или игнорируя некоторые действия лётчика. В автоматических режимах САУ ведёт самолёт по заданному маршруту (или реализует более сложную подпрограмму боевого применения), используя пилотажно-навигационную информацию от группы собственных датчиков, самолётных систем, наземных радионавигационных средств или даже выполняя команды бортового оборудования соседнего самолёта (некоторые боевые ЛА могут работать в паре или группой, постоянно обмениваясь тактической информацией по радиоканалам, вырабатывая тактику совместных действий и выполняют полётное задание в автоматическом (чаще полуавтоматическом) режиме. Подсистема траекторного управления позволяет выполнять заход на посадку с высокой точностью без вмешательства экипажа. В качестве управляющих органов уже давно стараются не применять рулевые машины, включённые в проводку управления, а используют прямое управление рулевыми агрегатами, подмешивая управляющие сигналы от САУ в сигналы от штурвала (или РУС). Для создания лётчику привычных усилий на органах управления применяется довольно сложная электромеханическая система имитации загрузки. В последнее время от этой практики постепенно отходят, резонно считая, что как не имитируй, всё равно большая часть процесса управления ВС автоматизирована. Всё чаще в кабинах современных самолётов применяются боковые ручки управления типа «сайдстик».

Основной проблемой при построении автопилотов (АП) и автоматических систем управления является безопасность полёта. В простейших авиационных автопилотах предусматривается быстрое отключение автопилота лётчиком при нарушениях его нормальной работы, возможность «пересиливания» рулевых машин ручным управлением, механическое отключение рулевых машин от проводки управления. Системы автоматического управления изначально проектируются с расчётом на отказы с сохранением основных функций работы и предусматривается комплекс мер для повышения безопасности полёта. САУ проектируются многоканальными, то есть параллельно работают два, три и даже четыре абсолютно одинаковых канала управления на общий рулевой привод (РП) и отказ одного-двух каналов никак не влияет на общую работоспособность системы. Система контроля (СК) постоянно отслеживает соответствие входных сигналов, прохождение сигналов по цепям и выполняет непрерывный контроль выходных параметров САУ в течение всего полёта, как правило, по методу кворумирования (голосование большинством) или сравнения с эталоном, и в случае возникновения какого либо отказа система самостоятельно принимает решение на возможность дальнейшей работы режима, его переключения на резервный канал, дублирующий режим или передачи управления лётчику. Хорошим методом общего контроля исправности САУ считается предполётный тест-контроль, методом «прогона» пошаговой программы, подающей стимулирующие имитационные сигналы в различные входные цепи системы, что вызывает фактические отклонения рулевых и управляющих поверхностей самолёта в различных режимах работы.

Понятие «автопилоты» (иногда в жаргонной форме) включают в себя, помимо классического авиационного автопилота, также и системы автоматического пилотирования, вождения или управления всевозможными шагающими, колесными, плавающими или крылатыми машинами (роботами), и развивающиеся системы автоматического управления автомобилей в условиях шоссе. Примером канала автоматического управления автомобилем может служить система стабилизации текущей скорости движения, известная как «круиз-контроль» («автоспид», «автодрайв»)

3. GPS

GPS (англ. Global Positioning System) (читается Джи Пи Эс) -- обеспечивающие измерение времени и расстояния навигационные спутники; глобальная система позиционирования) -- спутниковая система навигации, часто именуемая GPS. 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. Система разработана, реализована и эксплуатируется Министерством обороны США.

Основной принцип использования системы -- определение местоположения путём измерения расстояний до объекта от точек с известными координатами -- спутников. Расстояние вычисляется по времени задержки распространения сигнала от посылки его спутником до приёма антенной GPS-приёмника. То есть, для определения трёхмерных координат GPS-приёмнику нужно знать расстояние до трёх спутников и время GPS системы. Таким образом, для определения координат и высоты приёмника, используются сигналы как минимум с четырёх спутников.

История

Идея создания спутниковой навигации родилась ещё в 50-е годы. В тот момент, когда СССР был запущен первый искусственный спутник Земли, американские учёные во главе с Ричардом Кершнером, наблюдали сигнал, исходящий от советского спутника и обнаружили, что благодаря эффекту Доплера частота принимаемого сигнала увеличивается при приближении спутника и уменьшается при его отдалении. Суть открытия заключалась в том, что если точно знать свои координаты на Земле, то становится возможным измерить положение и скорость спутника, и наоборот, точно зная положение спутника, можно определить собственную скорость и координаты.

Реализована эта идея была через 20 лет. В 1973 году была инициирована программа DNSS, позже переименованная в Navstar-GPS и затем в GPS. Первый тестовый спутник выведен на орбиту 14 июля 1974 г США, а последний из всех 24 спутников, необходимых для полного покрытия земной поверхности, был выведен на орбиту в 1993 г., таким образом, GPS встала на вооружение. Стало возможным использовать GPS для точного наведения ракет на неподвижные, а затем и на подвижные объекты в воздухе и на земле.

Первоначально GPS -- глобальная система позиционирования, разрабатывалась как чисто военный проект. Но после того, как в 1983 году был сбит вторгшийся в воздушное пространство Советского Союза самолёт Корейских Авиалиний с 269 пассажирами на борту, президент США Рональд Рейган разрешил частичное использование системы навигации для гражданских целей. Во избежание применения системы для военных нужд точность была уменьшена специальным алгоритмом.

Затем появилась информация о том, что некоторые компании расшифровали алгоритм уменьшения точности на частоте L1 и с успехом компенсируют эту составляющую ошибки. В 2000 г. это загрубление точности было отменено указом президента США.

Основой системы являются навигационные спутники, движущиеся вокруг Земли по 6 круговым орбитальным траекториям (по 4 спутника в каждой), радиусом примерно 20180 км. Спутники излучают открытые для использования сигналы в диапазонах: L1=1575,42 МГц и L2=1227,60 МГц (начиная с Блока IIR-M), а модели IIF будут излучать также на L5=1176,45 МГц. Навигационная информация может быть принята антенной (обычно в условиях прямой видимости спутников) и обработана при помощи GPS-приёмника.

Сигнал с кодом стандартной точности (C/A код -- модуляция BPSK(1)), передаваемый в диапазоне L1 (и сигнал L2C (модуляция BPSK) в диапазоне L2 начиная с аппаратов IIR-M), распространяется без ограничений на использование. Первоначально используемое на L1 искусственное загрубление сигнала (режим селективного доступа -- SA) с мая 2000 года отключён. С 2007 года США окончательно отказались от методики искусственного загрубления. Планируется с запуском аппаратов Блок III введение нового сигнала L1C (модуляция BOC(1,1)) в диапазоне L1. Он будет иметь обратную совместимость, улучшенную возможность прослеживания пути и в большей степени совместим с сигналами Galileo L1.

Для военных пользователей дополнительно доступны сигналы в диапазонах L1/L2, модулированные помехоустойчивым криптоустойчивым P(Y) кодом (модуляция BPSK(10)). Начиная с аппаратов IIR-M введён в эксплуатацию новый М-код (используется модуляция BOC(15,10)). Использование М-кода позволяет обеспечить функционирование системы в рамках концепции Navwar (навигационная война). М-код передается на существующих частотах L1 и L2. Данный сигнал обладает повышенной помехоустойчивостью, и его достаточно для определения точных координат (в случае с P-кодом было необходимо получение и кода C/A). Еще одной особенностью M-кода станет возможность его передачи для конкретной области диаметром в несколько сотен километров, где мощность сигнала будет выше на 20 децибел. Обычный сигнал М уже доступен в спутниках IIR-M, а узконаправленный будет доступен только при помощи спутников GPS-III.

C запуском спутника блока IIF введена новая частота L5 (1176.45 МГц). Этот сигнал также называют safety of life (охрана жизни человека). Сигнал на частоте L5 мощнее на 3 децибела, чем гражданский сигнал, и имеет полосу пропускания в 10 раз шире. Сигнал смогут использовать в критических ситуациях, связанных с угрозой для жизни человека. Полноценно сигнал будет использоваться после 2014 года.

24 спутника обеспечивают 100 % работоспособность системы в любой точке земного шара, но не всегда могут обеспечить уверенный приём и хороший расчёт позиции. Поэтому, для увеличения точности позиционирования и резерва на случай сбоев, общее число спутников на орбите поддерживается в большем количестве.

Наземные станции контроля космического сегмента

Слежение за орбитальной группировкой осуществляется с главной контрольной станции, расположенной на авиабазе ВВС США Schriever, штат Колорадо, США и с помощью 10 станций слежения, из них три станции способны посылать на спутники корректировочные данные в виде радиосигналов с частотой 2000--4000 МГц. Спутники последнего поколения распределяют полученные данные среди других спутников.

Применение GPS

Несмотря на то, что изначально проект GPS был направлен на военные цели, сегодня GPS всё чаще используются в гражданских целях. GPS-приёмники продают во многих магазинах, торгующих электроникой, их встраивают в мобильные телефоны, смартфоны, КПК и онбордеры. Потребителям также предлагаются различные устройства и программные продукты, позволяющие видеть своё местонахождение на электронной карте; имеющие возможность прокладывать маршруты с учётом дорожных знаков, разрешённых поворотов и даже пробок; искать на карте конкретные дома и улицы, достопримечательности, кафе, больницы, автозаправки и прочие объекты инфраструктуры.

· Геодезия: с помощью GPS определяются точные координаты точек и границы земельных участков

· Картография: GPS используется в гражданской и военной картографии

· Навигация: с применением GPS осуществляется как морская так и дорожная навигация

· Спутниковый мониторинг транспорта: с помощью GPS ведётся мониторинг за положением, скоростью автомобилей, контроль за их движением

· Сотовая связь: первые мобильные телефоны с GPS появились в 90-х годах. В некоторых странах, например США это используется для оперативного определения местонахождения человека, звонящего 911. В России в 2010 году начата реализация аналогичного проекта - Эра-глонасс.

· Тектоника, Тектоника плит: с помощью GPS ведутся наблюдения движений и колебаний плит

· Активный отдых: есть разные игры, где применяется GPS, например, Геокэшинг и др.

· Геотегинг: информация, например фотографии "привязываются" к координатам благодаря встроенным или внешним GPS-приёмникам

Точность

Типичная точность современных GPS-приёмников в горизонтальной плоскости составляет примерно 10-12 метров при хорошей видимости спутников. На территории США и Канады имеются станции WAAS, передающие поправки для дифференциального режима, что позволяет снизить погрешность до 1-2 метров на территории этих стран. При использовании более сложных дифференциальных режимов, точность определения координат можно довести до 10 см. К сожалению, точность любой СНС сильно зависит от открытости пространства, от высоты используемых спутников над горизонтом.

Общим недостатком использования любой радионавигационной системы является то, что при определённых условиях сигнал может не доходить до приёмника, или приходить со значительными искажениями или задержками. Например, практически невозможно определить своё точное местонахождение в глубине квартиры внутри железобетонного здания, в подвале или в тоннеле. Так как рабочая частота GPS лежит в дециметровом диапазоне радиоволн, уровень приёма сигнала от спутников может серьёзно ухудшиться под плотной листвой деревьев или из-за очень большой облачности. Нормальному приёму сигналов GPS могут повредить помехи от многих наземных радиоисточников, а также от магнитных бурь.

Невысокое наклонение орбит GPS (примерно 55) серьёзно ухудшает точность в приполярных районах Земли, так как спутники GPS невысоко поднимаются над горизонтом.

Существенной особенностью GPS считается полная зависимость условий получения сигнала от министерства обороны США. Так, например, во время боевых действий в Ираке, гражданский сектор GPS был отключён.

Теперь Министерство обороны США решило начать полное обновление системы GPS. Оно было запланировано достаточно давно, но начать реализовывать этот проект удалось только сейчас. В ходе обновления старые спутники заменят на новые, которые разработаны и произведены компаниями Lockheed Martin и Boeing. Утверждается, что они смогут обеспечивать точность позиционирования с погрешностью 0,5 метра.

Конечно, реализация данной программы займёт некоторое время. В Министерстве обороны США утверждают, что полностью завершить обновление системы удастся только через 10 лет. Интересно, что количество спутников изменено не будет: их по-прежнему будет 30 -- 24 работающих и 6 резервных.

4 . Парковочный радар

Парковочный радар, также известный как, Акустическая Парковочная Система (АПС), парктроник или Ультразвуковой датчик парковки -- вспомогательная парковочная система, устанавливаемая на некоторых автомобилях. Слово радар в названии является, строго говоря, некорректным, так как устройство использует не радио-, а звуковые волны. Таким образом, корректно называть подобные устройства не радарами, а сонарами.

Система использует ультразвуковые датчики, врезанные в переднем и заднем бамперах для измерения дистанции к ближайшим объектам. Система издаёт прерывистый предупреждающий звук (и, в некоторых вариантах исполнения, отображает информацию о дистанции на ЖК дисплее, встроенном в приборную панель, в зеркало заднего вида и т. п.) для индикации того, как далеко находится машина от препятствия.

Когда расстояние до препятствия сокращается, предупреждающий сигнал увеличивает частоту. Первые звуки он издаёт при приближении к препятствию на 1-2 метра, а при опасном сближении с препятствием (10-40 см, в зависимости от модели) звуковой сигнал становится непрерывным. В некоторых моделях cистема может быть отключена, например, для использования на бездорожье. Как правило, система автоматически включается вместе с задней передачей (например, электропитание может подаваться от цепи фонаря заднего хода).

В России парковочные радары впервые стали известны под торговой маркой Парктроник (англ. Parktronic), так называется парковочная система на автомобилях Mercedes-Benz. В связи с этим в разговорном русском языке словом «парктроник» стали обозначать парковочные радары любых производителей. Другие марки используют иные названия: BMW и Audi на немецком называют систему просто «помощью при парковке» -- Parkassistent. Audi также использует сокращение APS, которое расшифровывается как Audi Parkassistenzsysteme на немецком или Audi parking system на английском.

Существует множество разновидностей парковочных систем, различающихся, в основном, количеством и расположением ультразвуковых датчиков-излучателей. Самые простые системы используют два датчика, устанавливаемые на задний бампер автомобиля. Система активируется при включении водителем передачи заднего хода. Наиболее распространены аналогичные системы использующие 4 датчика, расположенные на заднем бампере на расстоянии 30-40 см друг от друга. Такое расположение датчиков позволяет исключить появление «мёртвых зон». В более сложных системах 2 или 4 датчика устанавливаются на передний бампер. Система предупреждает о приближении к препятствию при нажатии на педаль тормоза. Исключительные системы могут использовать большее количество датчиков, а также датчики, расположенные по бокам автомобиля.

Как правило, блок индикации и блок управления соединяются при помощи провода проложенного вдоль кузова автомобиля, но существуют и беспроводные системы, которые отличаются от остальных удобством при установке. Принцип работы подобной системы заключается в беспроводной передаче радиосигнала с блока управления на блок индикации.

Принцип действия

В состав системы входят:

1. электронный блок

2. ультразвуковые датчики-излучатели

3. устройства индикации (ЖК-дисплей) и звукового оповещения (зуммер)

Система работает по принципу эхолота. Датчик-излучатель генерирует ультразвуковой (порядка 40 кГц) импульс и затем воспринимает отражённый окружающими объектами сигнал. Электронный блок измеряет время, прошедшее между излучением и приёмом отражённого сигнала, и, принимая скорость звука в воздухе за константу, вычисляет расстояние до объекта. Таким образом поочерёдно опрашиваются несколько датчиков и на основании полученных сведений выводится информация на устройство индикации и, при необходимости, подаются предупреждающие сигналы с использованием устройства звукового оповещения.

Применение

Несколько лет назад парковочные радары устанавливались лишь на некоторые комплектации дорогих автомобилей, таких как Ауди, БМВ, Мерседес-Бенц. Сейчас, когда компоненты системы стали более доступными, парковочные радары штатно устанавливаются различными производителями в том числе и бюджетных машин. В России завод АвтоВАЗ устанавливает штатно парковочный радар на автомобили Лада Приора в комплектации Люкс. Практически на любой автомобиль, на котором парковочный радар отсутствует штатно, его можно установить в качестве дополнительной опции. Автолюбители, имеющие некоторые навыки по ремонту и обслуживанию автомобилей, купив комплект для установки в магазине, могут также самостоятельно установить подобную систему на свой автомобиль.

Особенности использования

Хотя система призвана помогать автолюбителю, полностью полагаться на неё нельзя. Независимо от наличия системы, водитель обязан визуально проверять отсутствие каких-либо препятствий перед началом движения в любом направлении. Некоторые объекты не могут быть обнаружены парковочным радаром в силу физических принципов работы, а некоторые -- могут вызвать ложные срабатывания системы.

Парковочный радар может выдавать ложные сигналы в следующих случаях:

1. Наличие льда, снега или других загрязнений на датчике.

2. Нахождение на дороге с неровной поверхностью, грунтовым покрытием, с уклоном.

3. Движение по пересеченной местности.

4. Наличие источников повышенного шума в пределах радиуса действия датчика.

5. Работа в условиях сильного дождя или снегопада.

6. Работа радиопередающих устройств в пределах радиуса действия датчика.

7. Буксирование прицепа.

8. Парковка в стесненных условиях (эффект эха).

Система может не среагировать на следующие предметы:

1. Острые или тонкие предметы, например, цепи, тросы, тонкие столбики.

2. Предметы, поглощающие ультразвуковое излучение (одежда, пористые материалы, снег).

3. Предметы высотой менее 1 метра.

4. Объекты, отражающие звук в сторону от датчиков.

5. Система не может обнаружить провалы в асфальте, открытые колодцы, разбросанные мелкие острые предметы и прочие опасные объекты, находящиеся вне поля зрения датчиков.

5 . Автосигнализация

акустический автомобиль навигация парковочный

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

Устройство

Состоит, как правило, из основного блока, приемо-передатчика (антенны), брелока, датчика удара, сервисной кнопки и индикатора в виде светодиода. Автосигнализации бывают с обратной связью, то есть брелок-пейджер информирует о состоянии автомобиля.

Защита от угона

Автосигнализация не даёт 100 % гарантии от угона, однако существенно снижает привлекательность у мелких угонщиков. К некоторым моделям автосигнализаций возможно подключение GSM/GPRS модуля, с возможностью управления функциями сигнализации с сотового телефона путём отправки SMS.

Диалоговый код

Диалоговый код -- специальный способ кодозащищённости автосигнализаций. Использует для идентификации брелока широко известную в криптографии технологию аутентификации через незащищённый канал.

Получив сигнал, система убеждается, что он послан со «своего» брелока, причем это происходит не однократно, а в диалоге. В ответ на первый сигнал система посылает на брелок запрос в виде случайного числа, который обрабатывается брелоком по специальному алгоритму и отсылается обратно. Сигнализация обрабатывает свою посылку по тому же алгоритму, сравнивая полученный ответ со своими данными. Если они совпадают, команда выполняется, а на брелок отправляется подтверждение.

Диалоговым кодом обеспечивается дополнительная защита от электронного взлома.

Для взламывания автосигнализии угонщиками используется кодграббер -- устройство, которое копирует коды большинства существующих автосигнализаций. Тем самым взламывает их. В Интернете существуют чёрные списки автосигнализаций, которые вскрываются кодграббером. В сети кодграббер можно купить за 100 тысяч рублей. Он продается для тестирования сигнализаций в автосервисах и страховых компаниях. Схему и описание по сборке кодграббера, можно скачать с тематических ресурсов.

Прочие функции

Также сигнализации бывают с автозапуском. На некоторых моделях предусмотрен автозапуск по факту падения температуры подкапотного пространства до определённого уровня и (или) с определённым интервалом времени.

6 . Иммобилайзер

Иммобилайзер (от англ. immobiliser -- «обездвиживатель»)

Автомобильный иммобилайзер - устройство, лишающее автомобиль подвижности. Главная задача иммобилайзера -- разорвать одну или несколько жизненно важных для работы машины электрических цепей и таким образом воспрепятствовать угону.

Принцип работы иммобилайзера заключается в отказе соединения электрических цепей автомобиля в наиболее значительных местах - в тех, что отвечают за соединение электроцепей стартера, зажигания, двигателя. Благодаря этому автомобиль гарантированно останется на месте стоянки даже при проникновении внутрь злоумышленников. При использовании дополнительных устройств, например электромагнитных клапанов, возможна блокировка работы неэлектрических систем.

Включение и выключение иммобилайзера должно быть доступно только хозяину автомобиля. Как правило, для этой цели используется электронный кодовый ключ. Менее распространены модели с ручным набором кода. Перед тем как завести машину, владелец должен вставить кодовый ключ в специальное гнездо и выключить иммобилайзер. В системах с ручным набором кода для того, чтобы выключить иммобилайзер необходимо ввести установленный владельцем код.

Также важной особенностью иммобилайзера является то, что при его разрушении или несанкционированном отключении системы автомобиля остаются блокированными.

Все типы иммобилайзеров имеют функцию автоматической постановки на охрану по истечении некоторого срока, во время которого не производилось каких-либо действий владельцем. Это значительно снижает возможность угона в короткие промежутки времени, когда хозяин автомобиля отошел куда-либо, не поставив машину на охрану.

Иммобилайзер (стандартный) состоит из трех основных частей. Это:

1. Блок управления. Блок управления является центром, из которого поступают сигналы о необходимости активизации всей системы.

2. Электромагнитные реле. С помощью электромагнитных реле осуществляется собственно разрыв последовательности соединения электрических цепей проводки при несанкционированном проникновении в автомобиль.

3. Ключ, который находится у владельца автомобиля. Блок управления распознает только ключ хозяина, и только владелец авто может осуществить его завод.

Таким образом, отличия между различными типами иммобилайзеров состоят в способе взаимодействия этих стандартных элементов системы иммобилайзера, например, в способе связи управляющего блока с электроцепями автомобиля и ключом.

Заключение

Информационные технологии широко входят в нашу жизнь а транспорт не стал исключением. Возможно в скором будущем электроника заменит все механические части автомобиля. И будут работать без участия водителя.

С писок использованной литературы

1. Боднер В. А., Теория автоматического управления полётом, М., 1964.

2. Справочник по авиационному оборудованию (АиРЭО)

3. Шебшаевич В.С., Дмитриев П.П., Иванцев Н.В. и др.; под ред. Шебшаевича В.С. Сетевые спутниковые радионавигационные системы. -- 2-е изд., перераб. и доп.. -- М.: Радио и связь, 1993. -- 408 с. -- ISBN 5-256-00174-4

4. Козловский Е. Искусство позиционирования // Вокруг света. -- М.: 2006. -- № 12 (2795). -- С. 204-280.

5. Синельников А. X. Электроника в автомобиле Синельников А. X. 1986

6. А. Г. Ходасевич, Т. И. Ходасевич Справочник по устройству и ремонту электронных приборов автомобилей.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Назначение и описание автоматизированной системы диспетчеризации горнотранспортного комплекса на базе использования системы спутниковой навигации GPS. Эффективность автоматизированных систем управления промышленным транспортом в Куржункульском карьере.

дипломная работа , добавлен 16.06.2015


Спутниковые технологии в инновационной стратегии ОАО "РЖД". Эксплуатационные возможности спутниковой навигации на железнодорожном транспорте и обоснование ее необходимости. План перегона "Трубная-Заплавное", технические решения при модернизации участка.

курсовая работа , добавлен 30.06.2015


Исследование назначения, устройства и принципа действия тормозной системы. Анализ основных особенностей электронной антиблокировочной системы автомобиля. Характеристика техники безопасности, технического обслуживания и видов ремонтных работ Honda Accord.

курсовая работа , добавлен 30.04.2012


Технологическое планирование участка по установке системы спутниковой навигации и мониторинга. Монтаж датчика уровня топлива и блока навигации, подбор оборудования. Разработка алгоритма расхода топлива в городском режиме с применением системы Omnicomm.

дипломная работа , добавлен 10.07.2017


Изучение устройства и принципа действия системы курсовой устойчивости автомобиля. Определение наступления аварийной ситуации. Исследование способов сохранения устойчивости и стабилизации движения автомобиля с помощью системы динамической стабилизации.

реферат , добавлен 23.04.2015


Описание принципа действия тормозной системы автомобиля. Исследование назначения, устройства, неисправностей и их устранения. Техническое обслуживание стояночной тормозной системы. Требования безопасности при ремонте. Санитарные требования к производству.

курсовая работа , добавлен 03.08.2014


Многообразие факторов обеспечения безопасности. Автоматизированная система управления российских железных дорог. Особенности автоматизированной системы мониторинга проведения ремонтных работ на базе спутниковой навигации. Интеллектуальный грузовой поезд.

презентация , добавлен 07.04.2012


Исследование назначения, устройства и принципа действия системы охлаждения автомобиля ВАЗ 2107. Техническое обслуживание и ремонт автомобиля. Техника безопасности при работе с нефтепродуктами. Изучение правильной эксплуатации автозаправочных станций.

дипломная работа , добавлен 12.10.2013


Предпосылки и основные этапы создания системы спутниковой GPS-навигации. Назначение и описание автоматизированной системы диспетчеризации горнотранспортного комплекса на базе использования GPS. Расчет эффективности внедрения АСУ промышленным транспортом.

дипломная работа , добавлен 06.07.2015


Характеристика предназначения и принципа действия антиблокировочной тормозной системы. Изучение структуры датчика, системы регуляции давления тормозной жидкости. Обработка сигналов датчика. Моделирование антиблокировочной системы автомобиля в Vissim.

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

Введение

Карпьютер

Автопилот

Парковочный радар

Автосигнализация

Иммобилайзер

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Информационные технологии (ИТ, от англ. information technology, IT) - широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям управления и обработки данных, а также создания данных, в том числе, с применением вычислительной техники.

В последнее время под информационными технологиями чаще всего понимают компьютерные технологии. В частности, ИТ имеют дело с использованием компьютеров и программного обеспечения для хранения, преобразования, защиты, обработки, передачи и получения информации. Специалистов по компьютерной технике и программированию часто называют ИТ-специалистами.

Согласно определению, принятому ЮНЕСКО, ИТ - это комплекс взаимосвязанных научных, технологических, инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации; вычислительную технику и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические приложения, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы. Сами ИТ требуют сложной подготовки, больших первоначальных затрат и наукоемкой техники. Их внедрение должно начинаться с создания математического обеспечения, формирования информационных потоков в системах подготовки специалистов.

В постановлении Совета Министров Республики Беларусь даются такие определения понятий: информационная технология - совокупность процессов, методов осуществления поиска, получения, передачи, сбора, обработки, накопления, хранения, распространения и (или) предоставления информации, а также пользования информацией и защиты информации. Информационно-коммуникационная инфраструктура (ИКИ) - совокупность технических и программных средств, коммуникаций, персонала, технологий, стандартов и протоколов, обеспечивающих создание, передачу, обработку, использование, хранение, защиту и уничтожение информации. Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) - информационные процессы и методы работы с информацией, осуществляемые с применением средств телекоммуникаций и вычислительной техники

Информационные технологии используются почти везде. Здесь я опишу его использование в транспорте.

1. Карпьютер

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.

Основные сведения

Основным преимуществом автомобильного компьютера является функциональность. С использованием автомобильного компьютера отпадает необходимость в отдельной установке навигатора, парктроника, телевизора, DVD. Каждое из этих полезных устройств требует отдельное место для установки и управляется отдельно…

В автомобильном компьютере чаще всего управление организовано через сенсорный жидкокристаллический монитор (размеры от 7" до 15" по диагонали). Мониторы могут быть моторизированные и ручные, встраиваемые в консоль, имеют монтажные размеры 1\2DIN,1DIN или 2DIN, встраиваемые в крышу, отдельно стоящие(съемные). Для разных марок автомашин есть мониторы, встраиваемые в торпеду и полости.

Кроме ставших уже стандартными автомобильных функций - (телевизор, GPS, DVD) - автомобильный компьютер позволяет использовать в дороге интернет и электронную почту, диагностирует электронику автомобиля, производит видеозапись дорожной ситуации, а также имеет множество других полезных функций. Автомобильный компьютер позволяет управлять режимами GPS - оперативно менять карты, использовать как векторные, так и растровые карты.

Использование интернета позволяет отслеживать пробки на дорогах, слушать интернет-радио, просматривать видеоконференции, искать необходимую информацию вдали от дома или офиса. Автомобильный компьютер выполняет функцию антирадара (или подключается к имеющемуся).

Громкая связь и дорожная рация, управление звуковыми сигналами и парктроник - все это в одном устройстве

Для любителей быстрой езды на автомагистралях и частых поездок по многокилометровым пробкам автомобильный компьютер может иметь функцию управления инжектором. Можно в режиме реального времени делать мощнее или, наоборот, уменьшать мощность автомобиля для понижения расхода топлива и реализации более плавного начала движения (для пробок) у мощных двигателей. Для этого понадобится кабель (OBD-II, VAG-com и другие) для подключения процессора инжектора к автомобильному компьютеру и соответствующий софт.

История

История автомобильных компьютеров началась в 1981 году, когда компания IBM разработала первый бортовой компьютер для автомобилей BMW. Через 16 лет появился Apollo - прототип первого автомобильного компьютера, созданный корпорацией Microsoft, который так и остался прототипом. В 2000 году американская компания Tracer создала и протестировала первый штатный онбордер, и наладила серийное производство.

Помимо онбордеров Tracer, большой попул