И Варгунин ОВ

Работа добавлена на сайт samzan.net:

В.И. Варгунин, О.В. Москвичев

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Самарская государственная академия путей сообщения

В.И. Варгунин, О.В. Москвичев

Информационные технологии

и автоматизированные системы управления

на железнодорожном транспорте

Рекомендовано учебно-методическим объединением в качестве учебного пособия для студентов вузов железнодорожного транспорта

Самара 2007

УДК 626.5:656.05:681.3:681.518

ББК 39.275.7

В 18

Рецензенты:

Заслуженный деятель науки и техники РФ, д.т.н., профессор

С.М. Резер;

заместитель директора

Российского научно-исследовательского

и проектно-конструкторского института

информатизации, автоматизации и связи

(ВНИИАС МПС России), д.т.н., профессор

В.А. Шаров;

начальник службы

корпоративной информатизации

Куйбышевской железной дороги

В.А. Дулецкий

В 18 Варгунин, В.И.

Информационные технологии и автоматизированные системы управления на железнодорожном транспорте : учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта / В.И. Варгунин, О.В. Москвичев. – Самара : Сам ГАПС, 2007.- с.

Даются основные понятия, определения и классификация информационных систем, базы данных. Рассмотрены современные мейнфреймы компании IВМ и их особенности; виды транспортной связи и ее назначение; информационные потоки в транспортных системах. В систематизированной форме подробно описываются автоматизированные информационно-управляющие системы железнодорожного транспорта, а также рассматривается применение спутниковой навигации на железнодорожном транспорте. Кроме того, уделено внимание автоматизированным системам взаимодействия различных видов транспорта.

Учебное пособие предназначено для студентов высших учебных заведений железнодорожного транспорта по специальности «Организация перевозок и управления на железнодорожном транспорте», а также может быть полезно преподавателям, аспирантам и специалистам, связанным с организацией и управлением перевозками.

УДК 626.5:656.05:681.3:681.518

ББК 39.275.7

ISBN © Москвичев О.В., 2007

Оглавление

Список основных используемых сокращений……………………………..

Введение…………………………………………………………………………

ЧАСТЬ I. Информационные технологии. Основные понятия………….

Глава 1. Основные понятия и определения……………………………….

§ 1. Информационные системы………………………………………………

§ 2. Классификация информационных систем………………………………

§ 3. Структура информационного процесса…………………………………

§ 4. Характеристики и показатели информационных процессов…….….…

§ 5. Базы данных…………………………………………………………….…

§ 6. Программное обеспечение……………………………………………….

Глава 2. Современные мейнфреймы компании IВМ…………………….

§ 7. Особенности мейнфреймов………………………………………………

§ 8. Архитектура IBM S/390…………………………………………………..

§ 9. Универсальность IBM S/390……………………………………………..

§ 10. Новый шаг в развитии мейнфреймов……………………………………

§ 11. Обеспечение отказоустойчивости……………………………………….

§ 12. Операционные системы для мейнфреймов IBM………………………..

Глава 3. Информационные потоки в транспортных системах…………

§ 13. Сеть пересдачи данных (СПД)…………………………………………...

§ 14. Требования к СПД………………………………………………………...

§ 15. Реализация СПД…………………………………………………………..

Глава 4. Оптоволоконные линии связи……………………………………

§ 16. Особенности оптических систем связи………………………………….

§ 17. Конструкция оптического волокна………………………………………

§ 18. Источники и приемники излучения……………………………………..

§ 19. Волокно – оптический кабель……………………………………………

§ 20. Оптические соединители…………………………………………………

§ 21. Перспективы развития ВОЛС……………………………………………

Глава 5. Связь и ее роль в организации транспортного обслуживания…………………………………………………………………...

§ 22. Связь как основа систем управления на транспорте

§ 23. Виды транспортной связи и ее назначение...…………………………...

§ 24. Современная цифровая технологическая связь российских железных дорог……………………………………………………………………………...

ЧАСТЬ II. Структура и уровни построения АСУ…………………………

Глава 6. Понятие об автоматизированной системе управления железнодорожным транспортом……………………………………………...

§ 25. Основные принципы организации АСУЖТ…………………………….

§ 26. Комплекс управления перевозочным процессом……………………….

§ 27. Управление экономикой финансами и маркетингом…………………..

§ 28. Комплекс управления инфраструктурой………………………………..

Глава 7. Системы управления грузовыми перевозками………………...

§ 29. Автоматизированная система оперативного управления перевозками (АСОУП) …………………..…………………..…………………..………….…

§ 30. Сетевая интегрированная российская информационно – управляющая система (СИРИУС) …………………..…………………..…..…

§ 31. Система автоматической идентификации подвижного состава (САИ)

§ 32. Автоматизированная система управления внешнеторговыми перевозками (АСУ «ГРУЗОВОЙ ЭКСПРЕСС») …………………..……….…

Глава 8. Системы диспетчерского управления перевозками…………...

§ 33. Автоматизированная система ведения и анализа графика исполненного движения – ГИД «Урал – ВНИИЖТ» ………………………...

§ 34. Центры управления местной работой (АСУЦУМР) …………………..

§ 35. ОСКАР и ОСКАР-М…………………..…………………..……………...

Глава 9. Управление пассажирскими перевозками

§ 36. Программы информатизации управления пассажирскими перевозками…………………..…………………..…………………..…………

§ 37. Общая характеристика системы «Управления пассажирскими перевозками» …………………..…………………..…………………..………

§ 38. Подсистемы АСУ «Экспресс – 3» …………………..…………………..

§ 39. Информационное и технологическое обеспечение системы «Управления пассажирскими перевозками» …………………..……………...

Глава 10. Управление материальными ресурсами и финансами на железнодорожном транспорте………………………………………………...

§ 40. Единая корпоративная автоматизированная система управления финансами и ресурсами ОАО «РЖД» (ЕКАСУФР) …………………..……...

§ 41. Информационно – аналитическая система корпоративного управления и прогнозирования (ИАСКУП) …………………..……………....

§ 42. Автоматизированная система «Централизованной подготовки и оформления перевозочных документов» (АС ЭТРАН).……………………...

Глава 11. Управление инфраструктурой локомотивного хозяйства..….

§ 43. Общая характеристика и цель создания системы АСУТР…………..…

§ 44. Функции системы АСУТР и ее подсистемы……………………………

§ 45. Средства и технические требования к системе АСУТР……………….

Глава 12. Перспективные технологии слежения и управления железнодорожным подвижным составом…………………………………...

§ 46. Современное состояние…………………..…………………..…………..

§ 47. Основные элементы спутниковых систем навигации………………….

§ 48. Принцип работы систем спутниковой навигации………………………

§ 49. Применение спутниковой навигации на железнодорожном транспорте…………………..…………………..…………………..……………

Глава 13. Взаимодействие различных видов транспорта……………….

§ 50. Смешанные технологии грузоперевозок ……………..………………...

§ 51. Информационно-логистические центры транспортных узлов………...

§ 52. Информационные технологии мультимодальных перевозок………….

§ 53. Основные принципы построения общего информационного пространства транспортного комплекса……………………………………….

§ 54. Пассажирская транспортная сеть………………………………………...

Заключение……………………………………………………………………...

Библиографический список.…………………………..……………………...

Список основных используемых сокращений

АБД ТПС – автоматическая база данных ТПС.

АИС ВТП – автоматизированная информационная система внешне торговых перевозок.

АИС ЭДВ – автоматизированная информационная система электронной дорожной ведомости.

АОС – автоматизированная обучающая система.

АРМ – автоматизированное рабочее место.

АРМ ВЧД - автоматизированное рабочее место оператора вагонного депо.

АРМ ДГП – автоматизированное рабочее место старшего поездного диспетчера.

АРМ ДНЦ – автоматизированное рабочее место поездного диспетчера.

АРМ ДСП – автоматизированное рабочее место дежурного по станции.

АРМ ППД (ЭТРАН) – автоматизированное рабочее место подготовки перевозочных документов.

АРМ ТВК – автоматизированное рабочее место товарного кассира.

АРМ ТНЦ – АРМ локомотивного диспетчера.

АРМ ТЧБ – АРМ нарядчика локомотивных бригад.

АРМ ТЧД – АРМ дежурного по депо.

АРМ ТЧР – АРМ диспетчеров по ремонту ТПС.

АРМ ТЧУ – АРМ группы учета.

АРМ ШН – автоматизированное рабочее место электромеханика СЦБ.

АРМ ШЧД – автоматизированное рабочее место диспетчера дистанции службы Ш.

АКС ФТО – Автоматизированная комплексная система фирменного транспортного обслуживания.

АС ЭТРАН - автоматизированная система «Централизованной подготовки и оформления перевозочных документов».

АСДК – автоматизированная система диспетчерского контроля.

АСНТИ – автоматизированные системы поиска научно-технической информации.

АСОУП - автоматизированная система оперативного управления перевозками.

АСУ – автоматизированная система управления.

АСУ ГО – автоматизированная система управления грузоотправителя.

АСУ «ГЭ» - автоматизированная система управления «Грузовой экспресс».

АСУЖТ - автоматизированная система управления железнодорожным транспортом.

АСУКП - автоматизированная система управления контейнерными перевозками.

АСУЛР – автоматизированная система управления линейным районом.

АСУМР – автоматизированная система управления местной работой.

АСУП – автоматизированная система управления предприятием.

АСУПВ, АСУЛ - автоматизированные системы управления эксплуатацией и ремонтом парка пассажирских вагонов и управления пассажирскими перевозками.

АСУ СС, АСУ ГС – автоматизированная система управления работой сортировочной и грузовой станции.

АСУ ССП – автоматизированная система управления сменно-суточным планированием грузовой работы.

АСУСТ - автоматизированная система управления железнодорожной станцией.

АСУ «Экспресс-3» - комплексная система управления пассажирскими перевозками.

АСУ Т, АСУ В – соответственно автоматизированная система управления локомотивным и вагонным хозяйствами.

АСУТП – автоматизированная система управления технологическими процессами.

АСУТР – автоматизированная система управления тяговыми ресурсами.

АТС - автоматическая телефонная станция.

БД – базы данных.

БМД – бригадная модель дороги.

ВОЛС – волоконно-оптическая линия связи.

ВОК – волоконно-оптический кабель.

ВОХР – военизированная охрана.

ВРД – вагонно-ремонтное депо.

ИВЦ – информационно вычислительный центр.

Галилео (Galileo) — европейский проект спутниковой системы навигации.

ГИД «Урал-ВНИИЖТ» - система графика исполненного движения поездов.

ГВЦ – Главный вычислительный центр.

ГИС – геоинформационная система.

ГЛОНАСС (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система) - российская (советская) спутниковая система навигации.

ДИСКОН - автоматизированная система дислокации и контроля использования контейнеров.

ДИСКОР - диалоговая информационная система контроля и управления оперативной работой железных дорог.

ДИСЛОК - система управления дислокацией локомотивов и локомотивных бригад.

ДИСПАРК - автоматизированная система дислокации и контроля использования вагонов.

ДНЦ – поездной диспетчер.

ДНЦО – дежурный по отделению.

ДС - дорожные сегменты.

ДСП – дежурный по станции.

ДУ-58 – журнал диспетчерских распоряжений.

ДУ-60 – книга выдачи предупреждений на поезда.

ДЦВ – Дорожный Центр Внедрения.

ДЦУ – диспетчерский центр управления.

ДЦУМР – дорожный центр управления местной работой.

ДЦФТО – дорожный центр фирменного транспортного обслуживания.

ЖАТ – железнодорожная автоматика и телемеханика.

ЕГРПО – Единый государственный регистр предприятий и организаций.

ЕДЦУ – единый диспетчерский центр управления.

ЕК АСУФР - комплексная система автоматизации управления хозяйственной деятельностью предприятий и организаций ОАО «РЖД».

ЕК АУСФР (SAPR\3) – единый комплекс автоматизированной системы управления финансами и ресурсами на базе (SAP R\3).

ЕК ИОДВ – единый комплекс интегрированной обработки дорожных ведомостей.

ЕСР – единая сетевая разметка.

ИВЦ – информационно-вычислительный центр.

ИД – датчик бортовой информационный.

ИОММ - интегрированная обработка маршрута машиниста.

ИУЦ КТТК – инфраструктура управляющих центров «Компания ТрансТелеком».

КБД – кодовый бортовой датчик.

КИВС – коммуникационная информационно-вычислительная сеть.

КЛУБ-У - комплексное локомотивное устройство безопасности.

КСАИ – концентратор считанной информации.

ЛМД - линейная модель дороги.

МПД – мультиплексор передачи данных.

МПП - модель перевозочного процесса.

НДС – налог на добавленную стоимость.

НЛ – натурный лист.

НОД – отделение дороги.

НСИ – нормативно-справочная информация.

ОКПО – Общероссийский классификатор предприятий и организаций.

ОС – оперативная система.

ОСКАР (ОСКАР – М) – оперативная система контроля автоматизированной работы.

ОТС - оперативно-технологическая связь.

ОУ – объекты управления.

ОЦРВ – Отраслевой Центр Разработки и Внедрения.

ПМ – поездная модель.

ПО – программное обеспечение.

ПОП – портообразующее предприятие.

ППС – промывочно-пропарочная станция.

ПС – программные средства.

ПСЧ – пункт считывания.

ПТК – программно-технический комплекс.

ПТО – пункт технического осмотра.

ПУ – периферийный узел.

ПФ – план формирования.

ПФП – план формирования поездов.

ПЭВМ – персональная электронно-вычислительная машина.

РАФТО – районное агентство фирменного транспортного обслуживания.

РУ – региональный узел.

РЦУП – российский центр управления перевозками.

САИД «ПАЛЬМА» - система автоматической идентификации подвижного состава.

САИ ПС – система автоматической идентификации подвижного состава.

САПР – система автоматизированного проектирования.

СБД-И – система баз данных по управлению инфраструктурой железнодорожного транспорта.

СЗИ – система защиты информации.

СИРИУС - сетевая интегрированная российская информационно- управляющая система.

СОД КМД – система управления базой данных контейнерной модели дороги.

СПД – сеть передачи данных.

СППР – система поддержки принятия решений.

СРЗ – судоремонтные заводы.

ССЗ – судостроительные заводы.

СУБД – система управления базами данных.

СУЛБ - система управления локомотивами и бригадами депо.

СЦБ – сигнализация, централизация, блокировка.

Т – локомотивное хозяйство.

ТГНЛ – телеграмма-натурный лист.

ТЕ – тяговая единица.

ТехПД – Технологический центр по обработке перевозочных документов.

ТЗ – техническое задание.

ТО – технический осмотр.

ТПС – тяговый подвижной состав.

ТПУ – транзитно–периферийный узел.

ЦД – отдел движения.

ЦЛ – департамент локомотивного хозяйства.

ЦСР - цифровая система радиосвязи;

ЦУП – центр управления перевозками.

ЦФ – Управление Финансами.

ЦФТО – центр фирменного транспортного обслуживания.

ЦУМР – центр управления местной работой.

ШМ – шлюзовая машина.

ЭВМ – электронно-вычислительная машина.

ЭК – электронная карта.

ЭКАСИС - автоматизированная справочно-информационная система.

ЭСУБР - автоматизированная система управления багажной работой.

ЭТП – электронная торговая площадка.

ЭТРАН – электронная транспортная накладная.

ЭФИС - автоматизированная система финансового, статистического учета и взаиморасчетов за пассажирские перевозки.

ЭЦП – электронная цифровая подпись.

Beidou (буквально — Северный Ковш, китайское название созвездия Большой Медведицы) – Китайская СРНС.

СРНС – спутниковые радионавигационные системы.

DRM (Dynamic reconfiguration management) - управление динамическим переконфигурированием.

E1 (2.048 Mbps digital carrier system) - система передачи данных на скорости 2048 Кбит/с.

ERP –комплексная интегрированная система планирования ресурсов предприятия;

ESCON (Enterprise System Connection (Architecture)) - корпоративная система связи [IBM].

Ethernet - передающая среда ЛВС с шинной архитектурой, разработанная в исследовательском центре PARC корпорации Xerox (Роберт Меткалф, 22 мая 1973 г.), а затем адаптированная DEC и Intel.

FDDI (Fiber Digital Device Interface) - сеть с цифровым оптоволоконным интерфейсом.

FICON (Fiber CONnection) – оптические средства связи.

GPS (Global Positioning System) - глобальная система навигации и определения положения.

GPRS (General Packet Radio Services) - пакетная радиосвязь общего назначения, протокол GPRS протокол физического уровня в сетях сотовой связи.

GSM (Global System for Mobile Communications) - глобальная система связи с подвижными объектами, система (и стандарт) цифровой сотовой связи в Европе.

HCD (Hardware Configuration Definition) - функция интерактивного определения конфигурации оборудования.

IP (Internet Protocol) - протокол сетевого уровня (часть набора протоколов TCP/IP), отвечающий за передачу и маршрутизацию сообщений между узлами Internet. Описан в RFC 791. Определяет правила, по которым данные разбиваются на пакеты, передающиеся между оконечными системами и маршрутизаторами.

IRD (Intelligent Resource Director) – интеллектуальное управление ресурсами.

IT – информационные технологии.

JDBC (Java Database Connectivity) - интерфейс JDBC часть JDK, определяющая API для доступа к SQL базам данных из Java – приложений.

JDK (Java Development Kit) - комплект разработчика для Java.

JVM (Java Virtual Machine) - виртуальная Java –машина.

LPAR (Logical Partitioning) – логический раздел.

MIPS (Million Instructions Per Second) - миллион команд в секунду.

MMF (Multi Mode Fiber) - многомодовое (многочастотное) волокно.

MPLS (Multiprotocol Label Switching) - многопротокольная коммутация на основе признаков, MPLS спецификация, которая даст возможность направлять сетевой трафик по определённым виртуальным каналам, коммутируя IP –пакеты.

NAVSTAR (Navigation Satellite Time and Ranging) — измерение дальности и времени по навигационному спутнику.

OSA (Open System Adapter) – адаптер открытых систем.

Parallel Sysplex – многомашинный кластер, который с точки зрения пользователя выглядит единым компьютером.

PR/SM (Processor Resource/Systems Manager) – ресурс процессора/системный менеджер.

RACF (Resource Access Control Facility) – система управления доступом к ресурсам.

RAID (Redundant Array of Inexpensive [or Independent] Disks) - дисковый массив (матрица), избыточный массив недорогих дисков (дословно)) - метод восстановления ошибок жёсткого диска, основанный на том, что два или более жёстких дисков работают параллельно.

RMI (Remote Method Invocation) - протокол RMI средство для создания объектов, допускающих вызов своих методов из другой JVM . Аналог протокола RPC, используемый в распределённых объектных Java –приложениях.

SMF (Single Mode Fiber) - одномодовое (одночастотное) волокно.

Token Ring Network - кольцеобразная локальная вычислительная сеть с передачей маркера, разработанная фирмой IBM и работающая со скоростью 4 Мбит/с.

VPN (Virtual Private Network) - виртуальная частная сеть. Подсеть корпоративной сети, обеспечивающая безопасное вхождение в неё удалённых пользователей. Подсети используются для безопасной пересылки через Интернет конфиденциальных данных за счёт инкапсуляции (туннелирования) IP-пакетов внутрь других пакетов, которые затем маршрутизируются.

ВВЕДЕНИЕ

В последние годы на российских железных дорогах наблюдается рост объема перевозочной работы. В этих условиях возрастают требования к эффективности работы железнодорожного транспорта, что, в свою очередь, вызывает необходимость совершенствования управления материальными, топливно-энергетическими и людскими ресурсами. Эти требования во многом определяются уровнем информатизации. Информационные технологии на современном этапе это не просто средство поддержки управления, а основной элемент инфраструктуры, позволяющий повысить эффективность использования подвижного состава при минимальных затратах и повышении производительности труда работников железнодорожного транспорта.

Значение информационных технологий в управлении современными корпорациями и особенно обеспечивающими свой бизнес в сфере транспорта огромно. Эта особенность определяется большой территориальной протяженностью самого процесса перевозок, необходимостью увязки в процессе перевозок технологических элементов десятков и сотен различных предприятий, организаций, обеспечение взаимодействия между различными видами транспорта, а также тесное взаимодействие с банковскими структурами, таможенными, пограничными и другими государственными организациями. Все это требует надежной системы передачи данных и голосовой информации.

Информатизация в XXI веке становится мощнейшим рычагом повышения эффективности работы предприятий, рационализации управления всеми видами ресурсов и поддержание информационных систем управления в реальном режиме времени.

Все эти задачи становятся реальностью только на основе глубочайшего использования надежных систем телекоммуникации.

Железные дороги России являются мощнейшим транспортным звеном, связывающим не только промышленные центры с потребителями, но и обеспечивающим взаимодействие многих видов транспорта.

Очевидно, при таких масштабах эта сложнейшая система требует оптимизации управления. На помощь пришли новейшие технологии, которые сегодня внедряются во все сферы деятельности железнодорожного транспорта. Из разряда вспомогательных средств информационные технологии переместились в класс основных технологий и стали существенным условием совершенствования управления перевозками.

Информационные технологии уже стали бизнес-образующим фактором для железнодорожного транспорта и во многом определяют эффективность его работы. Оптимальное использование возможностей информационной системы ОАО «РЖД» в интересах всего транспортного комплекса страны позволяет существенно снизить затраты на управление и связь при организации и осуществлении внутренних и международных перевозок различными видами транспорта. Кроме того, обеспечивается существенный рост номенклатуры и повышение качества транспортных и логистических услуг.

Стратегическая роль железнодорожного транспорта в экономике России придает процессу информатизации отрасли общероссийскую значимость. Для повышения эффективности функционирования экономики и государственного управления на базе информационных технологий Правительством страны утверждена целевая программа «Модернизация транспортной системы России», имеющая подпрограмму «Информатизация», в которой сформулированы основные направления развития корпоративной информационно-управляющей системы транспорта. Это - создание единой информационной среды отрасли, совершенствование технологии управления работой транспорта на базе информационных технологий и средств автоматизации, интеграция разработок в Корпоративную информационную систему железнодорожного транспорта.

Предлагаемое учебное пособие является попыткой авторов в небольшом объеме раскрыть и систематизировать понятия и последние достижения в области информационных технологий, дать их последовательное описание, начиная со структурных основ и заканчивая управленческими основами деятельности.

ЧАСТЬ I. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Глава 1. Основные понятия и определения

§ 1. Информационные системы

Современные информационные системы организационного управления предназначены оказывать помощь специалистам, руководителям, принимающим решения, в получении им достоверной, своевременной, в необходимом количестве информации, созданий условий для организации автоматизированных офисов, проведения с применением компьютеров и средств связи оперативных совещаний, сопровождаемых звуковым и видеорядом.

Информационная система представляет собой программно-аппаратный комплекс, обеспечивающий выполнение следующих функций:

- надежное хранение информации в памяти компьютера;

-выполнение специфических для данного приложения преобразований информации и вычислений;

- предоставление пользователям удобного и легкого интерфейса.

Обычно такие системы имеют дело с большими объемами информации, имеющей достаточно сложную структуру.

Важным шагом в развитии именно информационных систем явился переход к использованию централизованных систем управления файлами.

Файл - это именованная область внешней памяти, в которую можно записывать и из которой можно считывать данные.

Информация - это сведения о фактах, концепциях, объектах, событиях и идеях, которые в данном контексте имеют вполне определенное значение.

Данные - это информация, представленная в виде, пригодном для обработки автоматическими средствами при возможном участии человека.

Пользователи видят файл как линейную последовательность записей и могут выполнить над ним ряд стандартных операций:

- создать файл (требуемого типа и размера);

- открыть ранее созданный файл;

- прочитать из файла некоторую запись (текущую, следующую, предыдущую, первую, последнюю);

-записать в файл на место текущей записи новую, добавить новую запись в конец файла.

Прежде чем преступим к более подробному изучению информационных систем, рассмотрим основные понятия и определения, применяемые в нашей дисциплине.

Технология - это совокупность приемов и способов получения, обработки или переработки сырья, материалов, полуфабрикатов или изделий, осуществляемых в различных отраслях промышленности, в строительстве и т.д.

Информационная технология - это система приемов, способов и методов сбора, хранения, обработки, передачи, представления и использования информации. (Термин система, используемый в этом определении, подразумевает наличие совокупности взаимосвязанных приемов, методов, способов, осуществляемых для достижения определенной цели).

Процессы получения, хранения, транспортировки, преобразования и представления информации называют информационными процессами.

Областями применения информационных технологий являются все возможные услуги (связь, развлечения и т.д.), системы поддержки деятельности людей в самых различных сферах (управленческой, производственной, научной, коммерческой и др.), потребительская электроника (бытовые видео- и аудиосистемы) (рисунок 1.1.1).

Рисунок 1.1.1 - Области применения информационных технологий

Предметная область - некая часть реального мира, которая изучается с целью организации управления и автоматизации. Предметная область представляется множеством фрагментов. Каждый фрагмент предметной области характеризуется множеством объектов и процессов, использующих объекты, а также множеством пользователей, характеризуемых различными взглядами на предметную область.

Данные являются некоторым отображением объектов реального мира. Любые данные - это абстракция. Чтобы отобразить объект реального мира в базе данных, необходимо знать, какие признаки объекта будут нужны для работы.

Традиционно объекты реального мира, сведения о которых хранятся в базе данных, называются сущностями. Между сущностями существует некоторое множество связей.

Сущность - это объект, который может быть идентифицирован неким способом, отличающим его от других объектов.

Множество значений (область определения) атрибута называется доменом.

Ключ сущности - это один или более атрибутов, уникально определяющих данную сущность.

§ 2. Классификация информационных систем

Классификацию информационных систем можно проводить по ряду признаков: назначению, структуре аппаратных средств, режиму работы, виду деятельности и т.п.

По назначению информационные системы делят на информационно-управляющие, системы поддержки принятия решений, информационно-поисковые, информационно-справочные и системы обработки данных.

Информационно-управляющие системы - это системы для сбора и обработки информации, необходимой при управлении организацией, предприятием, отраслью и т.п.

Системы поддержки принятия решений предназначены для накопления и анализа данных, необходимых для принятия решений в различных сферах деятельности людей.

Информационно-поисковые системы - это системы, основное назначение которых - поиск информации, содержащейся в различных базах данных, различных вычислительных системах, разнесенных, как правило, на значительные расстояния. Примером таких систем являются, в частности, поисковые системы (серверы) в сети INTERNЕТ, автоматизированные системы поиска научно-технической информации (АСНТИ) и др. Информационно-поисковые системы делятся на документальные (назначение - поиск документов) и фактографические (назначение - поиск фактов).

Информационно-справочные системы - это автоматизированные системы, работающие в интерактивном режиме и обеспечивающие пользователей справочной информацией.

К системам обработки данных относится класс информационных систем, основной функцией которых являются обработка и архивация больших объемов данных.

По виду деятельности автоматизированные информационные системы делят на автоматизированные системы управления предприятием (АСУП), автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП), системы автоматизированного проектирования (САПР), автоматизированные обучающие системы (АОС) и т.д.

По структуре аппаратных средств выделяют однопроцессорные, многопроцессорные и многомашинные системы (сети ЭВМ, сосредоточенные системы, системы с удаленным доступом). Многомашинные и многопроцессорные системы создаются для повышения производительности и надежности вычислительных комплексов.

Сосредоточенные системы - это вычислительные системы, весь комплекс оборудования которых, включая терминалы пользователей, сосредоточен в одном месте, так что для связи между отдельными машинами используются интерфейсы ЭВМ и не требуется применять сети передачи данных.

Системы с удаленным доступом (с телеобработкой) обеспечивают связь между терминалами пользователей и вычислительными средствами способом передачи данных по каналам связи (с использованием ситей передачи данных).

Сети ЭВМ (вычислительные сети) - это взаимосвязанная совокупность территориально рассредоточенных систем обработки данных, средств и (или) систем связи и сети передачи данных, обеспечивающая пользователям дистанционный доступ к вычислительным ресурсам и коллективное использование этих ресурсов.

Существует несколько способов классификации вычислительных систем:

- по режиму функционирования вычислительные системы разделяют на однопрограммные и мультипрограммные.

Однопрограммный режим имеет место тогда, когда все ресурсы вычислительной системы используются для решения одной задачи от начала до завершения.

Мультипрограммный режим предусматривает параллельную работу или чередование выполнения двух или более задач.

- по характеру обслуживания пользователей выделяют следующие режимы: индивидуального пользования, пакетный и коллективного пользования.

В режиме индивидуального пользования все ресурсы системы предоставляются в распоряжение одного пользователя.

Пакетная обработка - это обработка данных или выполнение заданий, накопленных заранее таким образом, что пользователь не может влиять на обработку, пока она продолжается. Пакетная обработка может вестись как в однопрограммном, так и в мультипрограммном режиме.

Режим коллективного пользования - это форма обслуживания, при которой возможен одновременный доступ нескольких независимых пользователей к ресурсам вычислительной системы. Коллективное пользование в режиме запрос-ответ предполагает, что система обслуживает запрос каждого пользователя без прерываний. В режиме разделения времени вычислительные ресурсы предоставляются различным задачам (различным пользователям) последовательно квантами. По истечении кванта времени задача возвращается в очередь ожидания обслуживания.

- по характеру взаимодействия с пользователями выделяют системы, работающие в диалоговом и интерактивном режимах.

Диалоговый режим - режим взаимодействия человека с системой обработки информации, при котором человек и система обмениваются информацией в темпе, соизмеримом с темпом обработки информации человеком.

Интерактивный режим - режим взаимодействия человека и процесса обработки информации, реализуемого информационной системой, выражающийся в разного рода воздействиях на этот процесс, предусмотренных механизмом управления конкретной системы и вызывающих ответную реакцию процесса.

- по особенностям функционирования информационной системы во времени выделяют режим реального времени (геаl time processing) - режим обработки информации, при котором обеспечивается взаимодействие системы обработки информации с внешними по отношению к ней процессами в темпе, соизмеримом со скоростью протекания этих процессов.

§ 3. Структура информационного процесса

Информационная технология определяет методы (способы, приемы) реализации информационного процесса. В определении понятия информационной технологии перечисляются элементарные операции информационного процесса: сбор, преобразование и ввод в ЭВМ; передача; хранение; обработка; представление пользователям (рисунок 1.3.1). Реализация каждой операции над информацией может осуществляться с использованием различных методов. Поэтому можно говорить и о различных технологиях сбора, преобразования и ввода в ЭВМ, передачи, хранения, обработки и представления информации.

Перечисленные функции названы элементарными, более сложные функции образуются сочетанием элементарных функций. Так, обмен сообщениями между пользователями вычислительных систем на основе принципа «почтового ящика» (электронная почта) осуществляется в результате реализации упорядоченной совокупности операций ввода, передачи, хранения и обработки сообщений.

Рисунок 1.3.1 - Структура информационного процесса

§ 4. Характеристики и показатели информационных процессов

Можно выделить две основные группы характеристик информационных процессов, это характеристики временные и характеристики качества результирующей информации на выходе информационного процесса.

К показателям временных свойств информационных процессов относятся:

- среднее время и дисперсия времени выполнения информационного процесса (среднее время реакции информационной системы на запрос пользователя);

- продолжительность временного интервала, в течение которого информационный процесс завершается с заданной вероятностью.

Качество данных характеризуется целым набором свойств, важнейшими из которых являются:

- достоверность данных (свойство данных не содержать скрытых ошибок);

- целостность данных (свойство данных сохранять свое информационное содержание и однозначность интерпретации в условиях случайных воздействий. Целостность данных считается не нарушенной, если данные не искажены и не разрушены);

- безопасность данных (защищенность данных от несанкционированного доступа к ним, осуществляемого с целью раскрытия, изменения или разрушения данных).

Для данных, имеющих место на выходе информационно-поисковых систем, важное значение имеют такие свойства, как релевантность (смысловое соответствие выданной информации запросу) и полнота (свойство выдаваемой информации содержать все документы, релевантные запросу).

Показатели качества информационных процессов зависят от методов и средств их осуществления, т.е. от используемой информационной технологии и характеристик информационных систем, создаваемых для их реализации. Поэтому при проектировании информационных систем необходимо учитывать требования к показателям качества информационных процессов, исследовать влияние характеристик информационных систем (таких, как производительность, надежность и др.) на показатели качества информационных процессов.

Хранение и обработка данных является важнейшей задачей разработки компьютерных систем. Одним из ее решений явилось создание в конце 60-х годов специализированных программно-аппаратных систем, получивших название систем баз данных или баз данных (БД). Исследования и разработки в области систем баз данных были чрезвычайно успешными на протяжении их тридцатилетней истории. Они привели к появлению развитой индустрии баз данных, практически затрагивающей каждую более или менее серьезную организацию в мире. Было бы немыслимо управлять большими массивами постоянно увеличивающейся в объеме информации без систем БД.

§ 5. Базы данных

История развития БД обусловлена появлением и развитием компьютерной техники и может быть разделена на три основных этапа. Начальный этап был ознаменован созданием первого поколения БД. Закономерно, что он совпал с периодом создания и развития больших ЭВМ (тат&ате), которые вместе с БД первого поколения составили аппаратно-программную платформу больших информационных систем. Технология баз данных возникла с реализацией 1М8 - программного продукта компании ШМ, который обеспечивал управление данными, организованными в форме иерархий. Важным вкладом 1М8 стало широкое распространение представления о том, что данные имеют самостоятельную ценность и что они должны управляться независимо от какого-либо отдельного приложения. Так возникла первая система управления БД или СУБД. До этого приложения обладали собственными файлами данных, которые часто дублировали данные из других файлов. При использовании систем БД дублирование данных существенно сократилось, что облегчило их поддержку.

Модели данных, - как IMS, так и ее весьма широко известный преемник СODASYL, - основывались на графовых структурах данных.

С одной стороны, БД первого поколения были, как правило, закрытыми системами, для которых не обеспечивалась переносимость (мобильность) прикладных программ. Эти БД не имели средств автоматизации программирования и были очень дороги. С другой стороны, они оказались на редкость долговечными: разработанное на их основе программное обеспечение используется и в наши дни, а большие ЭВМ по-прежнему хранят огромные массивы актуальной и сегодня информации.

Второй этап в развитии БД начался с создания реляционной модели данных

Для реляционных систем характерны:

- клиент-серверная архитектура;

- управление распределенными базами данных;

- параллельная обработка запросов и многопотоковая архитектура;

- технология тиражирования данных и ряд других современных достижений в области обработки данных.

Реляционные БД представляют собой сложные многофункциональные программные системы, действующие в открытой распределенной среде.

Тем временем уже в середине 80-х гг. появилась необходимость рассматривать вопросы, выходящие за рамки реляционной модели. Для хранения элементов данных реляционные СУБД поддерживали набор стандартных типов данных, таких как целые числа, числа с плавающей запятой и строки символов. Над этими данными можно выполнять набор стандартных, достаточно простых операций. Но уже скоро стало ясно, что традиционных типов данных реляционных СУБД и функций поиска SQL для обработки данных оказывается недостаточно. Кроме того, требования к приложениям, обрабатывающим данные, настолько различаются, что их невозможно удовлетворить за счет каких-либо предопределенных расширений языка. Поэтому потребовались не столько новые типы данных и новые функции, сколько средства, позволяющие определять новые типы данных и функции их обработки.

Эти задачи во многом решили объектно-ориентированные СУБД, появившиеся еще в начале 80-х годов, но ставшие полноценными коммерческими продуктами лишь в начале 90-х и ознаменовавшие третий этап в развитии БД.

Объектно-ориентированная модель данных и объектно-ориентированные БД основываются на принципах объектно-ориентированного программирования. Эта модель данных была первой попыткой создания постреляционной расширяемой модели данных.

Появились и постреляционные гибридные модели данных:

- объектно-реляционная модель данных, в которой объектно-ориентированные возможности встраиваются в реляционное основание;

- объединенная объектно-ориентированная модель данных, в которой объектно-ориентированные возможности встраиваются в модель данных, объединяющую сетевую и реляционную модели.

Объектно-ориентированные и объектно-реляционные БД являются представителями третьего поколения БД.

Сегодня же в БД все чаще возникает необходимость хранить и, что важнее всего, обрабатывать большие неструктурированные объекты - текст, графический образ, аудио, видео, анимацию; сложные структурированные данные - диаграммы, графики, таблицы, массивы; составные документы, которые объединяют элементы данных всех этих типов. Совокупность таких данных получила название мультимедийных данных, а БД, хранящие и обрабатывающие такие данные, названы мультимедийными БД.

На ближайшее десятилетие предусмотрены следующие основные направления развития БД:

- создание средств хранения и обработки графических образов. Современные СУБД уже позволяют хранить потенциально неограниченные битовые строки;

- разработка пространственных баз данных, в которых требуется работа с пространственной информацией (например, картографические приложения). Сегодня все развитые СУБД (Огас1е, DВ2 и т.д.) поддерживают управление пространственной информацией;

- разработка средств хранения и поиска в полнотекстовых базах данных, поддерживающих информационно-поисковые системы;

- создание расширяемых архитектур СУ БД на основе как реляционных, так и объектно-ориентированных и объектно-реляционных баз данных. При этом ведутся разработки полнофункциональных СУБД, поддерживающих возможности пользовательских расширений и инструментариев, позволяющих создавать необходимую пользователям систему;

- разработка методов организации добычи данных, хранилищ данных, репозитариев;

- разработка баз данных, основанных на правилах, и баз знаний.

Архитектура системы баз данных

Архитектура системы БД состоит из следующих четырех компонентов:

- аппаратное обеспечение (по сути является компьютером или компьютерной сетью, в которой создается система БД);

- программное обеспечение;

- пользователи;

- данные.

Физические данные - это данные, хранящиеся в памяти компьютера (оперативной или внешней). Физические данные представляют собой совокупность нулей и единиц (битов). Биты объединяются в последовательности байтов, слов и т.д. Оперативная память разбита на байты и слова, которым присваивается порядковый номер (адрес).

Поле - наименьшая поименованная единица данных.

Запись - поименованная совокупность полей.

Файл - поименованная совокупность записей, хранящихся обычно на внешнем запоминающем устройстве (магнитном диске, СD RОМ и т. п.). В общем случае под термином «файл» подразумевается абстрактный набор данных-записей, который на практике может и не совпадать с физическим дисковым файлом. Правила именования файлов, способ доступа к хранящимся в файле данным и структура этих данных зависят от конкретной системы управления файлами и от типа файла. Для того, чтобы иметь возможность извлекать из файла отдельные записи, каждой записи присваивают уникальное имя или номер, который служит ее идентификатором и располагается в отдельном поле. Этот идентификатор называют ключом записи.

Система управления файлами осуществляет распределение внешней памяти, отображение имен файлов в соответствующие адреса во внешней памяти и обеспечение доступа к данным.

Среди множества всевозможных файлов можно выделить следующие типы:

- файлы для хранения текстовых данных: документов, текстов программ и т.д.; такие файлы обычно образуются и модифицируются с помощью различных текстовых редакторов;

- файлы с текстами программ; такие файлы являются входными параметрами компиляторов, которые, в свою очередь, формируют файлы, содержащие объектные модули;

- файлы объектных модулей, логическая структура которых неизвестна файловой системе; эта структура поддерживается соответствующими программами систем программирования;

- файлы выполняемых программ, которые формируются редакторами связей (компоновщиками выполняемых программ); логическая структура таких файлов остается известной только редактору связей и программе-загрузчику, являющейся компонентом операционной системы.

Таким образом, файловые системы обычно обеспечивают хранение слабо структурированной информации, оставляя дальнейшую структуризацию прикладным программам. При этом системы управления файлами имеют следующие недостатки:

- в них не учитывается внутренняя структура записей, и они не могут обрабатывать запросы, предполагающие знание такой структуры;

- они имеют неудовлетворительную поддержку правил безопасности и целостности информации, а также практически не обеспечивают восстановление данных;

- на уровне управления файлами не создается словаря данных, содержащего данные о данных, т.е. метаданные;

- не обеспечивается независимость данных.

Система баз данных упрощенно может рассматриваться как компьютеризированная система хранения записей-данных, а сама база данных - как хранилище совокупности файлов данных, предназначенных для совместного использования. Пользователь такой системы БД имеет возможность выполнять целый ряд операций над записями:

- добавлять записи в БД;

- удалять записи из БД;

- модифицировать записи в БД;

- осуществлять поиск записей в БД и др.

Таким образом, система баз данных является компьютеризированной системой для хранения, изменения и предоставления информации (данных) по требованию.

Можно выделить три уровня внутренней архитектуры системы БД, которые одновременно отображают три уровня абстрагирования данных в БД:

- внутренний или физический уровень - это уровень, наиболее близкий к физическим данным;

- внешний уровень - это уровень, наиболее близкий к пользователям и способам представления данных для отдельных пользователей;

- логический уровень - промежуточный уровень между двумя первыми.

§ 6. Программное обеспечение

Программное обеспечение занимает промежуточное положение между «физической» базой данных, хранящей физические записи, и пользователями БД. Это программное обеспечение называется системой управления базой данных - СУБД, и представляет собой набор программных средств, посредством которого осуществляется управление базой данных и доступ к данным.

К числу основных функций СУБД принято относить следующие:

1. Непосредственное управление данными во внешней памяти.

Эта функция заключается в обеспечении необходимых структур внешней памяти как для хранения непосредственных данных, входящих в БД, так и для служебных целей. СУБД поддерживает собственную систему именования объектов БД. Существует множество различных способов организации внешней памяти баз данных. Конкретные методы организации внешней памяти выбираются в тесной связи со всеми остальными решениями.

2. Управление буферами оперативной памяти.

СУБД обычно работают с БД значительного размера. Этот размер существенно превышает доступный объем оперативной памяти. При обращении к любому элементу данных производится обмен с внешней памятью, и система работает со скоростью устройства внешней памяти. Единственным способом увеличения этой скорости является буферизация данных в оперативной памяти. Поэтому в СУБД поддерживается набор буферов оперативной памяти с дисциплинами замены буферов. Для управления буферами основной памяти разрабатываются согласованные алгоритмы буферизации, журнализации и синхронизации.

3. Управление транзакциями.

Транзакция - это последовательность операций над БД, рассматриваемых СУБД как единое целое. Либо транзакция успешно выполняется и СУБД фиксирует изменения БД, произведенные ею во внешней памяти, либо ни одно из этих изменений никак не отражается на состоянии БД. Понятие транзакции необходимо для поддержания логической целостности БД. Роль транзакций гораздо существеннее в многопользовательских СУБД. Каждая транзакция начинается при целостном состоянии БД и оставляет это состояние целостным после своего завершения. Это делает очень удобным использование понятия транзакции как единицы активности пользователя по отношению к БД;

4. Журнализация.

СУБД должна обеспечивать надежное хранение данных во внешней памяти, т.е. СУБД должна иметь возможность восстановить последнее согласованное состояние БД после любого аппаратного или программного сбоя.

Обыкновенно рассматриваются два вида аппаратных сбоев: так называемые мягкие сбои - внезапная остановка работы компьютера (например, аварийное выключение питания) и жесткие сбои - потеря информации на носителях внешней памяти. Примерами программных сбоев могут быть аварийное завершение работы СУБД (из-за ошибки в программе или некоторого аппаратного сбоя) или аварийное завершение пользовательской программы, в результате чего некоторая транзакция остается незавершенной. Первый вариант можно рассматривать как особый вид мягкого аппаратного сбоя, а при возникновении второго требуется ликвидировать последствия только одной транзакции.

В любом случае для восстановления БД нужно располагать некоторой дополнительной информацией, т.е. поддержание надежного хранения данных в БД требует избыточности хранения данных. Наиболее распространенный метод поддержания такой избыточной информации - ведение журнала изменений БД.

Журнал - это особая часть БД, недоступная пользователям СУБД и поддерживаемая особо тщательно (иногда поддерживаются две копии журнала, располагаемые на разных физических дисках), в которую поступают записи обо всех изменениях основной части БД.

Поддержка языков БД. Для работы с базами данных используются специальные языки баз данных. Чаще всего выделяются два языка - язык определения данных и язык манипулирования данными.

Во многих СУБД обычно поддерживается единый интегрированный язык, содержащий все необходимые средства для работы с БД, начиная от ее создания, и обеспечивающий базовый пользовательский интерфейс с базами данных.

Условно программные средства СУБД можно разделить на следующие основные части:

- процессор запросов, включающий компилятор ЯМД, интерпретатор ЯОД и подсистему обработки запросов. Процессор осуществляет всю работу по обработке запросов к БД и определению структуры БД.

Запрос представляет собой программу, которая записывается на ЯМД - языке высокого уровня - и обеспечивает поиск данных в базе данных. Структура запроса в системах БД относительно проста, что позволяет легко его понимать, автоматически генерировать и оптимизировать. Современные языки запросов являются, по большей части, декларативными, поскольку они выражают, что должно быть возвращено из базы данных, без ссылок на структуры хранения или алгоритмы доступа к этим структурам.

- менеджер памяти, состоящий из менеджера транзакций, менеджера буфера и файлового менеджера;

- утилиты - программы, разработанные для администратора БД и используемые для выполнения различных административных задач: загрузки (создания первоначальной версии БД); выгрузки/перезагрузки, предполагающей создание и загрузку резервных копий БД; реорганизации, применяемой для перераспределения данных БД; статистических процедур и процедур анализа состояния БД.

СУБД позволяют структурировать и организовать данные для их компьютерного хранения и обработки. В настоящее время СУБД составляют основу большинства компьютерных информационных систем. СУБД устранили многие недостатки традиционных файловых систем, такие как несвязность, несогласованность и избыточность данных.

Контрольные вопросы

Дайте определение информационных систем
Опишите историю развития информационных систем
Определите понятие информационных технологий
Раскройте область применения информационных технологий
Дайте определение баз данных
Опишите историю создания баз данных
Дайте классификацию баз данных
Что подразумевается под понятием вычислительные системы
Дайте классификацию вычислительных систем
Опишите режимы работы вычислительных систем
Объясните понятие информационных процессов
Что такое архитектура баз данных
Определите пользователей БД

Глава 2. Современные мейнфреймы компании IВМ

§ 7. Особенности мейнфреймов

Корпорация IBM одна из старейших компьютерных компаний в мире, один из лидеров в области компьютерных технологий. В прессе корпорацию часто называют «Голубой гигант», потому что мэйнфреймы IBM были окрашены в голубой цвет. Именно об этом детище компании и пойдёт речь.

Мейнфрейм (или S/390 - по названию популярной платформы) - универсальный, большой компьютер высокого уровня, предназначенный для решения задач, связанных с интенсивными вычислениями и обработкой больших объемов информации. Эта старейшая платформа была создана IBM около 40 лет назад. Изначально S/390 предназначалась для решения корпоративных задач, поэтому в данной системе были реализованы надежность, высокая производительность, большая степень преемственности новых моделей к предыдущим.

Большое внимание было уделено и информационной безопасности (ИБ). С этой точки зрения основными особенностями современных мэйнфреймов являются:

- Надежность. Мэйнфреймы могут изолировать и исправлять большинство аппаратных и программных ошибок. Среднее время наработки на отказ оценивается в 12-15 лет.

- Дублирование. Предусмотрена возможность установки резервных процессоров и микросхем памяти.

- Альтернативные пути доступа к периферийным устройствам. Горячая замена всех элементов вплоть до каналов, плат памяти и центральных процессоров.

- Механизмы обеспечения целостности данных. Ошибки не приводят к разрушению данных в памяти или данных, ожидающих ввода-вывода. Подсистемы хранения данных, построенные на основе RAID-массивов (когда два или более жёстких диска работают параллельно) и средств резервного копирования, способны эффективно защитить от потери данных.

- Масштабирование может быть вертикальным, горизонтальным и программным.

Вертикальное масштабирование обеспечивается линейкой процессоров с производительностью от 200 до 3000 MIPS (Million Instructions Per Second – миллионов команд в секунду) и наращиванием до 20 центральных процессоров в одном компьютере. При добавлении процессоров, производительность мейнфрейма растет практически линейно.

Горизонтальное масштабирование реализуется объединением ЭВМ в Parallel Sysplex – многомашинный кластер, выглядящий с точки зрения пользователя единым компьютером. В единый комплекс может быть объединено до 32 многопроцессорных машин. Такой кластер может обрабатывать единый поток данных, путем его распараллеливания.

При программном масштабировании на одном мэйнфрейме может быть сконфигурировано большое число различных серверов, изолированных друг от друга так, как будто они работают на отдельных выделенных компьютерах. При этом сервера могут быть разнесены на десятки километров (географически распределенный сисплекс). Причем все это управляется как единая система: для всех платформ IBM применяется единый продукт Tivoli, позволяющий легко администрировать и производить мониторинг как отдельного сервера, так и всей системы, а также совместно использовать аппаратные и программные ресурсы и данные.

Все перечисленные особенности мейнфреймов и предопределили их широкое использование на железнодорожном транспорте, где требуется высокая скорость обработки данных, возможность дальнейшего развития системы и, что особенно важно, информационная безопасность.

§ 8. Архитектура IBM S/390

Чтобы понять основные особенности мейнфреймов, отличающих их от обычных компьютеров, рассмотрим упрощенную структурную схему архитектуры S/390, которая приведена на рисунке 2.8.1. Внутри процессорного модуля расположены процессоры, оперативная память и канальная подсистема. Последняя обеспечивает операции ввода/вывода и является главной отличительной чертой архитектуры мэйнфреймов, так как разгружает от этих операций внутренние шины данных. Канальная подсистема состоит из интерфейсных устройств (каналов) трёх типов – параллельного и двух последовательных: ESCON (Enterprise System CONnection – корпоративная система связи) и FICON (Fiber CONnection – оптические средства связи), обеспечивающих скорость передачи до 100 Мбайт/с. Каналы соединяются с периферийными устройствами напрямую или через неблокирующий коммутатор пересечений – ESCON или FICON Director. Он может иметь до 124 портов, обеспечивая между любыми двумя портами одновременно до 62 соединений. Один порт Director может быть подключен к ЭВМ, а остальные – к периферийным устройствам, что аналогично непосредственному подключению к каналу ЭВМ. Периферийное устройство может быть подключено к множеству каналов, в том числе от разных ЭВМ. ESCON каналы обеспечивают передачу данных на расстояние до 9 километров, FICON – до 100 км и более; при использовании аппаратных удлинителей эти цифры могут быть ещё большими.

Рисунок 2.8.1 – Упрощенная структурная схема мэйнфреймов с архитектурой S/390

PR/SM (Processor Resource/Systems Manager) обеспечивает логическое разделение ресурсов компьютера на несколько самостоятельных машин (LPAR - Logical Partitioning), обеспечивающих одновременное выполнение различных операционных систем на одной ЭВМ – от 4 до 20, в зависимости от модели (рисунок 2.8.2). В последних моделях процессоров IBM PR/SM дополнен Intelligent Resource Director (IRD), позволяющий динамически перераспределять мощности процессорного комплекса и канальной подсистемы между LPAR. Таким образом, обеспечивается максимальная загрузка каналов и практически исключается вероятность потери связи с абонентом по вине аппаратуры центральной части системы.

Рисунок 2.8.2 – Совместное использование ESCON – каналов

Канальная подсистема обеспечивает возможность «горячего подключения» кабелей. DRM (Dynamic reconfiguration management - управление динамическим переконфигурированием) позволяет вносить динамические изменения в конфигурацию ввода/вывода, избавляя от необходимости перезапуска системы, чтобы изменить «представление» процессора о конфигурации ввода/вывода. Эту возможность использует функция интерактивного определения конфигурации оборудования - HCD (Hardware Configuration Definition); она также может динамически обновлять определения конфигурации ввода/вывода в операционной системе.

В архитектуру S/390 введен специальный полнодуплексный адаптер OSA (Open Systems Adapter - адаптер открытых систем) для подключения ЭВМ к сети. Всего через OSA может быть подключено до 32 FDDI сетей (Fiber Digital Device Interface – сеть с цифровым оптоволоконным интерфейсом), 16 сетей TokenRing (локальная вычислительная сеть с передачей маркера) и 16 – Ethernet.

Еще одна особенность S/390 – схема защиты памяти подсистемы. Оперативная память имеет схемы с автоматической коррекцией одинарных ошибок и обнаружением кратных ошибок на уровне 4-х байтных слов. Для обеспечения целостности информации все страницы оперативной памяти защищены 7-битным ключом защиты памяти, так что любая программа для получения доступа к этой странице должна предъявить соответствующий ключ. Обычные прикладные программы также используют специальный ключ, а защита их друг от друга обеспечивается путем размещения их в различных адресных пространствах, имеющих свои таблицы страниц.

«n-пpoцeccopная» параллельна архитектура - Parallel Sysplex, о которой говорилось выше, позволяет наращивать мощность за счет параллелизма, создавать кластеры, реализующие концепцию централизованного управления распределенными системами. Все машины кластера могут разделять данные, рабочую нагрузку и системные ресурсы. Приложения передаются другому члену кластера при сбое или при запланированном выключении. Аппаратура кластера включает оборудование связывания – IBM-9674 Coupling Facility, предоставляющее общую память всем машинам кластера, IBM-9037 Sysplex Timer, – обеспечивающий синхронизацию отсчета времени на всех ЭВМ комплекса, и Coupling Link – высокоскоростные каналы связи ЭВМ.

§ 9. Универсальность IBM S/390

Учитывая потребности сегодняшнего дня, система S/390 в качестве центрального сервера большой корпоративной системы может применяться для разных платформ. Собственная операционная система OS/390, сертифицированная под UNIX, поддерживает работу множества приложений, которые легко портируются на данной машине между разными версиями UNIX. Кроме того, OS/390 поддерживает весь спектр языков прикладного программирования, включая С/С++ и Java.

В настоящее время рассматривается возможность применения S/390 для ведения электронного бизнеса. Скорее всего, разрабатываемые для этой сферы деятельности приложения, также смогут быть интегрированы на данную платформу. Не отставая от моды, S/390 поддерживает популярную операционную систему Linux, а серверы S/390 G5/G6 могут работать также под операционными системами VM, VSE и ЕЗА. При использовании VM появляется возможность использовать для работы с данными протоколы Internet, тем самым, расширяя поддержку систем клиент-сервер.

Если говорить о преемственности, еще раз подчеркнем, что на самых последних моделях S/390 могут выполняться приложения, написанные когда-то для самых первых машин этой серии. Одним из примеров является перевод автоматизированной системы продажи железнодорожных билетов «Экспресс», наверняка знакомой практически любому человеку в нашей стране, на старшие модели мейнфреймов IBM. Два крупных, тогда еще советских института, писали прикладное ПО для железнодорожников, ориентированное на машины S/360. Не будь положена в основу S/390 идея преемственности, всю разработанную громаду программного обеспечения пришлось бы попросту выбросить. Кстати, в России рынок «бывших в употреблении», отработавших по 10-15 лет мейнфреймов IBM, много лет был вторым по величине после рынка подержанных автомобилей. Сыграла роль высокая надежность S/390: машины рассчитаны на работу 24 часа в сутки 7 дней в неделю с надежностью 0,9999.

§ 10. Новый шаг в развитии мейнфреймов

Объявленная IBM в октябре 2000 года 64-разрядная архитектура z/Architecture обладает рядом дополнительных преимуществ по сравнению с S/390. Быстродействие компьютеров этой архитектуры может достигать 2,5 млн. команд в секунду (MIPS) – на целых 50% больше, чем в предшествующих моделях S/390 Generation 6. Так как 2-гигабайтное ограничение на объем памяти теперь снято (объём адресуемой памяти может достигать 16 экзабайт), отпала и необходимость в расширенной памяти (Expanded Storage, ES), применявшейся для быстрого кэширования, – в результате устранены непроизводительные издержки, возникавшие за счет перемещения страниц памяти из Central Storage в Expanded Storage. Быстродействие процессоров z900 на 25–40% выше, чем у их предшественников – процессоров G6. Подсистема ввода-вывода z900 также была модернизирована с целью привести ее возможности в соответствие с большим числом процессоров, увеличением их быстродействия возросшим объемом физической памяти. Корпорации IBM удалось утроить максимальное число каналов ввода/вывода FICON – с 32 до 96 и улучшить их быстродействие, в результате максимальная пропускная способность каналов z900 возрасла до 24 Гб/с, по сравнению с 8 Гб/с в случае процессора G6. В состав z900 входит новый каркас для плат с 28 разъемами (nI/O), предназначенный для плат ESCON, FICON и OSA-Express. Все платы стандарта nI/O допускают «горячую» замену.

Каждая отдельная система z900 рассчитана на сведение нарушений работы к минимуму. Помимо исключительно высокой надежности компонентов оборудования (представители IBM заявляют, что среднее время наработки оборудования на отказ составляет десятилетия), сервер z900 обеспечивает правильность функционирования программного обеспечения благодаря вычислительным модулям с дублированием команд (Dual-Instruction ExecutionUnit). К прочим функциональным возможностям относятся резервирование микросхем памяти (Memory Chip Sparing) и динамическое резервирование ЦПУ (Dynamic CPU Sparing). Когда количество поддающихся исправлению ошибок какой-либо микросхемы памяти превышает некоторое заранее определенное число, система автоматически заменяет дефектную микросхему на запасную. Если же откажет чип ЦП и повторная попытка выполнить команду окажется безуспешной, то всегда найдется по крайней мере одна запасная микросхема, способная возобновить исполнение программы в точности с той команды, на которой произошел сбой.

Разработав платформу z900, корпорация IBM тем самым взяла на вооружение новую концепцию организации вычислительной среды, отличную от семейств Unix-серверов (E10000 производства Sun и Superdome производства HP). Поставщики Unix-систем обычно рекламируют возможности создания разделов и наращивания вычислительной мощности по запросу при использовании своих систем для задач электронной коммерции. При этом, однако, этим серверам не хватает способности z900 динамически перемещать ресурсы между приложениями в зависимости от рабочей нагрузки.

§ 11. Обеспечение отказоустойчивости

Архитектура мэйнфреймов IBM содержит арсенал средств, обеспечивающих целостность данных, восстановление и поддержание восстановления вычислительного процесса в случае ошибок или сбоев как в оборудовании, так и в системном программном обеспечении. Современные дисковые подсистемы реализуют различные уровни RAID-архитектуры для защиты данных при физической порче носителя.

Наивысшая отказоустойчивость достигается при использовании Parallel Sysplex - тогда процент времени доступности системы достигает 99,999%, что является наивысшим показателем среди всех компьютерных систем.

Центральные процессоры имеют двойной набор исполнительных устройств, которые выполняют одну и ту же операцию, после чего результаты сравниваются и, в случае их несовпадения, операция повторяется. ЭВМ могут комплектоваться специальным резервным процессором, подхватывающим рабочую нагрузку «на лету» при выходе из строя одного из основных процессоров.

§ 12. Операционные системы для мейнфреймов IBM

На мэйнфреймах IBM развивается несколько линий операционных систем. Линия ОС в настоящее время представлена такими системами, как OS/390 и z/OS. Эти операционные системы отличает высочайшая надежность, использование всех возможностей аппаратной среды. Основное бизнес-предназначение этих систем - сервера больших и сверхбольших СУБД и связанные с ними системы онлайновых транзакций (OLTP).

Набирающая все большую популярность линия операционных систем Linux также нашла свое место на мэйнфреймах IBM - существует уже ряд дистрибутивов Linux для этой платформы. Эта система предназначена для выполнения серверных задач среднего уровня - серверов приложений, электронной почты, Web. Благодаря использованию архитектуры мэйнфреймов, на одном физическом процессорном устройстве могут одновременно работать до десятка тысяч образов Linux, что является мощнейшим средством консолидации серверов. Один мэйнфрейм может заменить огромное количество отдельно стоящих компьютеров, например Sun или HP, резко уменьшая накладные расходы на их поддержку и упрощая администрирование.

Линия Систем Виртуальных Машин VM представлена операционными системами VM/ESA и z/VM. Эти системы позволяют организовывать так называемые виртуальные машины, независимые друг от друга, на которых можно запускать другие, «гостевые», операционные системы. VM в настоящее время используется, в основном, для поддержания работы большого количества образов Linux на одном процессорном устройстве.

Поскольку линия VM в настоящее время рассматривается как вспомогательная, а Linux не обеспечивает многих необходимых функций безопасности, то OS/390 - является самой популярной операционной системой для мэйнфреймов. Однако стоит ещё раз упомянуть о 64-разрядной архитектуре z/Architecture, которая является новым витком развития мейнфреймов и призвана заменить S/390.

В настоящее время стоимость мейнфреймов относительно высока: один компьютер с пакетом прикладных программ оценивается минимум в миллион долларов. Однако там, где необходима исключительная надежность, высокое быстродействие, очень большая пропускная способность устройств ввода и вывода информации за разумные деньги, в ближайшее время вряд ли что-то сможет заменить мейнфрейм.

Контрольные вопросы

Что такое мейнфрейм
Какие особенности изначально были реализованы в мейнфреймах
Что позволяет обеспечить такое свойство мейнфреймов как преемственность
Основные особенности мейнфреймов с точки зрения информационной безопасности
Каково назначение «n-пpoцeccopной» параллельной архитектуры - Parallel Sysplex
Назовите несколько основных преимуществ z/Architecture от IBM
Что обеспечивает Parallel Sysplex с точки зрения отказоустойчивости
Чем представлена линия операционных систем мейнфреймов

Глава 3. Информационные потоки в транспортных системах

§ 13. Сеть передачи данных (СПД)

Многие десятилетия в рамках системы железных дорог России создавалась и эксплуатировалась сеть передачи данных (СПД), построенная на закрытых внутренних протоколах. В связи с появлением новых технологий, ростом парка персональных компьютеров, внедрением современных методов работы требования к скорости передачи информации и качеству предоставляемых услуг становились более жесткими. СПД ОАО «РЖД» обеспечивает обмен оперативной и административной информацией на железных дорогах. Ее можно считать самой крупной в России и одной из крупнейших в Европе корпоративной телекоммуникационной сетью для передачи интегрированного трафика (голос, видео, данные), построения виртуальных частных сетей VPN (Virtual Private Network - виртуальная частная сеть), использования IP (Internet Protocol - протокол сетевого уровня) телефонии и предоставления других услуг. Решение о создании СПД МПС было принято в конце 1998 г. В качестве базового выбрано семейство протоколов TCP/IP, так как большинство новых информационных систем МПС было ориентировано именно на них. При этом действующие специфические протоколы реализуются в виде наложенных сетей, а для организации виртуальных сетей используется технология MPLS (Multiprotocol Label Switching - многопротокольная коммутация на основе признаков).

Причиной создания единой, мощной и надежно защищенной отраслевой сети с единым протоколом было наличие трех систем передачи данных с собственными протоколами:

- Экспресс - автоматическая продажа пассажирских билетов (протокол BSC3);

- сеть АСОУП - обслуживание системы оперативного управления грузовыми перевозками (протокол АП 70);

- сеть межмашинного обмена и обработки административных данных между Mainframe (протокол BSC1).

В то же время информационные системы отдельных железных дорог и подразделений МПС России действовали преимущественно локально. Это существенно затрудняло решение задач централизованного управления и сдерживало развитие и реформирование железных дорог. Таким образом, основным назначением СПД было создание единой транспортной инфраструктуры для решения отраслевых задач информатизации: управление перевозочным процессом, маркетингом, экономикой и финансами, инфраструктурой транспорта, непроизводственной сферой перевозок.

§ 14. Требования к СПД

Создаваемая информационная система должна быть многоуровневой и универсальной, иметь единую транспортную платформу для всех информационно-управляющих систем, поддерживать общий сетевой и специальные протоколы обмена. Необходимо было предусмотреть поэтапную модернизацию существующих отраслевых и локальных сетей на уровне управлений, отделений, линейных предприятий, станций. Кроме того, важно было обеспечить:

- доступ к ресурсам с показателем надежности не менее 0,9998;

- автономность на сетевом уровне для безопасности информационных систем и поддержки виртуальных частных сетей;

- соответствие используемого оборудования международным, российским и отраслевым стандартам и сертификатам в России.

§ 15. Реализация СПД

Первая очередь проекта была завершена к декабрю 1999 г. Вся сеть построена на маршрутизаторах Cisco. В качестве среды передачи данных стали использоваться цифровые каналы связи с пропускной способностью от 128 до 2048 кбит/с, арендованные у компаний ТрансТелеКом и Ростелеком. С появлением дополнительных каналов магистральный сегмент сети, связывающий все дороги и ГВЦ МПС, был деформирован на уровне дорожных сегментов, распространен до транзитно-периферийных и периферийных узлов сети передачи данных. Это открыло дополнительные возможности для клиентов в отдаленных пунктах и позволило повысить качество предлагаемого им сервиса.

В течение 2000-2001 гг. был создан резервный центр ГВЦ МПС в Московской области. Сегодня СПД представляет собой сеть маршрутизаторов TCP/IP, состоящую из 17 дорожных сегментов, сегмента ГВЦ и магистрального сегмента. В свою очередь 17 дорожных сегментов включают в себя региональные, транзитно-периферийные, периферийные и оконечные узлы, в которых создана собственная инфраструктура, построены или модернизированы локальные вычислительные сети, установлены маршрутизаторы разного уровня, обеспечивающие необходимые сервисы для организации обмена информацией.

СПД ОАО «РЖД» имеет двухуровневую иерархическую структуру. Она организована по топологии «звезда» с использованием рокадных соединений между региональными узлами смежных дорог (см. рисунок 3.15.1).

Рисунок 3.15.1 - Структурная схема СПД ОАО «РЖД»

В качестве маршрутизаторов в магистральном сегменте СПД ОАО «РЖД» используются маршрутизаторы фирмы Cisco серии 75хх; Cisco 7513 - центральный маршрутизатор СПД МПС; Cisco 7507 - маршрутизаторы в региональных узлах.

Модель маршрутизации магистрального сегмента СПД строится на основе следующих условий:

- транзит трафика между несмежными дорогами осуществляется через центральные маршрутизаторы, а в случае их недоступности - через агрегирующий маршрутизатор другой дороги, смежной обеим указанным дорогам;

- в случае их недоступности или перегруженности - через центральные маршрутизаторы;

- допускается распределение нагрузки между основным и резервными магистральными соединениями.

Дорожные сегменты (ДС) состоят из регионального (РУ), транзитно-периферийных (ТПУ), периферийных (ПУ) и оконечных узлов, локальных сетей предприятий и отдельных АРМов. В структуре дорожного сегмента от транзитно-периферийного узла до регионального должно существовать, как минимум, два независимых цифровых канала; длина маршрута от любого оконечного узла до РУ не более 8 транзитных маршрутизаторов; количество ПУ, выстроенных в цепочку, не должно превышать семи.

Дорожный сегмент СПД делится на два уровня:

- транспортный уровень, обеспечивающий высокоскоростной транзит трафика между узлами ДС;

- уровень доступа, основная функция которого - обеспечение доступа оконечных узлов к транспортному уровню;

Подобное разделение на два уровня дает следующие преимущества:

- разделение нагрузки на различные устройства;

- масштабируемость (возможность наращивать мощность узла, модифицируя только одну подсистему);

- упрощение процедуры локализации неисправностей в сети.

При этом обеспечивается возможность подключения к транзитно-периферийному узлу 6 каналов Е1 или более с производительностью более 50 000 пакетов в секунду.

Оборудование транспортной подсистемы должно иметь резервный блок питания и поддержку технологии MPLS/VPN. Периферийный узел должен иметь возможность подключения от 2 до 4 каналов Е1, производительность более 15000 пакетов в секунду и поддержку различных интерфейсов (Ethernet, Serial (sync/async), xDSL) для подключения оконечных узлов.

Функционирование всего комплекса контролирует ГВЦ. В нем расположен центральный узел управления магистральным сегментом. Узлы и элементы второго уровня управляются службами эксплуатации дорожных центров СПД. Базовым программным обеспечением системы управления стали системы HP OpenView и CiscoWorks 2000, а ее основой - система инвентаризации и управления HP OpenView Desktop Administrator. На всех узлах имеются также дополнительные элементы управления (Internetwork Performance Monitor, Netsys Service Level Manager, CiscoSecure ACS и Cisco Voice Manager).

Транспортный комплекс объединяет не только участников перевозочного процесса, но и промышленные, социальные объекты и учебные заведения. Их значительная часть находится вне корпоративного пространства. В рамках СПД доступны системы видеоконференцсвязи (ВКС). Их успешно используют как для дистанционного обучения, так и для программы телемедицины. Благодаря внедрению таких систем открылись возможности организации консультаций и диагностики, обучения персонала удаленных от центра учреждений.

Ввод в эксплуатацию оперативно–технологических СПД и подключение к ним ИУС (информационно – управляющих систем) обеспечил:

- сокращение на 80 - 90% штата дежурных операторов линейных пунктов контроля технического состояния подвижного состава;

- автоматическое получение основного объема информации о поездном положении и отображение ее на экранах АРМ ДНЦ в реальном масштабе времени;

- автоматическое ведение графика движения поездов;

- рост производительности труда поездных диспетчеров и соответствующее сокращение потребности в персонале;

- расширение в 2 - 4 раза площади диспетчерских участков и зон диспетчерского управления;

- повышение общих эксплуатационных показателей работы дорог;

- повышение достоверности информации, получаемой руководителями верхних уровней управления, и сокращение времени принятия решений;

- дополнительные возможности (ВКС, дистанционное обучение, подключение к Internet и др.).

В настоящее время идёт дальнейшая модернизация сетей передачи данных, так как внедрение и развитие современных автоматизированных систем управления на железнодорожном транспорте требует всё большей пропускной способности для оперативного получения необходимой информации.

Контрольные вопросы

Что послужило причиной создания единой сети передачи данных
Каково назначение СПД
Перечислите основные требования к СПД
Что сегодня представляет из себя СПД на железнодорожном транспорте
Что включает в себя 17 дорожных сегментов
Сколько уровней имеет СПД ОАО «РЖД» 
Перечислите преимущества такого разделения на уровни
Условия построения модели маршрутизации
Что обеспечил ввод в эксплуатацию оперативно–технологических СПД и подключение к ним ИУС (информационно – управляющих систем)

Глава 4 Оптоволоконные линии связи

Волоконно-оптические линии связи - это вид связи, при котором информация передается по оптическим диэлектрическим волноводам, известным под названием «оптическое волокно». Передача информации по оптическим линиям связи имеет всего лишь 50-летнюю, но весьма бурную историю. В настоящее время волоконно-оптические кабели проложены по дну Тихого и Атлантического океанов и практически весь мир «опутан» сетью волоконных систем связи. Европейские страны через Атлантику связаны волоконными линиями связи с Америкой. США через Гавайские острова и остров Гуам - с Японией, Новой Зеландией и Австралией. В сеть тихоокеанских оптоволоконных линий связи (ВОЛС) вошли Тайвань, Гонконг, Малайзия, Сингапур, Филиппины, Бруней, Тайланд, а также Корея и КНР. Волоконно-оптическая линия связи соединяет Японию и Корею с Дальним Востоком России. На западе Россия связана с европейскими странами: С.-Петербург - Кингисепп - Дания и С.-Петербург - Выборг – Финляндия. На юге - с азиатскими странами: Новороссийск - Турция.

В Европе также, как и в Америке, ВОЛС давно уже нашли самое широкое применение практически во всех сферах связи, энергетики, транспорта, науки, образования, медицины, экономики, обороны, государственно-политической и финансовой деятельности. Не остался в стороне и железнодорожный транспорт, где необходима большая скорость передачи данных, с чем успешно справляются оптоволоконные линии связи.

§ 16. Особенности оптических систем связи

Оптическое волокно в настоящее время считается самой совершенной физической средой для передачи информации, а также самой перспективной средой для передачи больших потоков информации на значительные расстояния. Основания так считать вытекают из ряда особенностей, присущих оптическим волноводам.

Оптическое волокно имеет следующие физические особенности:

широкополосность оптических сигналов, обусловленная чрезвычайно высокой несущей частотой. Это означает, что по оптической линии связи можно передавать информацию со скоростью порядка 1.1 Терабит/с. Говоря другими словами, по одному волокну можно передать одновременно 10 миллионов телефонных разговоров и миллион видеосигналов. Скорость передачи данных может быть увеличена за счет передачи информации сразу в двух направлениях, так как световые волны могут распространяться в одном волокне независимо друг от друга. Кроме того, в оптическом волокне могут распространяться световые сигналы двух разных поляризаций, что позволяет удвоить пропускную способность оптического канала связи. На сегодняшний день предел по плотности передаваемой информации по оптическому волокну не достигнут;
очень малое (по сравнению с другими средами) затухание светового сигнала в волокне. Лучшие образцы российского волокна имеют затухание 0.22 дБ/км на длине волны 1.55 мкм, что позволяет строить линии связи длиной до 100 км без регенерации сигналов. Для сравнения, лучшее волокно Sumitomo на длине волны 1.55 мкм имеет затухание 0.154 дБ/км. В оптических лабораториях США разрабатываются еще более «прозрачные», так называемые фтороцирконатные волокна с теоретическим пределом порядка 0,02 дБ/км на длине волны 2.5 мкм. Лабораторные исследования показали, что на основе таких волокон могут быть созданы линии связи с регенерационными участками через 4600 км при скорости передачи порядка 1 Гбит/с.

Технические особенности оптоволокна следующие:

волокно изготовлено из кварца, основу которого составляет двуокись кремния, широко распространенного, а потому недорогого материала, в отличие от меди;
оптические волокна имеют диаметр около 1 – 0,2 мм, то есть очень компактны и легки, что делает их перспективными для использования в авиации, приборостроении, в кабельной технике;
стеклянные волокна - не металл, при строительстве систем связи автоматически достигается гальваническая развязка сегментов. Применяя особо прочный пластик, на кабельных заводах изготавливают самонесущие подвесные кабели, не содержащие металла и тем самым безопасные в электрическом отношении. Такие кабели можно монтировать на мачтах существующих линий электропередач как отдельно, так и встроенные в фазовый провод, экономя значительные средства на прокладку кабеля через реки и другие преграды;
системы связи на основе оптических волокон устойчивы к электромагнитным помехам, а передаваемая по световодам информация защищена от несанкционированного доступа. Волоконно-оптические линии связи нельзя подслушать неразрушающим способом. Всякие воздействия на волокно могут быть зарегистрированы методом мониторинга (непрерывного контроля) целостности линии. Теоретически существуют способы обойти защиту путем мониторинга, но затраты на реализацию этих способов будут столь велики, что превзойдут стоимость перехваченной информации;
для обнаружения перехватываемого сигнала понадобится перестраиваемый интерферометр Майкельсона специальной конструкции. Причем видимость интерференционной картины может быть ослаблена большим количеством сигналов, одновременно передаваемых по оптической системе связи. Можно распределить передаваемую информацию по множеству сигналов или передавать несколько шумовых сигналов, ухудшая этим условия перехвата информации. Потребуется значительный отбор мощности из волокна, чтобы несанкционированно принять оптический сигнал, а это вмешательство легко зарегистрировать системами мониторинга;
важное свойство оптического волокна - долговечность. Время жизни волокна, то есть сохранение им своих свойств в определенных пределах, превышает 25 лет, что позволяет проложить оптико-волоконный кабель один раз и, по мере необходимости, наращивать пропускную способность канала путем замены приемников и передатчиков на более быстродействующие.

Есть в волоконной технологии и свои недостатки:

при создании линии связи требуются активные высоконадежные элементы, преобразующие электрические сигналы в свет и свет в электрические сигналы. Необходимы также оптические коннекторы (соединители) с малыми оптическими потерями и большим ресурсом на подключение-отключение. Точность изготовления таких элементов линии должна соответствовать длине волны излучения, то есть погрешности должны быть порядка доли микрона. Поэтому производство таких компонентов оптических линий связи очень дорогостоящее;
другой недостаток заключается в том, что для монтажа оптических волокон требуется дорогостоящее технологическое оборудование: инструменты для оконцовки, коннекторы, тестеры, муфты и сплайс-касеты;
как следствие при аварии (обрыве) оптического кабеля затраты на восстановление выше, чем при работе с медными кабелями.

§ 17. Конструкция оптического волокна

Световод (сердцевина в оболочке) с защитным покрытием называется оптическим волокном.

Устройство оптоволокна иллюстрирует Рисунок 4.17.1. Внутренняя часть называется сердцевиной (иногда переводят как «ядро»), которая представляет собой нить из стекла или пластика, внешняя – оптической оболочкой волокна, или просто оболочкой (cladding) являющаяся специальным покрытием сердцевины, отражающим свет от ее краев к центру.

В зависимости от траектории распространения света различают одномодовое и многомодовое волокно. Многомодовое (многочастотное) волокно (MMF – Multi Mode Fiber) имеет довольно большой диаметр сердцевины - 50 или 62,5 мкм при диаметре оболочки 125 мкм или 100 мкм пои оболочке 140 мкм. Одномодовое (одночастотное) волокно (SMF – Single Mode Fiber) имеет диаметр сердцевины 8 или 9,5 мкм при том же диаметре оболочки. Снаружи оболочка имеет пластиковое защитное покрытие (coating) толщиной 60 мкм, называемое также защитной оболочкой.

Рисунок 4.17.1 – Оптоволокно в буфере: а – одномодовое, б – многомодовое: 1 – сердцевина; 2 – оптическая оболочка; 3 – защитное покрытие; 4 – буфер (необязательный)

Оптоволокно в первую очередь характеризуется диаметрами сердцевины и оболочки, эти размеры в микрометрах записываются через дробь: 50/125, 62,5/125, 100/140, 8/125, 9,5/125 мкм. Наружный диаметр волокна (с покрытием) тоже стандартизован, в телекоммуникациях в основном используются волокна с диаметром 250 мкм. Применяются также и волокна с буферным покрытием или просто буфером (buffer), диаметром 900 мкм, нанесенным на первичное 250-мкм покрытие.

Одномодовое и многомодовое волокна

Как уже отмечалось, существуют два типа оптоволоконного кабеля: одномодовый и многомодовый. Основное отличие между ними заключается в толщине сердечника и оболочки. Одномодовый световод обычно имеет толщину порядка 8/125 микрон, а многомодовое волокно 50/125 микрон. Эти значения соответствуют диаметру сердечника и диаметру вместе взятых: сердечника и оболочки.

Световой луч, распространяющийся по сравнительно тонкому сердечнику одномодового кабеля, отражается от оболочки не так часто, как это происходит в более толстом сердечнике многомодового кабеля. Для передачи данных в последнем применяется полихромный (многочастотный) свет, а в одномодовом используется свет только одной частоты (монохромное излучение), отсюда они и получили свои названия. Сигнал, передаваемый одномодовым кабелем, генерируется с помощью лазера, и представляет собой волну, естественно, одной длины, в то время как многомодовые сигналы, генерируемые светодиодом (LED – Light Emitted Diode), переносят волны различной длины (Рисунок 4.17.2). В одномодовом кабеле затухания сигнала (потери мощности сигнала) практически исключены. Это и ряд выше перечисленных качеств позволяют одномодовому кабелю функционировать с большей пропускной способностью по сравнению с многомодовым кабелем и преодолевать расстояния в 50 раз длиннее.

С другой стороны, одномодовый кабель намного дороже и имеет сравнительно большой радиус изгиба по сравнению с многомодовым оптическим кабелем, что делает работу с ним неудобной. Большинство оптоволоконных сетей используют многомодовый кабель, который хотя и уступает по производительности одномодовому кабелю, но зато значительно эффективней, чем медный. Телефонные компании и кабельное телевидение, тем не менее, стремятся применять одномодовый кабель, так как он может передавать большее количество данных и на более длинные дистанции.

Рисунок 4.17.2 – Распространение волн в светодиодах: а – одномодовом; б – многомодовом со ступенчатым профилем; в – многомодовом с градиентным профилем: 1 – профиль показателя преломления; 2 – входной импульс; 3 – выходной импульс.

Оба типа волокна характеризуются двумя важнейшими параметрами: затуханием и дисперсией. Затухание обычно измеряется в дБ/км и определяется потерями на поглощение и на рассеяние излучения в оптическом волокне (рис. 4.17.3). Потери на поглощение зависят от чистоты материала, а на рассеяние – от неоднородностей показателя преломления материала.

Рисунок 4.17.3 – График зависимости затухания от длины волны

Другой важнейший параметр оптического волокна – дисперсия. Дисперсия – это рассеяние во времени спекртальных и модовых составляющих оптического сигнала. Существуют три типа дисперсии:

модовая дисперсия – присуща многомодовому волокну и обусловлена наличием большого числа мод, время распространения которых различно;
материальная дисперсия – обусловлена зависимостью показателя преломления от длины волны;
волноводная дисперсия – обусловлена процессами внутри моды и характеризуется зависимостью скорости распространения моды от длины волны.

Затухание и дисперсия у разных типов оптических волокон различны. Одномодовые волокна обладают лучшими характеристиками по затуханию и по полосе пропускания, так как в них распространяется только один луч. Однако одномодовые источники излучения в несколько раз дороже многомодовых. В одномодовое волокно труднее ввести излучение из-за малых размеров световодной жилы, по этой причине одномодовые волокна сложно сращивать с малыми потерями.

Многомодовые волокна более удобны при монтаже, так как в них размер световодной жилы в несколько раз больше, чем в одномодовых волокнах. Многомодовый кабель проще оконцевать оптическими разъемами с малыми потерями (до 0.3 dB) в стыке. На многомодовое волокно рассчитаны излучатели на длину волны 0.85 мкм - самые доступные и дешевые излучатели, выпускаемые в очень широком ассортименте. Но затухание на этой длине волны у многомодовых волокон находится в пределах 3-4 dB/км и не может быть существенно улучшено. Полоса пропускания у многомодовых волокон достигает 800 МГц*км, что приемлемо для локальных сетей связи, но не достаточно для магистральных линий.

§ 18. Источники и приемники излучения

В качестве источников излучения используются светодиоды и полупроводниковые лазеры. Светодиоды (LED – Light Emitted Diode) являются некогерентными источниками, генерирующими излучение в некоторой непрерывной области спектра шириной 30-50 нм. Из-за значительной ширины диаграммы направленности их применяют только при работе с многомодовым волокном. Самые дешевые излучатели работают в диапазоне волн 850 нм (с них началась волоконная связь). Передача на более длинных волнах эффективнее, но технология изготовления излучателей на 1300 нм сложнее и они дороже.

Лазеры являются когерентными источниками, обладающими узкой спектральной шириной излучения (1-3 нм, в идеале – монохромные). Лазер дает узконаправленный луч, необходимый для одномодового волокна. Длина волны – 1300 или 1550 нм, осваиваются и более длинноволновые диапазоны. Быстродействие выше, чем у светодиодов. Лазер менее долговечен, чем светодиод, и более сложен в управлении. Мощность излучения сильно зависит от температуры, поэтому приходится применять обратную связь для регулировки тока. Лазерный источник чувствителен к обратным отражениям: отраженный луч, попадая в оптическую резонансную систему лазера, в зависимости от сдвига фаз может вызвать как ослабление, так и усиление выходного сигнала. Нестабильность уровня сигнала может приводить к неработоспособности соединения, поэтому требования к величине обратных отражений в линии для лазерных источников гораздо жестче. Лазерные источники применяются и для работы с многомодовым волокном (например, в технологии Gigabit Ethernet 1000Base-LX).

Детекторами излучения служат фотодиоды. Существует ряд типов фотодиодов, различающихся по чувствительности и быстродействию. Простейшие фотодиоды имеют низкую чувствительность и большое время отклика. Большим быстродействием обладают диоды, у которых время отклика измеряется единицами наносекунд при приложенном напряжении от единиц до десятков вольт. Лавинные диоды обладают максимальной чувствительностью, но требуют приложения напряжения в сотни вольт, и их характеристики сильно зависят от температуры. Зависимость чувствительности фотодиодов от длины волны имеет явно выраженные максимумы на длинах волн, определяемых материалом полупроводника. Самые дешевые кремниевые фотодиоды имеют максимальную чувствительность в диапазоне 800-900 нм, резко спадающую уже на 1000 нм. Для более длинноволновых диапазонов используют германий и арсенид индия и галлия.

На основе излучателей и детекторов выпускают готовые компоненты – передатчики, приемники и приемопередатчики. Эти компоненты имеют внешний электрический интерфейс ТТЛ или ЭСЛ. Оптический интерфейс – коннектор определенного типа, который часто устанавливают на отрезок волокна, приклеенный непосредственно к кристаллу излучателя или детектора.

Передатчик (transmitter) представляет собой излучатель со схемой управления. Основными оптическими параметрами передатчика являются выходная мощность, длина волны, спектральная ширина, быстродействие и долговечность. Мощность передатчиков указывают для конкретных типов волокон (чтобы в расчетах не учитывать диаграмму направленности, диаметр и апертуру излучателя).

Приемник (receiver) – это детектор с усилителем-формирователем. Приемник характеризуется диапазоном принимаемых волн, чувствительностью, динамическим диапазоном и быстродействием (полосой пропускания).

Поскольку в сетях всегда используется двунаправленная связь, выпускают и трансиверы (transceiver) – сборку передатчика и приемника с согласованными параметрами.

§ 19. Волоконно – оптический кабель

Оптоволокно само по себе очень хрупкое и для использования требует дополнительной защиты от внешних воздействий, для чего используют специальный кабель. На сегодня в мире несколько десятков фирм, производящих оптические кабели различного назначения. Наиболее известные из них: AT&T, General Cable Company (США); Siecor (ФРГ); BICC Cable (Великобритания); Les cables de Lion (Франция); Nokia (Финляндия); NTT, Sumitomo (Япония), Pirelli(Италия).

Определяющими параметрами при производстве ВОК являются условия эксплуатации и пропускная способность линии связи.

По условиям эксплуатации кабели подразделяют на следующие типы:

монтажные;
станционные;
зоновые;
магистральные.

Первые два типа кабелей предназначены для прокладки внутри зданий и сооружений. Они компактны, легки и, как правило, имеют небольшую строительную длину. Кабели последних двух типов предназначены для прокладки в колодцах кабельных коммуникаций, в грунте, на опорах вдоль ЛЭП, под водой. Эти кабели имеют защиту от внешних воздействий и строительную длину более двух километров. Для обеспечения большой пропускной способности линии связи производятся ВОК, содержащие небольшое число (до 8) одномодовых волокон с малым затуханием, а кабели для распределительных сетей могут содержать до 144 волокон как одномодовых, так и многомодовых, в зависимости от расстояний между сегментами сети.

При изготовлении ВОК в основном используются два подхода:

конструкции со свободным перемещением элементов;
конструкции с жесткой связью между элементами.

По видам конструкций различают кабели повивной скрутки, пучковой скрутки, кабели с профильным сердечником, а также ленточные кабели. Существуют многочисленные комбинации конструкций ВОК, которые в сочетании с большим ассортиментом применяемых материалов позволяют выбрать исполнение кабеля, наилучшим образом удовлетворяющее всем условиям проекта, в том числе - стоимостным.

Оптический кабель требует особо бережного отношения при прокладке. Если для медного кабеля нарушение предельно допустимых параметров (усилия, радиус изгиба) приводит, как правило, только к ухудшению характеристик (до обрыва проводников дело доходит редко), то такие «вольности» с оптическим кабелем могут приводить к разрыву (излому) волокна. Для обнаженного волокна особенно опасно сочетание растяжения и изгиба, в кабелях с пустотелым буфером воздействие на волокно смягчается.

Оптический кабель чувствителен к перепадам температур, от которых волокно может трескаться. Для кабелей, выходящих из помещения, нужно принимать во внимание и воздействие градиента температуры: он определяется через разницу температур, которая зимой может достигать и 50-60 °С, и толщину стен. Если градиент выше допустимого, волокно может треснуть.

§ 20. Оптические соединители

После того как оптический кабель проложен, необходимо соединить его с приемо-передающей аппаратурой. Сделать это можно с помощью оптических коннекторов (соединителей). Оптические соединители предназначены для постоянного или временного, разъемного или неразъемного соединения волокон. Основные параметры соединителя – вносимые потери и уровень обратного отражения. Для минимизации потерь необходимо точное взаимное позиционирование соединяемых волокон, что особенно сложно достичь для одномодовых волокон. Важной характеристикой соединителей является диапазон рабочих температур – тепловое расширение компонентов соединителя влияет на точность позиционирования со всеми вытекающими последствиями. Качество соединений сильно связано со стоимостью соединителей или необходимого оборудования, поэтому идеального соединителя на все случаи жизни нет.

Самое лучшее постоянное неразъемное соединение волокон обеспечивает сварка. Перед сваркой волокна освобождают от защитного буфера и специальным инструментом скалывают кончики. Качественно выполненная операция обеспечивает довольно гладкую поверхность скола, перпендикулярную к оси волокна. Подготовленные концы закрепляют в сварочном аппарате, который осуществляет точное позиционирование волокон по трем координатам. Позиционирование выполняется автоматически или вручную, под наблюдением через микроскоп. После точного совмещения стык сваривается электрической дугой. Место сварки из-за внутренних напряжений становится довольно хрупким. От излома его защищают специальной термоусадочной трубочкой, которую надевают на один из концов до сварки, а потом надвигают на стык и нагревают. Главный недостаток сварки – необходимость использования дорогого оборудования и источника электроэнергии на месте работы. Сварка в основном применяется при прокладке длинных линий, где большое количество стыков ставит жесткие ограничения на вносимое затухание и надежность соединения.

Для неразъемного (постоянного или временного) соединения волокон без использования сварки применяют механические соединители – сплайсы (splice). Сплайсы фиксируют волокна в требуемом положении и обычно допускают многоразовое использование.

Для разъемного соединения двух волокон на их концы устанавливают коннекторы (connector), они же вилки, которые вставляют в соединительные розетки (receptacle), изображенные на рисунке 4.20.1.

Коннектор имеет два функциональных элемента – корпус 1 и наконечник 2. Наконечник (ferrule), закрепляемый на волокне, обеспечивает его центровку в розетке. От материала, из которого изготовлен наконечник, зависит качество коннектора – уровень вносимых потерь. Лучшим материалом считается керамика – допуски при ее обработке минимальны, затем идет нержавеющая сталь, самые дешевые коннекторы имеют пластмассовый наконечник. Волокно закрепляется в наконечнике либо с помощью эпоксидного клея (традиционный способ), либо с помощью обжима соответствующей детали коннектора. Выступающий кончик волокна скалывают и полируют. Полировка необходима для того, чтобы стыкуемые волокна в наконечниках могли как можно ближе придвигаться друг к другу, а шероховатости поверхностей не вносили бы дополнительных потерь. Наконечник закрепляется в корпусе коннектора либо неподвижно, либо относительно свободно. Корпус обеспечивает закрепление кабеля и фиксацию коннектора в розетке. «Плавающее» закрепление наконечника защищает сам оптический стык от механических воздействий на корпус коннектора и кабель.

Рисунок 4.20.1 – Разъемное соединение оптоволокна

Розетка состоит из корпуса и центрирующей вставки. Корпус розетки 3 обеспечивает ее крепление на панели и фиксацию коннекторов. Вставка 4 обеспечивает точное взаимное позиционирование наконечников коннекторов. Материал вставки – керамика или бронза – влияет на качество соединителя, им определяется точность позиционирования наконечников.

По типу соединяемых волокон разъемы делятся на одномодовые и многомодовые. Для одномодовых требуется более высокая точность позиционирования (из-за малого диаметра сердцевины волокна). Здесь для наконечников коннекторов и центрующих вставок розеток обычно используют керамику, которую можно обрабатывать с меньшими допусками. В таких коннекторах часто применяют «плавающий» наконечник, чтобы внешние механические воздействия не приводили к нарушению позиционирования. Некоторые типы коннекторов выпускают с внутренним диаметром наконечника 125, 126 и 127 мкм, что связано с допуском на наружный диаметр оболочки волокна. При сборке таких коннекторов подбирают наконечник с минимальным диаметром, который удается надеть на конкретное волокно. Этим достигается наибольшая точность центровки. Для снижения уровня обратных отражений применяют наконечники с полировкой PC и АРС. По этим причинам одномодовые коннекторы дороже многомодовых вариантов коннекторов того же типа. Одномодовые коннекторы можно использовать и для многомодового волокна, но это слишком дорого.

В оптических коннекторах используются разные механизмы фиксации. Поворотные фиксаторы — байонетные (ST) или винтовые (FC) — не позволяют получать дуплексные конструкции с высокой плотностью портов. Гораздо удобнее фиксация на защелке «тяни-толкай» (push-pull), применяемая в разъемах SC (одиночных и дуплексных).

В отличие от электрических разъемов, из которых в сетях применяется в основном один тип (RJ-45), оптических коннекторов существует великое множество, что не способствует удешевлению оптических технологий. Разъемы различаются размерами, формой, способом фиксации коннектора, количеством соединяемых волокон, простотой установки и требуемым для этого инструментом. При кажущейся простоте этих изделий они имеют высокую цену, обусловленную необходимостью применения прецизионной механической обработки деталей из специальных материалов для получения стабильных и повторяемых характеристик при работе в заданном диапазоне температур с гарантированным числом циклов соединений.

Для каждого типа коннекторов выпускаются розетки с различными вариантами крепления (резьба, фланец, защелки и т. п.). Для соединения разнотипных коннекторов применяют переходные розетки.

§ 21. Перспективы развития ВОЛС

В последние годы наряду с когерентными системами связи развивается альтернативное направление: солитоновые системы связи. Солитон - это световой импульс с необычными свойствами: он сохраняет свою форму и теоретически может распространяться по «идеальному» световоду бесконечно далеко. Солитоны являются идеальными световыми импульсами для связи. Длительность солитона составляет примерно 10 трилионных долей секунды (10 пс). Солитоновые системы, в которых отдельный бит информации кодируется наличием или отсутствием солитона, могут иметь пропускную способность не менее 5 Гбит/с на расстоянии 10000 км. Такую систему связи предполагается использовать на уже построенной трансатлантической линии ТАТ-8. Для этого придется поднять подводный ВОК, демонтировать все регенераторы и срастить все волокна напрямую. В результате на подводной магистрали не будет ни одного промежуточного регенератора.

Итак, рассмотрев физические, технические и конструкционные особенности ВОЛС, можно сделать вывод: преимущества от применения волоконно-оптических линий связи настолько значительны, что несмотря на перечисленные недостатки оптического волокна, дальнейшие перспективы развития этой технологии в информационных сетях более чем очевидны.

Контрольные вопросы

Что такое волоконно-оптические линии связи
Какая страна обладает главными патентами на производство оптоволокна
В чем заключаются физические особенности оптоволокна
Каковы технические особенности оптоволокна
Назовите недостатки оптоволоконных линий связи
Из чего состоит оптоволокно
Какие существуют виды оптоволокна, и каковы их различия
Каковы важнейшие параметры любого оптоволокна
Что используют в качестве источников излучения
Что собой представляют передатчик и приёмник
Для чего применяют волокно – оптический кабель, и какие его виды по условиям эксплуатации существуют
Что используют для соединения оптического кабеля с приемо-передающей
Какие типы соединения оптоволокна существуют и что для этого применяют
Что такое солитон

Глава 5. Связь и ее роль в организации транспортного обслуживания

§ 22. Связь как основа систем управления на транспорте

Связь играет в процессе снабжения, производства и сбыта продукции все более значимую роль, обслуживая информационные потоки между географически отдаленными субъектами. Развитие вычислительной техники и средств связи обуславливает необходимость постоянного усовершенствования информационно-коммуникационных сетей, в особенности корпоративной связи организаций сферы материального производства, в том числе и железнодорожного транспорта.

Технической основой систем управления железнодорожным транспортом являются средства связи, обеспечивающие оперативную передачу команд управления и получение обратной информации об их выполнении. Особую роль средства связи играют в системе обеспечения безопасности железнодорожных перевозок.

Железнодорожный транспорт имеет широко разветвленную сеть электрической связи, с помощью которой осуществляется оперативное руководство перевозочным процессом и управление большим и сложным хозяйством дорог. На транспорте применяется проводная (телефонная и телеграфная) связь и радиосвязь, которая может использоваться в сочетании с проводной связью.

Устройства телефонной и телеграфной связи, имеющиеся на раздельных пунктах, в отделениях, управлениях дорог и в ОАО «РЖД», образуют единую схему транспортной связи. Они обеспечивают возможность осуществления оперативного руководства и контроля за работой всей сети железных дорог РФ. Особое значение устройства связи имеют для работников службы движения. Чтобы руководить движением поездов и работой станций, оперативно контролировать выполнение графика движения поездов и плана перевозок, работники службы движения должны иметь необходимые и достаточные средства связи. Хорошо налаженная и исправно действующая связь способствует повышению безопасности движения поездов, увеличению пропускной способности железных дорог и выполнению показателей эксплуатационной работы.

Обновление системы коммуникаций и управление информацией определяется руководством железнодорожного транспорта России как одного из приоритетных направлений инвестирования.

В настоящее время ОАО «РЖД» имеет автоматическую и полуавтоматическую связь с большинством управлений дорог. На многих дорогах широко автоматизированы дорожные телефонные сети. При автоматизации телефонной связи внедряются АТС координатной системы. Автоматизация дальней телефонной связи требует увеличения каналов связи. Эта задача решается за счет внедрения на дорогах высокочастотной аппаратуры и строительства кабельных и радиорелейных линий. Внедряется новая аппаратура диспетчерской и постанционной связи с тональным вызовом, обеспечивающая более устойчивую и высококачественную связь.

В связи с развитием автоматизации управления перевозочным процессом и использованием на дорогах вычислительных центров организуется оргсвязь. Эта связь служит для передачи информации или данных с линейных подразделений в вычислительный центр дороги и обратно в исходные пункты.

На железных дорогах РФ широко используется радио. Радиосвязь применяется для управления движением поездов и организаций маневровой работы на станциях для списывания вагонов. На сортировочных и крупных участковых станциях применяется парковая громкоговорящая связь. Радиофицированы крупные вокзалы, все поезда дальнего следования и большинство пригородных поездов. На крупных станциях, на сортировочных горках, на грузовых путях и т. п. стало внедряться телевидение.

Дальнейшее совершенствование и развитие получает телеграфная связь. На дорогах применяются более совершенные телеграфные аппараты. В телеграфной связи находят широкое применение элементы автоматики, обеспечивающие высокую пропускную способность телеграфных каналов связи и повышенные скорости прохождения телеграмм.

Совершенствуется информационная связь, служащая для передачи информации о поездах на сортировочные и участковые станции. Для передачи информации о поездах и назначении в них вагонов и грузов широко используется абонентская система телеграфирования.

Активно внедряется система связи новой вертикали управления перевозками на железнодорожном транспорте, включающая в себя единый центр управления движением поездов, дорожные центры управления перевозками, центры диспетчерского управления и центры управления местной работой цифровой и цифро-аналоговой систем технологической связи.

Современные устройства связи значительно повышают качество оперативного руководства всеми звеньями железнодорожного транспорта и будут способствовать улучшению использования подвижного состава и удешевлению перевозок.

§ 23. Виды транспортной связи и ее назначение

Телефонная связь на железнодорожном транспорте является основным видом связи по объему передаваемой информации. Возрастают количество и протяженность телефонных каналов, внедряются более совершенные многоканальные системы передачи, автоматизируются процессы установления соединений, вводится в эксплуатацию современное коммутационное оборудование. Использование цифровых сигналов в коммутации позволит включать АТС в сеть каналов передачи данных наряду с терминалами, персональными компьютерами, взаимодействующими с ЭВМ.

Основным направлением технического прогресса в обслуживании автоматических телефонных станций и узлов является централизация технической эксплуатации, которая обеспечивает необходимое качество телефонной связи и повышение производительности труда благодаря технической диагностике повреждений, переводу аппаратуры в необслуживаемый режим. Автоматические телефонные станции с программным управлением по своим эксплуатационным характеристикам наиболее приспособлены к централизованному обслуживанию. Они имеют более высокую надежность по сравнению с АТС электромеханических систем, развитую систему контроля и технической диагностики, возможность автоматического исключения из эксплуатации неисправных устройств, дают информацию обслуживающему персоналу о месте и характере повреждений.

Телефонная связь может быть общеслужебной, предназначенной для обслуживания работников всех служб, и специальной, если она служит для оперативного руководства движением поездов и организацией перевозок.

К видам общеслужебной связи относятся: магистральная, дорожная телефонная, постанционная и местная телефонная связь. По общеслужебной связи возможно установить прямые телефонные соединения между любыми пунктами сети железных дорог РФ.

Специальными видами связи являются:

- поездная диспетчерская связь (ПДС) - для переговоров поездного диспетчера со всеми раздельными пунктами, входящими в обслуживаемый им участок, по вопросам руководства движения поездов;

- энергодиспетчерская связь (ЭДС) - для оперативного руководства энергоснабжением электрифицированных участков железных дорог;

- вагонная диспетчерская связь (ВДС) - для служебных переговоров работников отделения со станциями по вопросам распределения и использования вагонного парка;

- служебная диспетчерская связь (СДС) - для служебных переговоров технического персонала дистанций СЦБ и связи с линейными электромеханиками по вопросам обеспечения действия устройств автоматики, телемеханики и связи на станциях и перегонах;

- линейно-путевая связь (ЛПС) - для оперативного руководства работой технического персонала дистанции пути, занятого обслуживанием путевых устройств и искусственных сооружений;

- билетная диспетчерская связь (БДС) - для централизованного распределения мест на пассажирские поезда;

- информационная связь (ИС) - для переговоров работников промежуточных станции, платформ, разъездов и остановочных пунктов между собой и с работниками прилегающих участковых и отделенческих станций;

- постанционная связь (ПС) - для переговоров работников промежуточных станции, платформ, разъездов и остановочных пунктов между собой и с работниками прилегающих участковых и отделенческих станций;

- поездная межстанционная связь (МЖС) - для переговоров дежурных смежных станций по вопросам движения поездов;

- перегонная связь (ПГС) - для переговоров линейных работников, находящихся на перегоне, с дежурным ближайшей станции, а также с поездным диспетчером, энергодиспетчером, диспетчерами дистанций пути, сигнализации и связи;

- отделенческая связь совещаний (ОСС) - для проведения оперативных совещаний руководящих работников с подчиненными им работниками, является частью общей сети связи совещаний дороги.

Телеграфная связь. Телеграфная связь на железнодорожном транспорте служит для передачи срочных приказов, распоряжений, донесений и оперативной отчетности, требующих документального подтверждения, а также для передачи буквенной и цифровой информации для решения оперативных задач обычным порядком или с помощью ЭВМ.

На железнодорожном транспорте существуют следующие виды телеграфной связи:

- дальняя, обеспечивающая связь ОАО «РЖД» с управлениями дорог и последних между собой;

- дорожная, предназначенная для связи управления дорог между собой и с отделениями; используются каналы дорожной связи;

- абонентская связь для непосредственной связи оперативных отделов и подразделений железнодорожного транспорта;

- информационная для связи сортировочных станций между собой и с участковыми станциями о подходе поездов;

- местная для связи между телеграфными станциями в одном пункте.

Перечисленные виды телеграфной связи обеспечивают возможность передачи телеграмм в любой пункт сети железных дорог. Например, телеграмма, адресованная из ОАО «РЖД» в любой пункт (станцию или разъезд), может быть передана по дальней связи - до управления дороги, по дорожной - до отделения и по телефонной связи - до заданного пункта.

Факсимильная связь служит для передачи на расстояние неподвижных изображений, то есть любого иллюстративного, графического и рукописного материала. Этот вид связи не обладает всеми характерными признаками телеграфной связи, но в силу исторически сложившихся условий его относят к телеграфии.

Радиосвязь. Одним из преимуществ радиосвязи по сравнению с проводной является возможность организации связи с подвижными объектами. Радио дает возможность устанавливать связь через недоступные территории. Благодаря отсутствию сооружений вдоль трассы радио является более надежным видом связи. Качество радиоканала сравнимо с качеством кабельного канала.

Если протяженность линии связи велика, то стоимость строительства и эксплуатации линии радиосвязи дешевле кабельной.

На железнодорожном транспорте применяются следующие виды радиосвязи: станционная, поездная, коротковолновая и радиорелейная.

Станционная радиосвязь обеспечивает связь между машинистами маневровых и горочных локомотивов с маневровым диспетчерам или соответствующим дежурным по парку или по горке, а также списчиков или осмотрщиков вагонов, с технической конторой или составителей вагонов с машинистами маневровых локомотивов. Массовое внедрение станционной радиосвязи началось с 1948г., а в настоящее время ею оборудованы практически все маневровые локомотивы. Станционная радиосвязь повышает производительность маневровых локомотивов, ускоряет обработку составов на сортировочных горках, повышает экономические показатели, характеризующие технологический процесс работы железнодорожных станций.

Поездная радиосвязь широко стала внедряться с 1949г. Она обеспечивает так же, как и станционная, двустороннюю телефонную связь между машинистами локомотивов, движущихся по перегонам, с дежурными по станциям или диспетчером и содействует выполнению графика движения поездов, а также повышает безопасность движения. Поездной радиосвязью оборудованы практически все грузонапряженные направления дорог.

Коротковолновая радиосвязь используется для усиления и резервирования магистральной и дорожной проводной связи.

Громкоговорящая связь на железнодорожном транспорте применяется для улучшения сортировочной работы и формирования поездов на крупных железнодорожных станциях и сортировочных горках, а также для информации пассажиров о прибытии и отправлении поездов и для передачи различных объявлений на пассажирских станциях или трансляции радиовещания, звукозаписи в пассажирских поездах.

Основные требования к системе радиосвязи со стороны железных дорог можно условно разделить на три группы:

1. Выполнение основных и дополнительных функций связи с заданными параметрами с целью обеспечить технологические процессы по передаче информации.

2. Обеспечение требований по безопасности движения (БД).

3. Возможность коммерческого использования.

Дискретная связь. В последние годы в связи с внедрением вычислительной техники на железнодорожном транспорте появились новые виды дискретной (буквенно-цифровой) связи. К ним относятся:

- система передачи данных в ВЦ дорог;

- связь в автоматизированной системе билетно-кассовых операций типа «Экспресс»;

- связи в автоматизированной системе управления (в системе АСУ железных дорог), отраслевой АСУ (заводы ОАО «РЖД»), автоматизированной системе управления производством (АСУП) и др.;

- связь между главным ВЦ при ОАО «РЖД» и ВЦ дорог и последних между собой.

Система оргсвязи в ИВЦ дорог предназначается для автоматизированной передачи данных: с низовых подразделений железной дороги в вычислительный центр управления с последующей передачей части обработанной информации в хозяйственные единицы (отделение, депо, сортировочные, крупные узловые и участковые станции); с низовых подразделений железнодорожного транспорта в свои отделения (для автоматизации оформления грузовых перевозочных документов); из отделений железных дорог в хозяйственные единицы о грузовых и коммерческих операциях; в вычислительный центр управления со станций соседних дорог о вагонах и поездах, следующих в адрес данной дороги.

По системе оргсвязи в вычислительный центр дороги может передаваться следующая информация: о грузовой работе; информация, связанная с прогнозом вагонопотоков и оперативным планированием поездной и грузовой работы; о передаче поездов и вагонов между отделениями и дорогами; о наличии вагонов на станциях и в поездах; информация, связанная с использованием локомотивного парка; о поездном положении на дороге; информация, связанная с расчетом заработной платы работникам различных служб дороги.

Спутниковая связь играет значительную роль в развитии телекоммуникационной индустрии.

Особую актуальность спутниковая телефония приобретает на автомобильном и железнодорожном транспорте, осуществляющим междугородние грузовые и пассажирские перевозки. Значительная часть автомобильных и железных дорог в России находится вне досягаемости сотовых сетей. На автомобильных трассах, расположенных в европейской части России и соединяющих крупные российские города, эта проблема частично решается установкой сотовых базовых станций таким образом, чтобы они создавали соответствующую зону покрытия. Это позволяет пользоваться сотовым телефоном на всей трассе или на ее части, как правило, прилегающей к крупному городу. Ситуация со связью на железной дороге обстоит несколько хуже. Во-первых, вдали от крупных населенных пунктов железные дороги часто оказываются в стороне от автомагистралей и не попадают в сотовую зону покрытия. Во-вторых, расстояния между городами, где пассажир смог бы воспользоваться телефонной связью во время стоянки поезда (или своим сотовым телефоном в режиме роуминга), довольно большие и составляют десятки и даже сотни километров. Поэтому, путешествуя по железной дороге, пассажиры значительную часть времени могут оставаться без связи. Создавать же зону покрытия вдоль железных дорог, особенно в районах Сибири и Дальнего Востока, не всегда эффективно из-за относительно малого пассажиропотока, вследствие чего затраты на создание и обслуживание такой зоны могут не окупиться.

Для установки на вагон целесообразно использовать «автомобильный» вариант спутникового телефона. Несмотря на свое название, он с успехом может применяться для установки на поездах, хотя тут есть и свои особенности. В частности, необходимо установить антенну так, чтобы обеспечить электромагнитную совместимость с существующим оборудованием радиосвязи и свести к минимуму взаимные помехи. Кроме того, для устойчивой работы спутникового телефона нужно обеспечить его стабильном электропитанием, что достигается применением специализированных блоков.

Несмотря на основную цель применения спутниковых телефонов на железной дороге - предоставить современную связь пассажирам, такая связь может оказаться полезной и будучи использованной в технологических целях, например, для переговоров машинистов с диспетчерами.

Основные преимущества при использовании спутниковой связи на железнодорожном транспорте:

- спутниковый телефон обеспечивает железнодорожные составы современной и качественной связью, независимо от их местонахождения, в любой точке России и в других странах;

- используется привычный и простой способ звонков на ТФОП, как Российских, так и зарубежных;

- улучшается качество обслуживания пассажиров на железной дороге;

- в дополнение к существующей технологической радиосвязи появляется дополнительный "резервный" спутниковый канал, повышается безопасность при перевозке пассажиров и грузов.

Спутниковая подвижная радиосвязь на основе использования сетей общего пользования Глобалстар и Инмарсат находит применение на железнодорожном транспорте преимущественно для организации радиотелефонной связи при проведении аварийно-восстановительных работ, а также для связи пассажиров и поездов на участках, не охваченных сетями сотовой радиосвязи

§ 24. Современная цифровая технологическая связь российских железных дорог

Существующая цифровая сеть связи построена на основе TDM-технологии.

Создание цифровой сети связи ОАО «РЖД» позволило радикально изменить ситуацию с телекоммуникационным и информационным обеспечением в отрасли.

Цифровизация сети позволила реализовать новую вертикаль управления ЦУП–ЕДЦУ–ЦУМР, информационные технологии во всех звеньях железнодорожного транспорта, повысить безопасность движения и оперативность управления всеми компонентами транспорта.

Развитие технологической связи на современном этапе определяется следующими основными факторами:

1. В настоящее время в ОАО «РЖД» продолжается структурная реорганизация управления и совершенствование технологий управления деятельностью компании, что требует предоставления пользователям новых видов и услуг связи, переосмысления принципов построения технологической сети связи и базовых технических решений по ее функционированию.

2. Введенный в действие с 01.01.2004г. Федеральный закон «О связи» определил новые требования к сетям технологической сети связи.

3. В последние 3-4 года в мировой практике появились и активно развиваются новые телекоммуникационные технологии, применение которых позволит существенно повысить эффективность функционирования системы технологической связи.

В связи с этим определены следующие направления развития технологической связи:

направление 1 – вывод из эксплуатации всех аналоговых систем и средств, перевод системы связи на работу только с использованием цифровых технологий («цифровизация» аналоговой сети);

направление 2 – модернизация (при необходимости – замена) того цифрового оборудования, которое к настоящему времени морально устарело или не отвечает требованиям международных стандартов (модернизация цифровой сети);

направление 3 – внедрение новых телекоммуникационных технологий, обеспечивающих более эффективное использование системы связи при развитии информационной инфраструктуры железнодорожного транспорта.

Развитие первичной сети предполагается осуществлять за счет внедрения цифровых систем связи на всех участках железных дорог с организацией точек выделения на всех предприятиях, расположенных вдоль железнодорожных путей. При этом возможны два варианта построения сети – NG SDH и Metro Ethernet.

Развитие оперативно-технологической связи (ОТС) предполагается в следующих направлениях:

– приведение существующих цифровых систем к единым стандартам и протоколам взаимодействия и управления за счет средств производителей;

– замена аналоговых систем ОТС на цифровые системы коммутации на всей сети железных дорог;

– проработка вопросов реализации сети ОТС на базе стандартных систем с коммутацией пакетов;

– создание ОТС на основе пакетной коммутации базируется на безусловном сохранении и использовании действующего на сети цифрового оборудования, с которым мультисервисные сети должны взаимодействовать.

Развитие общетехнологической связи ОбТС предполагается в следующих направлениях:

– приведение сети ОбТС в соответствие с требованиями Федерального закона «О связи»;

– продолжение цифровизации сети ОбТС (620 тыс. номеров) преимущественно путем использования современных цифровых технологий.

Построенная цифровая сеть должна иметь соответствующую систему эксплуатации. Централизованная система управления сетью связи технологического сегмента (ТС) ОАО «РЖД» предназначается для эффективного управления и эксплуатации цифровой сети связи, включая первичную и вторичные сети, и имеют три уровня управления: корпоративный, дорожный и региональный.

На сети железных дорог эксплуатируются преимущественно радиосредства системы «Транспорт» разработки 70-х годов. Необходимость коренной модернизации радиосвязи подтверждается международным опытом железных дорог мира и тенденциями развития подвижной связи общего пользования.

Следует выделить несколько основных направлений развития технологической радиосвязи:

– развитие цифровых систем радиосвязи;

– модернизация аналоговых сетей радиосвязи;

– использование средств радиосвязи для решения прикладных задач, в частности – для решения задач по управлению движением поездов;

– применение спутниковой подвижной радиосвязи.

Специализированные цифровые сети технологической железнодорожной радиосвязи, преимущественно стандарта GSM-R получили к настоящему времени достаточно широкое распространение в западно-европейских и азиатских странах. Однако технологические особенности железных дорог, возможности использования частотного ресурса в России определяют необходимость использования на железнодорожном транспорте систем ТЕТRА и GSM-R с отличающимися от зарубежных систем функциональными возможностями.

На основании проведенных испытаний и опытной эксплуатации цифровых систем радиосвязи, а также учитывая рекомендации Государственной комиссии по электросвязи министерства Информационных технологий и связи, ОАО «РЖД» было принято решение о развитии на основных направлениях железных дорог систем стандарта ТЕТRА. Основными задачами модернизации и развития симплексных сетей технологической радиосвязи метрового и гектометрового диапазонов являются:

– существенное повышение надежности при снижении стоимости радиосредств;

– построение сетей радиосвязи на основе цифровых каналов технологической связи;

– развитие новых услуг, в частности – организация интегрированной системы ремонтно-оперативной радиосвязи в интересах нескольких служб;

– создание нового поколения локомотивных радиостанций, обеспечивающих унификацию пользовательских функций, высокую надежность и более широкие функциональные возможности: автоматический выбор рабочего диапазона, взаимное резервирование блоков и узлов;

– создание системы мониторинга и администрирования локомотивных и стационарных радиостанций, работающих в цифровых и аналоговых сетях связи;

– повышение эффективности использования метрового (160 МГц) диапазона и на этой основе решение проблемы организации радиосвязи в железнодорожных узлах с обеспечением требований ЭМС.

Для реализации этих задач проводятся совместно с железными дорогами эксплуатационные испытания и внедряются в настоящее время стационарные радиостанции поездной, станционной и ремонтно-оперативной радиосвязи ГМВ и МВ диапазонов: стационарные РС-46МЦВ, РС-46МЦ; возимые (локомотивные) – РВ-1.1МК, РВС-1; носимые – Альтавия 301М; радиостанции передачи данных – Мост; радиосредства организации радиопроводной перегонной связи РПС-1 и др. радиосредства.

Перечень основных и дополнительных функций цифровой радиосвязи был получен в результате анализа технологических процессов в хозяйствах отрасли, выполненного научно-исследовательскими подразделениями ОАО «РЖД» в рамках системного проекта по обоснованию применения цифровых систем радиосвязи на железнодорожном транспорте (таблица 5.24.1).

Требованиям высоких показателей установления соединений, достоверности передаваемой информации, широкого спектра функций соответствуют только системы профессиональной мобильной радиосвязи (Professional Mobile Radio).

Таблица 5.24.1 - Основные и дополнительные функции железнодорожной радиосвязи

№	Функции	Параметры выполнения
Функции передачи речи
1.	Индивидуальный вызов	- время установления соединения не более 1 с.; - время передачи соединения не более 0.3 с.; - вероятность успешной передачи соединения не менее 0.995%; - помехозащищенность информации
2.	Групповой вызов
3.	Широковещательный вызов

Продолжение таблицы 5.24.1

Функции передачи данных
1.	Передача статусных сообщений	- достоверность принимаемой информации; - передача видеосигналов; - высокая надежность каналов связи; - гарантия качества обслуживания на всей территории охвата сети
2.	Передача коротких сообщений
3.	Передача данных с коммутацией каналов
4.	Передача данных с коммутацией пакетов
5.	Передача пакетов данных с коммутацией каналов
Сетевой режим
1.	Роуминг (между дорогами)
2.	Организация виртуальных сетей связи
3.	Интеграция с системами определения местоположения
4.	Интеграция с сетями ISDN
5.	Интеграция с ТФОП
6.	Интеграция с УАТС
7.	Приоритетный доступ (не менее 3 уровней)
8.	Исключительный приоритет
9.	Идентификация вызывающей стороны
10.	Подключение абонента к уже установившемуся соединению
11.	Прямой режим (связь вне инфраструктуры сети)
12.	Быстрый набор номера

К наиболее широко известным системам этого формата относятся стандарты TETRA, APCO 25, Tetrapol. Особое место отводится стандарту GSM-R, который разрабатывался на базе GSM с учетом требований железных дорог Европы.

Важнейшим показателем при выборе стандарта цифровой системы радиосвязи (ЦСР) является перспектива его развития, а именно возможность увеличения скорости передачи информации и количества абонентов при сохранении качества обслуживания. Именно в силу этих условий к вышеперечисленному перечню добавился стандарт сотовой связи CDMA.

Существующие сети CDMA в России - а они развернуты более чем в 28-и регионах страны - рассчитаны на стандарт IS-95, в котором используется кодовое разделение каналов (CDMA). Этот стандарт называют также CDMAone, максимальная скорость передачи данных в нем ограничена шириной полосы одного канала трафика и составляет 14,4 Кбит/сек. Увеличение скорости передачи информации до 64 Кбит/с и выше возможно лишь в новых версиях стандарта - cdma2000 1X EV-DV, cdma2000 1Х EV-DO, CDMA 20003X, причем для этого требуется увеличение количества каналов, по крайней мере, до трех (3,75 МГц). Это связано с тем, что в новых версиях стандарта CDMA 2000 трафик голоса и данных разнесены по разным частотным каналам.

В таблице 5.24.2 приведены сравнительные характеристики стандартов GSM-R, TETRA, CDMAone по требованиям, которые являются основополагающими для железнодорожной радиосвязи.

Таблица 5.24.2 - Сравнительные характеристики стандартов GSM-R, TETRA, CDMAone

Стандарты цифровой радиосвязи Требования к системе связи	GSM-R	TETRA	CDMAone
Основные параметры системы
Время установки соединения	Более 1,5 с.	0,3-0,5с.	Более 1,5 с.
Требуемое отношение сигнал/шум	12дБ	9дБ	5дБ
Время передачи соединения	0,4 с.	0,4с.	Нет данных
Максимальная скорость передачи информации, /25Кгц	9,6Кбит/с.	36Кбит/с.	14,4 Кбит/с.
Вероятность успешной передачи соединения	0,995	0,995	Очень высокая
Максимально допустимая скорость подвижного абонента при сохранении качества обслуживания	500км/ч	400км/ч	100км/ч
Минимальный масштаб системы, количество каналов	8	4	64
Частотная эффективность	25Кгц/канал	6,5 Кгц/канал	25Кгц/канал
Основные функции связи
Индивидуальный вызов	Да	Да	Да
Групповой вызов	Да	Да	Нет
Широковещательный вызов	Да	Да	Нет
Передача данных с коммутацией каналов	Да	Да	Нет
Передача данных с коммутацией пакетов	Нет	Да	Да
Передача пакетов данных с коммутацией каналов	Нет	Да	Да
Сетевые функции
Организация виртуальных сетей связи	Нет	Да	Нет данных
Интеграция с сетями ISDN	Да	Да	Да
Интеграция с ТФОП	Да	Да	Да
Приоритетный доступ	Да	Да	Да
Исключительный приоритет	Да	Да	Нет
Подключение абонента к уже установившемуся соединению	Нет	Да	Нет
Прямой режим (связь вне инфраструктуры сети)	Нет	Да	Нет

Основные достоинства технологии CDMA: возможность увеличения скорости в разных модификациях CDMA 2000, высокая помехоустойчивость. Однако специфика железных дорог предъявляет к радиосвязи, как видно из таблицы 5.24.1, достаточно широкий круг требований, реализация которых данной технологией весьма затруднительна, а зачастую просто невозможна.

Так, например, важнейшее требование к стандарту радиосвязи - это выполнение функций связи при сохранении качества обслуживания для мобильных абонентов, движущихся со скоростью выше 300 км/ч. Опыт эксплуатации систем CDMA показал, что при скоростях более 100 км/ч в системе отмечались сбои, приводящие к прекращению связи. Далее, система не реализует прямой режим, который позволяет сохранять функции связи при выходе из строя базовых станций, соединение с групповым вызовом и т.д. Немаловажно, что технология CDMA предлагает немасштабируемую систему связи, то есть с заданным количеством каналов - ровно 64 канала.

Доработка сотового стандарта GSM под абонентов железных дорог потребовала введения множества дополнительных функций, изменение абонентского и сетевого оборудования - словом, возникла необходимость в создании фактически нового стандарта связи, а это требует времени и финансовых ресурсов. Велика вероятность повторения аналогичной ситуации, если в качестве стандарта для железнодорожной радиосвязи в России будет выбран один из широко рекламируемых стандартов сотовой связи CDMA.

Интенсивное развитие железнодорожного транспорта требует четкого взаимодействия подразделений и служб, занимающихся организацией движения, эксплуатацией подвижного состава, пути, устройств электроснабжения и других технических средств. Значительная роль в организации этого взаимодействия принадлежит транспортной связи.

Таким образом, построенная сеть связи требует модернизации для доведения ее до требований, предъявляемых Министерством информатизации и связи. Реализация наиболее эффективных технических решений в области железнодорожной связи на современном этапе возможна только при комплексном использовании средств технологической связи и радиосвязи, а в ряде случаев – сетей связи общего пользования, на основе современных цифровых технологий.

Контрольные вопросы

Виды транспортной связи
Телефонная связь, ее назначение
Телеграфная связь, ее назначение
Роль связи в организации транспортного обслуживания
Радиосвязь, ее назначение
Громкоговорящая связь, область ее применения на транспорте
Дискретная связь и ее область применения
Спутниковая связь и перспективы ее применения на транспорте
Поясните что такое цифровая технологическая связь и определите перспективы ее применения на транспорте

ЧАСТЬ II. СТРУКТУРА И УРОВНИ ПОСТРОЕНИЯ АСУ

Глава 6. Понятие об автоматизированной системе управления железнодорожным транспортом

§ 25. Основные принципы организации АСУЖТ

Управление эксплуатационной деятельностью железнодорожного транспорта характеризуют значительная сложность протекающих процессов, большая взаимная зависимость между объектами управления, постоянно возникающие в оперативной обстановке новые ситуации, которые требуют быстрой оценки, принятия решения и осуществления регулировочных мероприятий. Использование средств вычислительной техники для подобного сложного процесса управления требует комплексного подхода.

Совокупность автоматизированных систем для различных уровней управления, функциональных подсистем, комплексов задач и других элементов АСУ, объединенных единой общей целью управления железнодорожным транспортом и создаваемых в соответствии с общей генеральной схемой, принято называть комплексной автоматизированной системой управления железнодорожным транспортом (АСУЖТ).

Основная цель создания и развития АСУЖТ - совершенствование управления железнодорожным транспортом и, прежде всего, организацией перевозочного процесса, оптимизация планирования всех видов и оперативного руководства работой подразделений железнодорожной сети, обеспечение наилучшего использования технических средств транспорта, высоких экономических показателей и высокой производительности труда.

Реализация основных комплексов информационных технологий обеспечивается соответствующей подсистемой:

управление перевозочным процессом;

управление экономикой, финансами и маркетингом;

управление инфраструктурой.

Каждая подсистема состоит из ряда комплексов задач. Все комплексы связаны единой информационной базой. Создание комплексов задач идет по пути развития существующих систем и разработки новых.

§ 26. Комплекс управления перевозочным процессом

В рамках данного комплекса на дорогах функционирует большое количество информационных систем. Кратко рассмотрим основные из них.

Подсистема управления перевозочным процессом (АСОУП) предназначена для обработки информации о перевозочном процессе, то есть ведения его информационной модели, а также для прогнозирования и планирования эксплуатационной работы.

Эта базовая подсистема, на основе которой работают некоторые другие подсистемы, например автоматизированная система управления железнодорожной станцией (АСУСТ). Она включает в себя задачи, связанные с процессом формирования грузовых поездов: составлением сортировочного листка, сопроводительных документов на сформированный поезд, учета накопления вагонов на путях сортировочного парка, производством расчета основных показателей работы станции. Также АСУСТ предназначена для обработки информации об отправленных и прибывших грузах и контейнерах. Система позволяет автоматизировать обработку грузовых и перевозочных документов, вести учет за принятыми грузоотправителями и выданными грузополучателям грузами, составлять отчетность о работе станции.

Нельзя было оставлять без внимания интенсивно развивающиеся контейнерные перевозки, в связи с чем была создана автоматизированная система управления контейнерными перевозками АСУКП, которая контролирует использование и передвижение контейнеров, обрабатывает и анализирует оперативную информацию об использовании контейнерного парка и работе механизированных дистанций погрузочно-разгрузочных машин. Также в системе реализован понумерной учёт контейнеров в межгосударственном и смежном сообщениях.

Диалоговая информационная система контроля и управления оперативной работой железных дорог «ДИСКОР» предназначена для получения информации по учету и отчетности наиболее важных качественных и количественных показателей работы железнодорожного транспорта, отклонение от плана и технических заданий. Информация, источником которой являются формы установленной на транспорте отчетности, поступает в Главный вычислительный центр РЖД из информационно-вычислительных центров железных дорог.

Большое внимание было уделено пассажирским перевозкам, так была создана комплексная система управления АСУ «Экспресс-3». В отличие от предыдущих систем подобного рода, основными задачами которых была автоматизированная продажа и бронирование мест на поезда дальнего следования, появилось большое количество новых функций. Так, на базе «Экспресс» разработаны и внедрены четыре подсистемы:

автоматизированная справочно-информационная система «Экасис» предназначена для получения всеми пользователями системы «Экспресс» справочной информации по всем вопросам, связанным с проездом пассажиров по железным дорогам. Вся справочная информация в системе «Экасис» подразделяется на два типа: информации о движении поездов дальнего следования и информации о движении пригородных поездов. По движению дальних поездов наиболее часто используемой является информация о расписании движения поездов, о проезде в прямом или пересадочном сообщении между любыми станциями, стоимости проезда, наличии в поезде мест и определенных типов вагона. В эту систему также заложена информация по некоторым нормативным документам, регламентирующим проезд пассажиров в поездах (бесплатный и льготный проезд, сроки возврата проездных документов) и информация о телефонах работников вокзалов (билетные и багажные кассы, администратор вокзала и т.д);
автоматизированная система управления багажной работой «ЭСУБР» решает задачи, связанные с автоматизацией оформления перевозочных и грузобагажных документов, ввода информации в систему с корешков багажных, грузобагажных и почтовых квитанций, оформленных по ручной технологии, автоматизации составления финансовой и статистической отчетности;
автоматизированные системы управления эксплуатацией и ремонтом парка пассажирских вагонов «АСУПВ» и управления пассажирскими перевозками «АСУЛ» - новые подсистемы «Экспресса». Система АСУПВ включает задачи по вводу и корректировке данных о пассажирском вагонном парке, анализу и планированию ремонтов вагонов пассажирского парка. В планах ее развития - реализация решения задач прогнозирования потребности пассажирских вагонов в ремонте, автоматизация функций управления в линейных предприятиях.

Для ведения графика исполненного движения была разработана система ГИД «Урал-ВНИИЖТ», которая предназначена для автоматизации функций управления перевозочным процессом и включает в себя прогнозирование, планирование, контроль, учет и анализ хода перевозочного процесса.

Система позволяет, в частности, отслеживать перемещение поездов на длинных направлениях, крупных станциях и многопутных перегонах, контролировать ход развоза и передачи местного груза. Важной функцией системы является анализ выполнения графика движения поездов, веса и скорости их движения, формирование неполновесных и неполносоставных поездов.

Оперативная система контроля автоматизированной работы ОСКАР и ОСКАР-М («Табло эксплуатационных показателей») созданы для обеспечения пользователей оперативной информацией о работе железных дорог. Благодаря этой системе диспетчерский аппарат в режиме реального времени контролирует выполнение графика движения грузовых и пассажирских поездов, дислокацию подвижного состава, выполнение дорогами плановых показателей, нарушение сроков доставки грузов, отслеживает погрузку/выгрузку по всем родам подвижного состава, обмен по междорожным и межгосударственным стыковым пунктам. Система позволяет не только получать необходимую информацию в оперативном режиме, но и автоматически анализировать полученные сведения. Она реализована в виде комплекса АРМов – программно-технических средств предоставления информации пользователю. При разработке системы особое внимание было уделено удобству работы с выдаваемой информацией, скорости получения справок и отчетов, простоте перехода из одних данных в другие, логически с ними связанными, обеспечение безопасности и отказоустойчивости системы. В системе «Табло эксплуатационных показателей» применен интуитивно понятный пользовательский интерфейс, что позволяет любому клиенту, имеющему минимальные знания работы с операционной системой Windows, быстро разобраться со всеми режимами комплекса.

Автоматическое считывание номеров вагонов с подвижного состава призвано заменить ручное и визуальное списывание и повысить достоверность информации. С этой целью создана система автоматической идентификации подвижного состава САИД «ПАЛЬМА», которая реализована путём установки на вагоны специальных датчиков, информация с которых снимается напольными считывающими устройствами, а затем поступает в центр обработки информации.

Для повышения эффективности управления перевозками грузов железнодорожным транспортом через морские порты и пограничные переходы путем оперативного регулирования (разрешения/запрещения) погрузки и регулирования продвижения грузов в адрес определенных припортовых станций и пограничных переходов разработана система «Грузовой экспресс» (АСУ «ГЭ»).

Целью разработки являются уменьшение общего числа вагонов (в 2 и более раз), простаивающих на подходах к припортовым станциям и пограничным переходам, а также сокращение простоя транзитных и местных вагонов на 40-50% за счет регулировочных мероприятий отдела движения ОАО «РЖД» по управлению погрузкой и подводом поездов, групп и отдельных вагонов к портам и пограничным переходам.

Большое число АСУ привело к необходимости их интеграции в единую систему для осуществления перевозочного процесса на качественно новом уровне. Так возникла система СИРИУС (Сетевая интегрированная российская информационно-управляющая система), которая позволяет управлять вагонным парком, погрузочными ресурсами и грузопотоками, организовывать продвижение поездов в оптимальном режиме, с учетом всех многообразных факторов поездной обстановки, складывающейся на всем пути продвижения груза. Пользователь СИРИУСа видит на экране компьютера реальное состояние вагонных парков, погрузки-выгрузки и транзита. Система позволяет оперативно управлять собственными и арендованными вагонами, отслеживать движение массовых грузов, учитывать прохождение вагонов стран СНГ и Балтии по российским железным дорогам. СИРИУС включает в себя практически все системы, входящие в АСУЖТ.

§ 27. Управление экономикой, финансами и маркетингом

Для осуществления данного рода деятельности на железных дорогах функционируют следующие информационные системы:

ЕК ИОДВ – единый комплекс интегрированной обработки дорожных ведомостей.
АИС ЭДВ – автоматизированная информационная система электронной дорожной ведомости.
ЭТРАН – электронная транспортная накладная. Эта технология представляет собой автоматизированную систему централизованной подготовки и оформления перевозочных документов по безбумажной технологии с использованием электронной транспортной накладной, что позволяет связать в единый технологический цикл железнодорожников, клиента и партнеров по перевозке. Через систему ЭТРАН грузоотправители непосредственно на рабочих местах могут не только оформлять заявки на перевозки грузов, но и оперативно вносить изменения в документы в зависимости от их потребностей.
ЕК АСУФР – комплексная система автоматизации управления хозяйственной деятельностью предприятий и организаций ОАО «РЖД» на основе интеграции и унификации технологических и управленческих процессов в отрасли для решения задач управления финансовыми, материальными и иными ресурсами методами управленческого и бухгалтерского учета. Назначением ЕК АСУФР является комплексная автоматизация деятельности различных объектов РЖД, осуществляемой в рамках единого процесса управления финансово-хозяйственной деятельностью на основе единого правового, методологического и информационного пространства. Развитие системы ЕК АСУФР должно обеспечить эффективное управление финансовыми и иными ресурсами отрасли на всех уровнях системы управления.

§ 28. Комплекс управления инфраструктурой

Инфраструктура железнодорожного транспорта - это совокупность элементов железнодорожного транспорта, которые обеспечивают перевозочный процесс (путь и путевое хозяйство, подвижной состав, устройства электроснабжения, система автоматики, телемеханики и связи, устройства механизации погрузочно-разгрузных работ, контейнера, станции).

При разработке данной подсистемы большое внимание было уделено автоматизации информационных процессов в путевом, локомотивном и вагонном хозяйствах.

В рамках автоматизации информационных процессов путевого хозяйства внедрены в эксплуатацию следующие системы:

Автоматизированная система учета движения материалов верхнего строения пути, предназначенная для получения достоверной оперативной информации с целью своевременного обеспечения предприятий путевого хозяйства материалами верхнего строения пути для проведения ремонтов. Система представляет собой комплекс взаимосвязанных АРМ-ов для руководителей дороги и службы пути, инженера отдела капитального ремонта службы пути, инженера технического отдела дистанции пути, инженера технического отдела ПМС.
Автоматизированная система по учету выполнения путевых работ, предназначенная для оперативного получения необходимых данных в виде отчетов и справок о выполнении путевых работ на разных уровнях управления. Система включает несколько взаимосвязанных АРМ-ов; автоматизированная система расчета эксплуатационных характеристик по данным АСОУП для расчета грузонапряженности участков и осевых нагрузок, которые нужны для решения других задач путевого хозяйства.
Интегрированная информационно-управляющая система путевого хозяйства, включающая в себя диагностическую систему верхнего строения пути и систему управления предприятиями путевого хозяйства. Назначение последней - планирование содержания пути, обеспечение материалами и машинами, оценка качества и эффективности проведенных путевых работ, прогноз изменения состояния технических средств, контроль выполнения планов, поддержка принятия решения и др.

Управление объектами локомотивного хозяйства осуществляется в рамках «Автоматизированной системы управления тяговыми ресурсами» АСУ ТР. Она создана как отдельная подсистема «Автоматизированной системы управления перевозками». АСУ TP обеспечивает централизованный сбор, хранение и обработку информации о локомотивах и локомотивных бригадах, поступающей с систем АСОУП и ИОММ.

В рамках АСУ ТР разработана «Система управления локомотивами и локомотивными бригадами» - СУЛБ. Она предназначена для автоматизации функций работников депо (нарядчика, заведующего бригадами, дежурного по депо).

Для обеспечения пользователей уровня отделений и управления дороги информацией о локомотивах и бригадах в рамках АСУ ТР создана подсистема «Управление дислокацией локомотивов и локомотивных бригад» - ДИСЛОК, для работы которой необходимо иметь локомотивную модель дороги ЛМД и модель локомотивных бригад (БМД). Последние входят в состав МПП (модели перевозочного процесса).

Основные функции системы - подготовка справок для руководителей и оперативных работников управления, отделения и станций о наличии, состоянии, дислокации локомотивов и бригад на отчетный час, а также о техническом обслуживании локомотивов.

В области автоматизации информационных процессов вагонного хозяйства имеются следующие разработки:

ДИСПАРК - автоматизированная система дислокации и контроля использования вагонов;
«Автоматизированная система оперативного контроля наличия и технического состояния вагонов, отставленных от движения». Система представляет собой совокупность АРМ, установленных на местах руководителей дороги, вагонной службы, в вагонном депо, связанных между собой компьютерной сетью. Исходные данные вводятся в вагонном депо, а потом передаются в ДВЦ;
Автоматизированное рабочее место «Мастер колесного цеха» предназначено для автоматизированного сбора и обработки данных по колесным парам и роликовым подшипникам в вагонном депо. Это позволяет вести долгосрочный в течение 10 лет учет колесных пар как в самом депо, так и на линии;
АРМ ВЧД – автоматизированное рабочее место оператора вагонного депо.

Для работы с контейнерами была разработана система ДИСКОН - автоматизированная система дислокации и контроля использования контейнеров, которая является подсистемой АСУКП.

Практически все рассмотренные автоматизированные системы управления, входящие в подсистемы АСУЖТ, более подробно будут рассмотрены далее.

Контрольные вопросы

Что представляет из себя АСУЖТ
Какова основная цель создания АСУЖТ
Какими подсистемами обеспечивается реализация основных комплексов информационных технологий
Какие системы входят в комплекс управления перевозочным процессом
С помощью, каких систем реализовано управление экономикой финансами и маркетингом
Назовите системы, входящие в комплекс управления инфраструктурой

Глава 7. Системы управления грузовыми перевозками

§ 29. Автоматизированная система оперативного управления перевозками (АСОУП)

Одной из составных частей АСУЖТ является автоматизированная система оперативного управления перевозками (АСОУП), которая предназначена для создания и поддержания в реальном времени информационной модели перевозочного процесса, прогнозирования и текущего планирования эксплуатационной работы предприятий дороги.

Общесистемные средства АСОУП создавались централизованно в виде типовых проектных решений, что позволило унифицировать главные процессы обработки информации в дорожных информационно-вычислительных центрах.

При проектировании системы предусматривался обмен информацией с ГВЦ МПС, ИВЦ соседних дорог (включая железные дороги ближнего зарубежья), с автоматизированными системами нижнего уровня АСУЖТ.

На первом этапе создания АСОУП были реализованы модели поездов, локомотивов и специального подвижного состава. Система открыла широкие возможности для совершенствования управления эксплуатационной работой дорог. Она позволила руководству и оперативному персоналу магистралей и отделений получать целостное представление об эксплуатационной обстановке на контролируемых полигонах в моменты, близкие к реальному времени.

Для этого пользователям были предоставлены данные о наличии, размещении и состоянии вагонных парков; перемещении и дислокации поездов; наличии, дислокации и состоянии локомотивов; погрузке, выгрузке и др. Появились возможности прогнозирования и оперативного планирования предстоящей работы. Способная решать некоторые прикладные задачи система позволила контролировать соблюдение технологической дисциплины, принимать оперативные меры по ликвидации выявленных нарушений.

АСОУП обеспечила выдачу оперативным работникам станций, отделений и управлений дорог комплекта технологических документов по каждому поезду. Она стала базисом для создания ряда новых автоматизированных систем и комплексов задач в системе управления перевозочным процессом.

Унификация основных проектных решений в области информационного, программного и технического обеспечения открыла широкие возможности для быстрого тиражирования и внедрения системы на сети железных дорог. В полном объеме технорабочий проект на АСОУП был завершен в июле 1982-го, а уже в декабре следующего года система была сдана в промышленную эксплуатацию на Северной дороге.

С вводом АСОУП меняется содержание труда работников станций. Сконцентрированная в едином центре информация позволяет им правильнее, рациональнее распределить свои усилия. Отныне им не нужно ждать, когда соседняя станция сообщит о подходе поездов. Теперь достаточно набрать код - цифровое обозначение, - и ЭВМ немедленно выдаст всю необходимую информацию о подходе поездов на текущий момент, выдаст натурные листы на них. Она же проконтролирует, не нарушен ли план формирования состава, соблюдаются ли при формировании грузового поезда заданные вес и длина, правильно ли оформлен натурный лист. Если допущена ошибка, машина немедленно обнаружит ее и сообщит о ней.

Назначение АСОУП

Система АСОУП решает следующие задачи:

- контроль поездного положения;

- учет перехода поездов, вагонов и контейнеров по стыковым пунктам;

- контроль за соблюдением норм веса и длины грузовых поездов;

- контроль за соблюдением плана формирования;

- прогноз прибытия грузов на станции назначения;

- оперативный контроль дислокации и состояния локомотивов;

- оперативный контроль погрузки выгрузки;

- автоматизированная система выдачи и отмены предупреждений;

- слежение за дислокацией разрядных грузов на дороге, за спец. подвижным составом, за нахождением на полигоне дороги вагонов стран СНГ;

- пономерной учет, контроль дислокации, анализ использования и регулирование вагонного парка (ДИСПарк).

Функции АСОУП

АСОУП осуществляет:

- ввод и обработку информации о поездах, движении поездов на дороге, дислокации локомотивов и вагонов, операциях с вагонами, их состоянии;

- ведение баз данных;

- сервисное обслуживание пользователей системы;

- решение комплексов прикладных задач и выдачу результатов пользователям.

АСОУП обеспечивает:

- улучшение оперативного управления поездной и грузовой работой, эффективное использование подвижного состава;

- оперативное информирование грузоотправителей и грузополучателей;

- взаимосвязь АСУСС, АС ЭТРАН, АРМ ТехПД и т.д. с ИВЦ дороги;

- ведение графика исполненного движения для ДНЦ;

- ведение поездной, локомотивной, вагонной, контейнерной и отправочной моделей дороги;

- ведение архива вагонов и поиск вагонов на сети ж. д.;

- информирование работников ВОХР.

Функциональный состав АСОУП

Комплекс задач АСОУП подразделяется на:

- базовые;

- прикладные;

- локальные.

Базовые задачи:

- автоматизированная система пономерного учета контроля дислокации, анализа использования и регулирования вагонного парка на железных дорогах России (ДИСПАРК), включающая в себя:

- ОКПВ - система оперативного пономерного контроля погрузки и выгрузки вагонов, включая распределение по типам и категориям годности, обеспечивающая:

- оперативный учет грузовой работы;

- подготовку суточных отчетов о грузовой работе по станциям, отделениям и дороге в целом;

- учет изменения состояния вагонного парка;

- решение задач информационно-справочного обслуживания работников станций и отделений о ходе грузовой работы;

- СЛЕЖ-М - контроль за отправкой и продвижением отправительских и ступенчатых маршрутов;

- СЛЕЖ-Т - контроль за состоянием и дислокацией транспортеров;

- ИРГД - информирование станций о разъединениях и розыск разъединенных грузов и документов;

- автоматизированная система управления тяговыми ресурсами (ДИСЛОК), включающая в себя:

ОКДЛ-П - оперативный контроль за наличием, состоянием и дислокацией локомотивов грузового движения, Этот комплекс обеспечивает возможность получения информации по конкретному локомотиву;

ОКДЛ-Р - оперативный контроль своевременной постановки локомотивов на техническое обслуживание (ТО-2 - техническое обслуживание, совмещенное с экипировкой; ТО-3 - техн. обслуживание в депо через 10 тыс. км пробега; ТР - текущие ремонты). Этот комплекс задач по запросу выдает локомотивным диспетчерам справки кандидатов локомотивов на ТО и ТР.

- Грузовой экспресс - ведение подсистем контроля погрузки экспортных грузов в адрес портов и пограничных переходов и информационного взаимодействия с автоматизированными системами регионов припортовых, пограничных станций и регионов примыкания к крупным промышленным комплексам;

- автоматизированный банк данныx инвентарного парка вагонов железныx дорог и вагонов, принадлежащиx предприятиям и другим организациям (АБДПВ), имеющий в своем составе информационную систему определения собственника вагонов (СОБСВАГ);

- автоматизированный банк данных собственных вагонов, включающий в себя данные о районах курсирования и иных условиях эксплуатации собственных вагонов (АБД СВ);

- автоматизированный банк данных арендованных вагонов, включающий в себя сведения об условиях эксплуатации этих вагонов (АБД АВ);

- автоматизированный банк данныx инвентарного парка контейнеров (АБДПК);

- автоматизированный банк данных вагонов инвентарного парка, собственных и арендованных (АБДПВ);

- автоматизированная система контроля за использованием и продвижением контейнеров (ДИСКОН).

Прикладные комплексы:

1. Учет перехода поездов, вагонов и контейнеров через стыковые пункты дорог и отделений (УПВ).

Комплекс обеспечивает:

а) подготовку отчетов:

- ДО-1 - прием/сдача поездов, загонов и контейнеров по стыкам дорог и отделений;

-ДО-15 - прием груженых вагонов по направлениям;

б) подготовку оперативных справок о фактически выполненной работе:

- прием и сдача поездов, загонов и контейнеров по стыкам дороги;

- передача местного груза отделениями дороги и др.;

в) выдачу аналитических справок для отделений и дороги:

- выполнение норм передачи порожних вагонов по стыковым пунктам отделений и дорог;

- выполнение норм приема местного груза по стыкам дороги и др.;

г) подготовку сообщений для ДИСКОР - Д:

-отчет ДО-1;

-отчет ДО-15 др.

2. Выдача технологических документов на поезда для работников станций, отделений и управления дороги (ВТД).

По запросу можно получить следующие документы:

натурный лист на поезд - HЛ - код документа 22;

итоговая часть натурного листа ИHJI-22;

справка для заполнения маршрута машиниста ММ - 24;

справка о распределении груженых вагонов по назначениям - 25;

справка о наличии порожних вагонов в поезде ПВ – 26;

размеченный ТГНЛ - РТГНЛ-З1;

сортировочный листок СЛ-32;

накопительная ведомость НВ- 33;

итоги разложения состава по назначениям ПФ - НПФ - 35;

справка о составе поезда для ДНЦ - 42;

справка о поезде для ДСП – 43;

справка о поезде для ДНЦ для построения ГИД.

Перечисленные справки могут выдаваться по запросу 213 в любой момент времени и в регламенте.

3. Контроль за соблюдением плана формирования - КПФ.

Комплекс обеспечивает:

-оперативное выявление нарушений ПФ при формировании поезда;

-накопление данных о нарушениях ПФ (эти данные нужны для анализа качества работы станции по формированию поездов).

Контроль нарушения ПФ выполняется автоматически сразу же после передачи сообщения 02 или 09 (поэтому он называется оперативным). Сведения об имеющихся нарушениях передаются на станцию в виде сообщения 497 с кодом ошибки 90. Считается, что поезд идет с нарушением плана формирования, если станция формирования, указанная в индексе поезда, не входит в число станций, на которые могут формировать поезда в соответствии с планом формирования. Или назначения вагонов не входят в число тех назначений, на которые данная станция может отправлять вагоны (это определяется по вспомогательным таблицам, которые имеются в книге планов формирования для каждой станции).

Сведения о нарушениях на текущий момент можно получить в виде различных справок по запросу 212 в любой момент времени (справки 4000, 4001, и т.д.), а также по окончании смены и суток.

4. Контроль веса и длины поезда - KBД.

Комплекс выявляет неполновесные и неполносоставные поезда автоматически сразу же после передачи сообщения 02 или 09. Эти сведения накапливаются. Сведения о нарушениях передаются в С.497. Контроль неполновесносности и неполносоставности проводится только для груженых сквозных (2001-2998) и участковых поездов (3001-3398). Поезд считается груженым, если в его состав входит 50% и более груженых загонов, остальные поезда учитываются в порожних, т.е. контролируются только на неполносоставность. Груженые поезда, вес которых менее установленной нормы, а длина соответствует установленной норме длины, в числе неполновесных не включаются.

Сведения о нарушениях в виде справок (4053- 4072) выдаются по запросу 212 в любой момент времени, а также по окончании смены и суток.

5. Прогноз прибытия грузов на станцию назначения - ППГ.

Комплекс обеспечивает:

а) предварительное информирование станций и грузополучателей о подходе загонов под выгрузку, для чего система формирует через каждые 4-6 часов справки прогнозы в регламенте. Их также можно получить по запросу 212 в любой момент времени;

б) точное информирование грузополучателей, которое выполняется после включения вагона в поезд, который его доставит на станцию назначения.

Модель перевозочного процесса (МПП)

В МПП накапливается в реальном масштабе времени и непрерывно меняется информация о подвижных объектах, участвующих в перевозочном процессе. Подвижные объекты: поезда, вагоны, контейнера, локомотивы, бригада, отправка. Структура модели перевозочного процесса представлена на рисунке 7.29.1:

Рисунок 7.29.1 - Структура МПП

Поездная модель дороги

Поездная модель дороги является одной из важнейших составляющих модели перевозочного процесса (МПП), создаваемой в АСОУП в рамках общего банка данных (БНД), и представляет собой совокупность массивов, отражающих информацию о составах поездов и операциях с ними на станциях.

Информация о составах поездов, вносимая в ПМД, полностью покрывает существующие поездные документы. Это позволяет сформировать в АСОУП любой технологический документ на поезд для работников всех уровней управления (станций, отделения дороги, управления дороги, ОАО «РЖД»). Выбранная организация модели позволяет также отражать в АСОУП все операции с поездами, совершенными на станциях. Таким образом, состав данных ПМД позволяет автоматизированно решить любую задачу для ДГП и других работников управления дороги и частично покрывает потребности отделений дороги и станций. ПМД корректируется в реальном режиме времени, по мере поступления информации о составах поездов и операциях с ними. Идентификатором (т.е. именем) поездной модели является индекс поезда. В ПМД по каждому поезду отражаются :

общие данные о поезде (вес, длина, особые отметки и т.д.);
сведения о каждом вагоне, включенном в поезд (номер, станция назначения, вес груза и т.д.);
итоговые данные о составе поезда (по РПС, дорогам назначения и т.д.);
итоговые данные разметки состава поезда по назначениям плана формирования, станции конечного следования поезда и отдельных групп вагонов;
перечень операций с поездами в пути следования;
данные о локомотивах и локомотивных бригадах, работающих и работавших с поездом;
информация о нарушениях плана формирования в поезде и сведения о соблюдении норм веса и длины.

Данные о составе поезда включают как текущие сведения, так и всю историю изменения состава поезда в пути следования.

Вагонная модель дороги

ВМД является одной из составляющих модели перевозочного процесса (МПП), создается в рамках общего банка данных АСОУП и представляет собой специальный файл, отражающий информацию о каждом вагоне и имеющий основной ключ доступа – инвентарный номер вагона.

Информация о вагоне, вносимая в ВМД, позволяет решать следующие задачи.

а) Контроль парков вагонов, с выдачей в оперативном режиме (по запросу) данных о наличии вагонов :

по заданному роду и типу вагона;
по отделениям, участкам и станциям выгрузки (местные вагоны);
по стыкам сдачи, дорогам и выделенным пунктам назначения (транзитные вагоны);
по пунктам текущей дислокации (отделениям, участкам, станциям).

б) Номерное слежение за специальными видами перевозок:

вагонами определенного рода и типа (цистерны, окатышевозы и т.д.);
вагонами с заданными грузами (углем, рудой и т.д.);
вагонами с заданным назначением;
приписными, собственными и арендованными вагонами;
вагонами с другими особенностями (опасные грузы).

в) Прогнозирование подхода вагонов под выгрузку с подготовкой информации клиентуре и диспетчерскому аппарату станций, отделений и управления дороги.

г) Контроль за наличием и дислокацией порожних вагонов (по роду и типам), с подготовкой рекомендаций по выполнению регулировочных заданий и обеспечению плана погрузки с учетом данных о выгруженном ранее грузе и пункте его выгрузки.

д) Розыск заданных вагонов по номеру.

е) Подготовка информации для расчета оперативных и статистических данных об экономических результатах работы дороги и ее подразделений.

Обновление данных о вагоне происходит по исключению/включению в новый поезд и изменению состояния вагона – погрузка, выгрузка, переадресовка, перечисление в нрп и т.д.

Чистка данных о вагоне из ВМД выполняется, как правило, после сдачи вагона с дороги, когда отрабатывают все сеансовые прикладные задачи, использующие данные ВМД.

В ВМД по каждому вагону отражаются:

общие данные о вагоне (род и тип вагона, условная длина, тара и т.д.);
сведения о грузе в вагоне (текущие и предыдущие), станции погрузки, время погрузки, код грузоотправителя, станция назначения и т.д.;
маршруты следования в поездах;
операции с вагоном на станции и ВЧД.

Схема вагонной модели дороги представлена на рисунке 7.29.2.

Отправочная модель дороги

Информация о погруженных, занятых, выгруженных и освобожденных вагонах позволит осуществить:

оперативный контроль грузовой работы в пределах дороги, отделений, станций и важнейших клиентов (погрузку по родам грузов в вагонах и тоннах, погрузку, выгрузку, занятие и освобождение вагонов по РПС);
составление суточных и месячных отчетов и справок о грузовой работе;
решение коммерческих задач (информирование грузополучателей и пунктов перевалки о подходе грузов, вагонов и т.д.);
учет изменения состояния вагонного парка необходимый для учета вагонных парков;
автоматизированное составление натурного листа и формирование массивов динамической модели перевозочного процесса.

Рисунок 7.29.2 - Схема вагонной модели дороги

Локальные задачи: (собственные разработки КБШ дороги)

Наличие вагонов совместного предприятия «Совфинамтранс».
Слежение за лицензионными грузами (для милиции).
Дислокация битумовозов и др.

Основные этапы разработки и совершенствования системы ДИСПАРК

Для повышения эффективности управления перевозочным процессом на РЖД в условиях разделения вагонного парка между государствами СНГ и Балтии необходимо было создать новую пономерную систему управления вагонными парками. В этой связи в 1995 году была начата разработка «Автоматизированной системы пономерного учета, контроля дислокации, анализа работы и регулирования вагонного парка на железных дорогах России (ДИСПАРК)».

Основными целями разработки и внедрения системы ДИСПАРК явились:

запрет использования вагонов с неверной нумерацией;
контроль за соблюдением сроков доставки грузов, работой межгосударственных стыков, использованием «чужих» вагонов;
постановка вагонов в ремонт по фактически выполненному объему работ;
машинный учет общего наличия вагонов, вагонов резерва, неисправных вагонов;
автоматизация отчетности о грузовой работе;
технология машинного учета наличия неисправных вагонов и работы с ними;
автоматизированная система пономерного контроля вагонов на подъездных путях с созданием вагонной модели для подъездных путей дорожно-сетевого уровня;
контроль за дислокацией порожних вагонов и анализ качества их подготовки к погрузке на ППВ.

Управление вагонными парками реализуется по информации динамической вагонной модели, состоящей из вагонных моделей дорог и сети. Оперативные работники с линейного уровня системы в диалоговом режиме с помощью соответствующих АРМов формируют и передают на дорожный уровень за сутки более одного миллиона сообщений об операциях с вагонами. По этой информации в ИВЦ железных дорог ведутся дорожные вагонные модели, которые являются основным элементом ДИСПАРК, так как на их базе решаются более 100 прикладных задач дорожного и линейного уровня системы, а также ведется сетевая вагонная модель в ГВЦ ОАО «РЖД».

Сетевой уровень строится на базе Модели перевозочного процесса (МПП) ГВЦ ОАО «РЖД» и увязан с Автоматизированным банком данных парка грузовых вагонов (АБД ПВ). При этом выполняется обязательное условие – все вагоны до выхода их на общую сеть железных дорог должны быть зарегистрированы в АБД ПВ.

В АБД ПВ содержатся технические характеристики всех эксплуатируемых на общей сети железных дорог стран СНГ и Балтии грузовых вагонов. Кроме АБД ПВ, созданы Автоматизированные банки данных собственных (АБД СВ) и арендованных (АБД АВ) вагонов РЖД и государств СНГ и Балтии, имеющих право передвижения на железных дорогах России.

Таким образом, в системе сформирована и поддерживается в актуальном состоянии достоверная вагонная модель, обеспечивающая при однократном вводе информации об операциях с вагонами ее многократное использование в различных приложениях.

Внедрение первой очереди ДИСПАРК в постоянную эксплуатацию позволило: отменить ручной учет и обработку данных; ускорить сроки доставки грузов; сократить расходы на ремонт и число внеплановых ремонтов. На основе динамической вагонной модели реализован взаимосвязанный комплекс информационных технологий.

В настоящее время в результате ранее выполненных разработок подготовлена основа и получен опыт, позволяющий начать переход от информационных технологий управления вагонными парками к информационно-управляющим.

В 2004 году была разработана новая функциональная подсистема ДИСПАРК – управление вагонными парками стран СНГ и Балтии на основе экономических оценок, которая представляет собой информационно-управляющий комплекс, построенный с использованием современных Web-технологий. Эта подсистема позволяет оперативным работникам на сетевом, дорожном и линейном уровнях ОАО «РЖД» с любого терминала, включенного в сеть передачи данных ОАО «РЖД», получать экономически обоснованную рекомендацию по использованию вагонов стран СНГ и Балтии под погрузку. При этом учитывается род груза, вес и направление его перевозки.

Система ДИСПАРК работает в промышленном режиме на всей сети российских железных дорог с 2000 года, постоянно совершенствуется, надежно выполняет свои функции и на практике доказала свою работоспособность и экономическую эффективность

Автоматизированная система управления контейнерными перевозками (ДИСКОН)

В настоящее время на железных дорогах России в постоянной эксплуатации находится автоматизированная система управления контейнерными перевозками ДИСКОН. Она принципиально отличается от предыдущих версий. Главной ее особенностью является применение в этой системе в качестве информационной основы оперативной базы данных, содержащей информацию о каждом контейнере по его номеру. Такой подход позволяет по-новому решать вопросы управления контейнерными перевозками.

Основное назначение системы ДИСКОН – повышение эффективности перевозок, прежде всего за счет наиболее рациональной работы с каждым контейнером, постоянного контроля за его дислокацией, состоянием и соблюдением правильности выполнения каждой операции.

Автоматизированная система ДИСКОН аналогично действующей системе управления в отрасли имеет трехуровневую структуру. Это – линейный уровень (станции), дорожный (управления дорог) и сетевой (центральный аппарат ОАО «РЖД»).

На линейном уровне проводят операции непосредственно с контейнерами, документируют эти операции и вводят информацию в систему.

Линейный уровень ДИСКОН основан на использовании АСУ контейнерного пункта (АСУ КП), АРМов СПВ (по пограничным переходам), АРМов агента припортовой станции. АСУ КП представляет собой комплекс АРМов, в котором основными являются АРМы приемосдатчика контейнерной площадки (АРМ ПСК) и АРМы подготовки перевозочных документов товарным кассиром (АРМ ППД системы ЭТРАН).

Таким образом, линейный уровень – главный источник информации – регистрирует операции с каждым контейнером на всем полигоне российских железных дорог.

Информация с линейного уровня ДИСКОН поступает на дорожный уровень системы, где в каждом из 17 ИВЦ дорог ведутся оперативные динамические модели операций с контейнерами (КМД), функционирующими как составная часть единой модели перевозочного процесса дорожной оперативной системы управления перевозками (АСОУП). Контейнерная динамическая модель информационно взаимосвязана с вагонной (ВМД), поездной (ПМД) и отправочной моделями дороги.

В результате любая операция с контейнером со всей совокупностью реквизитов размещается в модели перевозочного процесса дороги, включая ее составляющую – КМД.

В КМД регистрируется 61 операция с контейнерами по 26 информационным сообщениям. Таким образом, можно считать завершенным этап создания средств ведения номерных контейнерных моделей с обеспечением регистрации в них практически всех операций с контейнерами. Схематически операции с контейнерами, регистрируемые в системе ДИСКОН, могут быть представлены в виде цепочек операций по обороту контейнера: груженый рейс, порожний рейс и в нерабочем парке.

Создание полных номерных моделей операций с контейнерами на дорожном уровне дает возможность принципиально изменить подход к подготовке и вводу информации в систему. Теперь не требуется, как раньше, по каждой очередной операции с контейнером полностью набирать всю совокупность описывающих ее реквизитов. Достаточно вводить с клавиатуры АРМ только обновленные данные, а значительное количество реквизитов, сохранивших свои значения, поступают в АСУ КП из ИВЦ дороги по приходу контейнера на контейнерный пункт или заблаговременно. За счет этого сокращается время и трудоемкость подготовки данных для ввода в систему, а также повышается качество информации, поскольку исключаются возможные ошибки при повторном наборе реквизитов.

Одно из важнейших качеств системы ДИСКОН – наличие в ней мощной системы контроля входной информации. Информация об очередной операции с контейнером проверяется как на соответствие отдельных реквизитов нормативно-справочной информации (НСИ), включая автоматизированный банк данных паспортов контейнеров, так и на соответствие ранее введенной в систему информации.

Контроль допустимой последовательности операций с контейнером стал возможен в полной мере только после расширения состава регистрируемых операций. Теперь в информационной системе нет «черных дыр», из-за которых могли бы появляться или исчезать контейнеры. Например, такой «черной дырой» в системе до последнего времени было отсутствие информации о завозе-вывозе контейнеров на контейнерные площадки, из-за чего на станциях контейнеры «зависали» после выгрузки из вагона.

Система ДИСКОН пока является информационно-справочной с элементами управления по ограничениям. В ней пока нет чисто управляющих задач, но в системе контроля входной информации есть элементы, не позволяющие работникам линейного уровня выполнять запрещенные действия.

При вводе информации о приеме груза к перевозке не допускается оформление накладной на контейнер, если направление его следования противоречит правилам использования этого контейнера. Наличие такого контроля позволяет снижать переплату за пользование контейнерами по повышенным ставкам.

Уже на первых этапах создания системы ДИСКОН номерные контейнерные модели на дорожном и сетевом уровнях позволили по-новому и более эффективно решать ряд важнейших задач, а именно: обеспечение сохранности инвентарного парка контейнеров; контроль за возвратом контейнеров «РЖД», сданных за пределы сети компании; обоснованный и точный расчет платы за пользование контейнерами как «чужими» на дорогах «РЖД», так и принадлежности ОАО «РЖД» на других дорогах СНГ и Балтии; информирование контрагентов перевозки о состоянии и дислокации контейнеров на любой момент времени; контроль за соблюдением графика движения ускоренных контейнерных поездов.

Выходная информация из системы ДИСКОН на дорожном и сетевом уровнях выдается на рабочие места пользователей как в регламенте по времени или совершаемым операциям, так и по запросам пользователей.

Среди важнейших целей развития системы ДИСКОН - автоматизация считывания номеров контейнеров. Существует и практически используется несколько типов систем автоматического считывания информации с контейнеров. Основные из них – системы двух типов: с использованием датчиков, устанавливаемых на контейнеры, и оптические системы считывания номеров. Оптическая система обладает одним неоспоримым преимуществом – возможность работы с контейнерами любой принадлежности, что важно, так как доля контейнеров принадлежности «РЖД» в контейнерных перевозках не является доминирующей и имеет тенденцию к снижению.

В связи с созданием дочернего общества компании «РЖД» – «ТрансКонтейнер» – возникают новые цели планомерного развития системы ДИСКОН: ведение системы учета и отчетности по контейнерам различной принадлежности, информационное взаимодействие с вновь создаваемой АСУ «ТрансКонтейнер», развитие функций управления на контейнерных терминалах, переданных в состав дочерней компании, с отражением их в системе ДИСКОН.

Автоматизированная система управления локомотивами и локомотивными бригадами (ДИСЛОК)

Автоматизированная система управления локомотивами и локомотивными бригадами (ДИСЛОК) является комплексом информационных технологий организации и оперативного управления локомотивными бригадами и локомотивами во всех родах работ и видах движения за исключением пригородного, выполняемого мотор-вагонным подвижным составом (электропоездами, дизельпоездами и рельсовыми автобусами).

Система ДИСЛОК предназначена для автоматизации функций управления, возложенных на персонал, обеспечивающих эксплуатацию локомотивов и организацию работы бригад.

В задачи этой системы входит контроль дислокации и передвижения локомотивного парка на всех железных дорогах России; ведется учет работы локомотивов как на дороге приписки, так и за ее пределами. В целях сокращения эксплуатируемого парка локомотивов и расходов на их содержание, а также сверхурочных часов работы локомотивных бригад, в рамках системы ДИСЛОК разрабатываются технологии контроля за работой локомотивов на удлиненных тяговых плечах с расчетом потребного парка локомотивов и бригад на полигоне при сменно-суточном планировании.

Назначением ДИСЛОК является автоматизация следующих видов деятельности:

оперативное управление локомотивами и локомотивными бригадами в условиях текущей эксплуатации;
машинный учет инвентарного наличного парка локомотивов;
оперативный анализ использования локомотивов;
обеспечение решения комплексов задач по расчету потребности и оперативному регулированию локомотивами и локомотивными бригадами на базе полной и качественной информации обо всех операциях с этими объектами;
обеспечение эксплуатации локомотивов без превышения ресурсов ТО и ТР;
прогнозирование, контроль и анализ систем организации работы локомотивов и локомотивных бригад для разработки решений по их совершенствованию и развитию.

Основными функциональными элементами управления парком локомотивов и локомотивными бригадами являются автоматизированное рабочее место (АРМ) дежурного по депо (ТЧД), АРМ нарядчика и старшего нарядчика локомотивных бригад (ТЧБ, ТЧЗБ), региональная информационно-сигнальная система локомотивного хозяйства (АСУТ-Т), АРМ локомотивного диспетчера (ТНЦ). Комплекс указанных АРМ решает следующие задачи:

выполнение барьерных функций при допуске локомотивной бригады к поездке и при подвязке локомотива;
разработка графиков работы локомотивов и локомотивных бригад с учетом расписания движения поездов;
отслеживание прохождения локомотивами контрольного поста (КП) и их перемещения по территории депо (во взаимодействии с САИ «Пальма»);
ведение электронных книг учета и формирование отчетности;
обеспечение информацией перевозочного процесса (ДИСТПС);
контроль прохождения предрейсового инструктажа и т.п.;
контроль сроков межремонтных пробегов и пробегов между ТО.

На рисунке 7.29.3 показана схема планирования и контроля работы локомотивного хозяйства в пределах полигона.

Рисунок 7.29.3 - Схема планирования и контроля работы локомотивного хозяйства в пределах полигона

Нормативно-справочная информация АСОУП (НСИ)

НСИ разделяется на:

1) системную НСИ, которая создается в проектной организации АСУЖТ. Она включает описания объектов, не зависящие от конкретного полигона эксплуатации АСОУП, например, технические характеристики подвижного состава (вес тары, грузоподъемность, условная длина), соответствие рода подвижного состава его номеру, коды ЕСР, дорог и т.д.

2) дорожную НСИ, которая составляется для конкретной дороги.

Она подразделяется на:

- системную НСИ - это массивы информации, необходимые для функционирования АСОУП на дороге, например, перечень выделенных станций дороги, перечень стыковых пунктов дорог и т.д.;

- массивы информации для решения конкретных задач, например, участки обращения локомотивов, нормы времени передвижения вагонов к станциям выгрузки и т.д.

Служебная информация - она необходима для обеспечения работоспособности АСОУП, например, содержит перечень абонентов АСОУП.

Информационное обеспечение АСОУП (основные сообщения АСОУП)

Сообщения, посылаемые в АСОУП подразделяются на:

- информационные сообщения, с помощью которых информация заканчивается в БД;

- корректирующие сообщения для внесения изменений в базе данных;

- сообщения запросы, которые посылают пользователи в АСОУП для получения какой-либо информации (справок, отчетов, результатов решения каких либо логических задач и т.д.).

Каждое сообщение имеет свою структуру, которая называется макетом сообщения. Макет имеет номер, по которому ЭВМ распознает, с каким сообщением имеет дело. Сообщение состоит из служебного блока (одного) и информационных блоков (одного или нескольких). В служебном блоке содержится общая информация, относящаяся к группе объектов, а в информационном блоке - относящаяся к одному объекту. Сообщение начинается символом (: и заканчивается символом :).

Информационные сообщения

Они являются источником информации для организации и пополнения БД АСОУП. Их посылают в систему работники, которые непосредственно связаны с технологическими операциями, выполняемыми с поездами, вагонами, грузами и т.п. (операторы техконтор, приемосдатчики, операторы при ДСП и др). В этих сообщениях работники фиксируют (учитывают) проведенные ими, или под их контролем операции, например, погрузка вагона или выгрузка. Информационные сообщения передаются с выделенных пунктов дороги, т.е. пунктов, имеющих связь с ДВЦ. Ими являются:

-все станции, где формируются поезда (сортировочные, участковые, грузовые, промежуточные);

-станции смены локомотивов и локомотивных бригад;

-границы диспетчерских участков, дорог;

-локомотивные и вагонные депо.

Основные информационные сообщения:

а) сообщения о дислокации и состоянии поезда:

200 - сообщение об отправлении поезда со станции;

201 - о прибытии поезда;

202 - о проследовании поезда;

203 - о расформировании поезда;

204 - о бросании поезда и других задержек поездов в пути следования;

205 - о готовности поезда к отправлению;

206 - сообщение о движении пассажирских поездов;

207 - о составе поезда, не имеющих ТГНЛ;

208 - об объединении и разъединении составов поездов;

209 - сообщение об изменении индекса поезда.

Сообщения запросы посылают:

- работники аппарата управления;

- работники, непосредственно связанные с выполнением технологических операций (они посылают запросы на выдачу первичных документов, например НЛ).

Наиболее часто используются следующие запросы:

Запрос 212 - запрос справок о работе территориальных объектов дороги. Вид справки указывается номером справки.

Корректирующие сообщения.

Эти сообщения вводятся, если информационные сообщения и сообщения запросы введены с ошибками и в тех случаях, когда с течением времени возникла необходимость в обновлении ранее переданной информации.

Корректирующее сообщение 555 – вводится для исправления ошибок, обнаруженных в результате форматного и логического контроля информации.

При форматном контроле ЭВМ проверяет соблюдение структуры сообщения, а именно:

- число переданных символов в каждом поле сообщения;

- наличие нецифровых символов там, где должны стоять цифровые символы.

При логическом контроле ЭВМ проверяет каждый введенный показатель на смысловое содержание.

Задачи АСОУП решаются на всех уровнях АСУЖТ – в Главном вычислительном центре (ГВЦ), информационно-вычислительных центрах дорог (ИВЦ), узловых вычислительных центрах (УВЦ) и вычислительных центрах крупных сортировочных станций. Внедрение АСОУП на сети железных дорог обеспечило построение надежного фундамента вычислительной сети на железных дорогах России.

§ 30. Сетевая интегрированная российская информационно – управляющая система (СИРИУС)

Цель создания системы

Реформирование железнодорожного транспорта требует внедрения новых высокоэффективных методов управления перевозками на базе широкого использования современных информационных технологий и технических средств, позволяющих более эффективно реализовывать накопленный опыт и знания, содействовать принятию оптимальных управленческих решений.

Для решения подобных задач и была создана система СИРИУС – комплекс, объединяющий существующие информационные технологии управления перевозками в единое целое (рисунок 7.30.4). Система создана на новых принципах, реализуемых на современной программно-технической базе, и рассматривается как корпоративная и интегральная. Первое означает, что она формируется по одним и тем же правилам для однородных объектов (станции, отделения, железные дороги, ОАО «РЖД»), распределенных как по вертикали, так и по горизонтали управления. Второе свойство - «интегральность» - заключается в функционировании системы на основе единой информационной базы, предусматривающей идентичность представления информации об объектах в серверах различных уровней управления, а также использование единых источников сбора и обработки данных.

Основное назначение системы

Главная задача системы - оптимизация технологии перевозочного процесса, иными словами повышение качества услуг, предоставляемых грузоотправителям и грузополучателям. Система позволяет управлять вагонным парком, погрузочными ресурсами и грузопотоками, организовывать продвижение поездов в оптимальном режиме, с учетом всех многообразных факторов поездной обстановки, складывающейся на всем пути продвижения груза. Пользователь СИРИУСа видит на экране компьютера реальное состояние вагонных парков, погрузки-выгрузки и транзита. СИРИУС позволяет оперативно управлять собственными и арендованными вагонами, отслеживать движение массовых грузов, учитывать прохождение вагонов стран СНГ и Балтии по российским железным дорогам.

Рисунок 7.30.4 – Сетевая интегрированная российская информационно-управляющая система

Система реального времени

СИРИУС содержит планирующие и прогнозные модели. Имеет централизованную нормативную базу данных по всем показателям эксплуатационной работы сети, дорог, отделений дорог, станций, экономические оценки эффективности перевозочного процесса в целом и его частей.

В основу планирования и регулирования грузопотоков положен метод ситуационного моделирования взаимосвязанных между собой объектов управления. Он универсален и может быть применен для любых объектов (в том числе для транспортных коридоров, морских портов, сухопутных погранпереходов, районов массовой погрузки нефтепродуктов, угля, руды и т.д.) и одновременно учитывает сложившуюся ситуацию в реальном времени:

- наличие на сети, дорогах, отделениях, станциях погрузочных ресурсов, грузов, заявок, вагонов, поездов, локомотивов и бригад и т.д.;

- положение на местах погрузки (зарождение вагоно-, грузо- и поездопотоков);

- темпы продвижения транспортных и грузовых потоков, подвода порожних вагонов к местам погрузки и груженых к местам выгрузки или перевалки, темпы выгрузки.

При установившемся ритме работы все эти составляющие сбалансированы. В случае нарушения баланса по заданным критериям отклонений в ситуационной модели определяется конкретный момент, когда необходимо принятие управляющих решений, причем все происходит в режиме реального времени.

Кроме того, в системе введено новое понятие - «ресурсы объекта управления». Любой объект управления - станция, подъездной путь, диспетчерский участок, отделение или дорога в зависимости от ситуации имеют ресурс, т.е. нормированную загрузку, вместимость. В зависимости от конкретной ситуации увеличение загрузки и снижение ресурса приводит к уменьшению маневренности на объекте управления - это может быть необеспечение подач, замедление продвижения или «бросание» поездов и т.д. Определяются контрольные, допустимые точки отклонений от заданных нормативов, при достижении которых необходимо упреждающее принятие мер не только на данном объекте управления, но и на всех взаимосвязанных с ним.

Система СИРИУС в отведенной ей зоне ответственности решает главные целевые задачи ОАО «РЖД». Прежде всего, это стратегическая цель - обеспечение максимальной прибыли компании. Она реализуется совокупностью иерархически упорядоченных частных целей, средств и функций в сфере управления и информационно-технологических процессах функционирования производств компании, в том числе автоматизированными средствами экономического управления объектами и процессами на всех иерархических уровнях железнодорожного транспорта. Критерием оценки достижения стратегической цели компании ОАО «РЖД» является уровень устойчивости ее экономического положения, достигаемый за счет повышения конкурентоспособности по сравнению с другими видами транспорта, улучшения управления денежными потоками, оптимизации затрат всех видов ресурсов и налогообложения.

В этих целях система СИРИУС при организации планирования и управления эксплуатационной работой использует долгосрочные и среднесрочные маркетинговые прогнозы, представленные в виде грузопотоков, которые готовит система фирменного транспортного обслуживания (СФТО).

На основе бизнес-прогнозов по объемам и видам перевозок и принятых от клиентов заявок на перевозку грузов СФТО формирует сводный план перевозок с включением в него всех отдельных заявок. Задача СИРИУС - минимизировать расходы.

СИРИУС на основе сводного плана рассчитывает технические нормы эксплуатационной работы и обеспечивает выполнение сводного плана через механизм исполнения каждой согласованной заявки на перевозку, включая импорт и транзит через территорию России.

При поступлении и согласовании заявки на перевозку грузов система СИРИУС, используя нормативные и расчетные сроки доставки грузов в пункты назначения (сдачи), формирует на основе данных заявки календарные сроки прибытия и выгрузки вагонов.

Наряду с этим решается оптимизационная задача привязки-регулировки порожних вагонов из-под предстоящей выгрузки к пункту назначения для предстоящей погрузки. В первую очередь оптимизируются отдельные или комплексные критерии по стоимости с учетом возврата вагонов собственникам, запаса пробега до пункта погрузки и пункта последующего ремонта, минимизации суммарного оборота вагона и порожнего пробега на выполнение заявленных корреспонденций перевозимых грузов, приоритетности выполнения ритмичного либо согласованного подвода грузов в пункты назначения, использования резерва подвижного состава при сбоях в процессе выполнения плана перевозок и заявок.

В результате решения этой задачи определяются дефицит подвижного состава, возможные потери доходов ОАО «РЖД» от невыполнения заявок, неритмичной работы, штрафных санкций и т.д. и плановая обеспеченность заявок подвижным составом. СИРИУС организует планирование, регулирование, подвод порожних и подачу вагонов в места погрузки в соответствии с заявками отправителей, обеспечивая оформление и фиксацию факта подачи вагонов.

Архитектура построения системы и её реализация

Работы по реализации системы СИРИУС включают в себя две очереди:

Первая очередь. Система выполнена по модульной схеме. Причем ее модули могут располагаться как на одной, так и на нескольких ЭВМ. Это база данных АСОУП-2, источник данных (JDBC DataSource), сервис имен (RMI NameService) и удаленных объектов (RMI Remote Server), система регистрации событий (Logger System), сервер приложения СИРИУС (первый уровень ServerSIRIUS), Web-приложение (второй уровень ClientServerSIRIUS), приложение StdpManager (STDP) и Web-browser пользователя.

В момент загрузки системы стартуют приложения RMI NameService, ServerSIRIUS, ClientServerSIRIUS и StdpManager, каждое - в своем потоке. В момент инициализации ServerSIRIUS создается объект RMI RemoteServer, который регистрируется в RMI NameService. В момент инициализации ClientServerSIRIUS выполняет подключение к серверам ServerSIRIUS через запросы в RMI NameService указанных в файле свойств.

Архитектура первой очереди системы СИРИУС представлена на рисунке 7.30.5.

Пользователь системы формирует через WEB-browser и запрашивает требуемые данные. WEB-приложение второго уровня (ClientServerSIRIUS) принимает запросы пользователей, обрабатывает их и в зависимости от полученных параметров формирует запрос в одну или несколько систем ServerSIRIUS по RMI-соединению. Запросы в несколько систем отрабатываются в параллельном режиме.

Сервер ServerSIRIUS по полученным параметрам генерирует запрос и посылает его в свою базу данных АСОУП-2, получает результаты выполнения запроса, преобразует их и возвращает серверу ClientServerSIRIUS. Сервер ожидает ответы от всех систем, затем группирует из множества документов один и выполняет его преобразование по соответствующим правилам. Результат преобразования выдается пользователю, пославшему запрос.

В системе СИРИУС для использования сервисом имен RMI Name Service принят порт 24001, для сервера ServerSIRIUS - порт 24003. Сервер приложения StdpManager обеспечивает прием и обработку плановых сообщений задачи ДИСКОР.

Рисунок 7.30.5 - Архитектура первой очереди системы СИРИУС

В ходе эксплуатации первой очереди системы были выявлены следующие недостатки:

• большая вероятность планового или непланового отключения одного из узлов системы, что приводит к неполному отображению выходных данных на сетевом уровне;

• восстановление соединений с удаленными серверами приложений «по требованию», что вызывало много нареканий пользователей при формировании выходных данных, так как первый запрос, инициирующий восстановление соединения с удаленной системой, отображался без данных этой системы;

• предметная область программного кода присутствовала в обоих серверах приложений. Это сдерживало развитие системы при реализации новых задач и требовало дополнительного программирования для достижения согласованной работы узлов системы с разными уровнями выпуска программного обеспечения;

• при наращивании функциональности системы потребовалось пересмотреть группировку программного кода между объектами WEB-приложения второго уровня системы для исключения взаимного влияния при внесении изменений;

• последовательное выполнение запросов при формировании сложных выходных форм. В большом количестве выходных форм системы СИРИУС выполняется от трех и более запросов к различным объектам базы данных АСОУП-2. Последовательное их выполнение и ожидание результата создает у пользователей впечатление медленно работающей системы.

Для устранения этих недостатков и решения вновь поставленных задач возникла необходимость внести изменения в архитектуру системы.

Вторая очередь. В архитектуре второй очереди было предложено усложнить систему вводом дополнительного уровня. Основные усилия были направлены на устранение недостатков и обеспечение гарантированного получения данных на сетевом уровне.

Архитектура системы СИРИУС второй очереди (рисунок 7.30.6) включает в себя следующие модули:

• базу данных АСОУП-2;

• источник данных (JDBC Data Source);

• сервис имен (RMI Name Service);

• сервер удаленных объектов (RMI Remote Server);

• представление дорожной базы данных (SQL Node System) - первый уровень системы;

• представление распределенной базы данных (SQL Multi System) -второй уровень системы;

• Web-приложение (Web Application) - третий уровень системы;

• приложение STDP Manager;

• систему регистрации событий (Logger System);

• Web-browser пользователя.

На дорожном уровне запускаются две копии сервера приложений СИРИУС: основная и копия горячего резерва. В момент загрузки системы стартуют приложения RMI Name Service, RMI Remote Server, SQL Node System, SQL Multi System, Web Application, STDP Manager (только на основном сервере) и активизируются объекты регистрации событий (Logger System) и источник данных (JDBC Data Source). Приложения SQL Multi System и Web Application на сервере горячего резерва могут не запускаться. В этом случае резервный сервер приложений может быть запущен как JAVA-приложение, а не под управлением WEB-сервера.

Каждое приложение системы СИРИУС стартует в своем потоке. Приложение SQL Node System при старте регистрируется в сервере удаленных объектов RMI Remote Server и в сервисе имен RMI Name Service.

В момент старта приложения SQL Multi System запускаются потоки контроля соединения с удаленными серверами SQL Node System других дорог (основных и резервных систем). При разрыве соединения эти потоки в автономном режиме пытаются восстановить разорванное соединение.

На дорожном уровне можно запускать и более одного сервера горячего резерва. В будущем планируется реализовать механизм балансировки нагрузки в группе представлений удаленных дорожных серверов при нормальной работе основных и резервных систем.

Рисунок 7.30.6 - Архитектура второй очереди системы СИРИУС

Пользователь системы формирует через WEB-browser запрос требуемых данных. WEB-приложение системы СИРИУС (Web application) принимает запрос пользователя, обрабатывает его и передает на выполнение объекту представления распределенных данных (SQL Multi System), который анализирует полученные параметры и в зависимости от них передает одному или более объектам представления дорожных систем (HADR Node System).

При плановом или неплановом отключении основного дорожного сервера приложений СИРИУСа объект «группа серверов» по кодам получаемых ошибок от объекта «представление дорожного сервера» (Node System) переадресовывает выполнение запросов через резервный дорожный сервер. При отключениях дорожных баз данных объект «Представление дорожной системы» (HADR Node System) по кодам возврата переадресовывает запросы объекту «группа серверов ГВЦ», который обеспечивает доступ данным к сетевой базе АСОУП-2 Главного вычислительного центра (ГВЦ) ОАО «РЖД», в которую данные дорог переносятся с использованием механизма репликации. Сервер приложения STDP Manager обеспечивает прием и обработку плановых сообщений задачи ДИСКОР. Приложение STDP Manager можно запустить и на сервере горячего резерва параллельно основной копии. В этом случае активной (работающей копией) будет только тот (один) экземпляр STDP Manager, который первым установит соединение.

Процесс обработки сообщений при разрыве соединения может перемещаться между серверами (первый, выполнивший соединение, будет обрабатывать запросы).

Наряду с изменениями архитектуры системы внесен целый ряд новшеств в технологию распределенного запроса. Все они направлены на повышение общей производительности системы и снижение нагрузки на базу данных. Число резервных систем с серверами приложений и баз данных системой не ограничивается. Рассмотренная архитектура построения второй очереди системы накладывает следующие ограничения:

• основные и резервные дорожные серверы приложений СИРИУСа не должны выключаться одновременно, при обновлении программного обеспечения системы (системного или системы СИРИУС) рекомендуется вначале выполнить обновления на резервном сервере, затем на основном;

• плановые отключения дорожных баз данных и базы данных ГВЦ должны быть разнесены во времени и периоды отключений не должны пересекаться.

По мере развития программно-аппаратных комплексов ИВЦ дорог и возникновения необходимости создания резервных систем баз данных на дорожном уровне эти серверы будут без проблем добавляться в систему СИРИУС. Вместе с тем целесообразно рассмотреть вопрос о совершенствовании структуры объектов моделей АСОУП-2 с учетом построения базы данных. В настоящее время она перегружена избыточными сведениями из-за многократного дублирования информации. Это создает излишнюю нагрузку на сервер базы.

Одним из принципов построения СИРИУСа является использование единой нормативной базы. К сожалению, ни в АСОУП-1, ни в АСОУП-2 она не предусмотрена, нет ее и в единой дорожно-сетевой базе ДВ-2. Разработчики системы СИРИУС нашли выход: используются нормативы технического плана эксплуатационной работы, которые имеются в системе ДИСКОР. Но это планы только дорожного уровня. Отсутствие в нормативной базе сетевых планов в определенной мере сдерживает реализацию в СИРИУСе анализа показателей ОАО «РЖД».

В настоящее время внедрены в промышленную эксплуатацию следующие разработки:

1. Универсальный пользовательский интерфейс СИРИУС, позволяющий получить информацию на текущий момент времени и на отчетные сутки:

• по наличию, состоянию и дислокации вагонных парков;

• по работе подвижного состава (расчлененный оборот каждого вагона по элементам перевозочного цикла);

• по грузовой модели дороги, наличию грузов на дороге, отделении, станции, в движении;

• по наличию по роду груза и дислокации груза с контролем срока доставки;

• по наличию и передаче транзитных вагонов;

• по приему и сдаче поездов и вагонов по межгосударственным, междорожным и внутридорожным стыкам;

• по контролю состояния и дислокации локомотивов.

2. Программное обеспечение по наполнению нормативной базы СИРИУС на основе плановых и суточных макетов системы ДИСКОР.

3. Унифицированный пользовательский интерфейс (УПИ) по наличию, состоянию и дислокации вагонных парков с разложением по дорогам, отделениям, станциям дислокации и роду подвижного состава, с разделением на порожние и груженые вагонов рабочего парка, парка ОАО «РЖД», государств-собственников, компаний-собственников, компаний-арендаторов, компаний-операторов, вагонов нерабочего парка (неисправные, в резерве, в спецтехнадобности, в остальных нуждах), вагонов, находящихся за балансом (в запасе, собственные на путях собственника, арендованные на путях арендатора).

4. УПИ по работе подвижного состава по станциям погрузки и дорогам назначения, в т.ч. экспортных грузов с разложением по дорогам, отделениям, станциям погрузки (норма, факт, среднесуточная погрузка) вагонов парка ОАО «РЖД», государств-собственников, компаний-собственников, компаний-арендаторов, компаний-операторов с разбивкой вагонов по роду подвижного состава.

5. УПИ по работе подвижного состава (погрузка) по роду груза и дорогам назначения, в т.ч. экспортных грузов с разложением по роду груза, станциям погрузки (норма, факт, среднесуточная погрузка) в вагонах парка ОАО «РЖД», государств-собственников, компаний-собственников, компаний-арендаторов, компаний-операторов с разбивкой вагонов по роду подвижного состава.

6. УПИ по работе подвижного состава (выгрузка) по станциям выгрузки и роду подвижного состава с разложением по дорогам, отделениям, станциям выгрузки (наличие, по обороту, выгрузка в текущие сутки, среднесуточная выгрузка, остаток под выгрузкой) в вагонах парка ОАО «РЖД», государств-собственников, компаний-собственников, компаний-арендаторов, компаний-операторов.

7. УПИ по работе подвижного состава (выгрузка) по роду груза и роду подвижного состава с разложением по роду груза, станциям выгрузки (наличие, по обороту, выгрузка в текущие сутки, среднесуточная выгрузка, остаток под выгрузкой) в вагонах парка ОАО «РЖД», государств-собственников, компаний-собственников, компаний-арендаторов, компаний-операторов, вагонов по отделениям дороги с разложением по роду груза, станциям выгрузки.

8. УПИ по грузовой модели дороги (наличие грузов на дороге, отделении, станции, в движении с возможностью, отбора грузов для стран СНГ, собственников, арендаторов, компаний-операторов) в вагонах парка ОАО «РЖД», государств-собственников, компаний-собственников, компаний-арендаторов, компаний-операторов.

9. УПИ по наличию местных грузов по роду груза и дислокации местного груза с контролем срока доставки грузов и регистрации факта просрочки с выдачей предупредительного сигнального знака, развоз и передача местного груза с выдачей задания на дорогах, отделениях, станциях, в движении в вагонах в вагонах парка ОАО «РЖД», государств-собственников, компаний-собственников, компаний-арендаторов, компаний-операторов.

10. УПИ по наличию и передаче транзитных вагонов с разложением по стыкам сдачи, нормы и факт передачи вагонов в вагонах парка ОАО «РЖД», государств-собственников, компаний-собственников, компаний-арендаторов, компаний-операторов, вагонов нерабочего парка.

11. УПИ по обмену поездов, вагонов и контейнеров по междорожным стыковым пунктам.

12. УПИ по отчетам и справкам о работе дороги с разложением по отделениям за сутки, декаду, месяц, с начала месяца по следующим показателям: погрузка, выгрузка, рабочий парк, прием, сдача, развоз, передача, оборот вагона, средний вес поезда, участковая скорость, наличие местных вагонов, статнагрузка, оборот местных и транзитных вагонов.

13. Сводный отчет:

по наличию, состоянию и дислокации вагонных парков;
по работе подвижного состава (погрузка, выгрузка);
по грузовой модели дороги, наличию грузов на дороге, отделении, станции, в движении;
по наличию груза и дислокации местного груза с контролем срока доставки грузов;
по наличию и передаче транзитных вагонов;
по приему и сдаче поездов и вагонов по междорожным стыкам;
по контролю состояния и дислокации локомотивов.

14. УПИ по контролю состояния дислокации локомотивов:

находящихся в грузовом движении;
электровозов переменного и постоянного тока;
тепловозов грузового движения;
локомотивов эксплуатационного парка по следующим показателям:

- в движении;

- на станции по прибытии с поездом;

- после депо;

- в депо в ожидании работ;

- в ожидании ТО-2;

- на ТО-2;

- в отвлечении от грузового движения;

локомотивов НЭП по следующим показателям:

- по виду ремонта ТР-2 по виду ремонта ТО-3;

- по виду ремонта ТО-4;

- по внеплановым видам ремонта.

Ближайшие планы по дальнейшему развитию функционального состава системы СИРИУС включают разработки:

- подсистемы контроля и анализа показателей эксплуатационной работы сети, железных дорог, отделений дорог с детализацией до линейных объектов управления с элементами экономической оценки;

- системы управления грузопотоками в транспортных коридорах;

- технологии, алгоритмов метода ситуационного моделирования взаимосвязанных между собой объектов управления;

- прогнозной части функционального состава;

- методики, технологии и алгоритмов по распределению погрузочных ресурсов на сетевом уровне.

СИРИУС и логистика

Система СИРИУС, интегрируя в себе комплекс информационно-управляющих и аналитических технологий, позволяет осуществлять на практике логистическое управление грузо- и вагонопотоками. Рассмотрим возможности реализации технологических решений СИРИУСа на примере организации работы районного логистического центра (РЛЦ).

Технология работы РЛЦ должна основываться на едином сквозном технологическом процессе работы транспортного узла, предусматривающем согласованный со всеми участниками перевозки подвод грузопотоков и подвижного состава (вагонов, судов, автомобилей и т.п.), обеспечивающий его дальнейшую перевозку. Единый технологический процесс должен базироваться на соответствующей современным условиям экономической и правовой основе. В нем необходимо четко регламентировать основные типовые обязательства сторон-участников перевозки, регулирующие их отношения.

Создание и внедрение на основе единого технологического процесса работы транспортного узла, автоматизированной системы управления транспортным комплексом должно быть информационно и технологически увязано с Международным логистическим центром по управлению грузопотоками, логистическими службами стран ближнего и дальнего зарубежья, Главным логистическим центром России, логистическими службами смежных видов транспорта, всеми участниками транспортного процесса, крупными производителями продукции, ЦУПом ОАО «РЖД», дорожными центрами управления перевозками (ДЦУ), центрами по управлению местной работой (ЦУМР) отделений дорог, станциями и всеми другими предприятиями и организациями, участвующими в перевозке.

Логистическое управление грузо- и вагонопотоками основывается на принципе диспетчеризации с использованием комплекса взаимосвязанных информационно-управняющих систем и технологий (рисунок 7.30.7):

• сетевой интегрированной информационно-управляющей системы СИРИУС;

• автоматизированной системы централизованной подготовки и оформления перевозочных документов «Электронная транспортная накладная» (ЭТРАН);

• автоматизированной системы обеспечения своевременной и адресной доставки грузов («Грузовой экспресс»);

• автоматизированной системы управления местной работой (АСУ ЦУМР).

Рисунок 7.30.7 - Комплекс взаимосвязанных информационно – управляющих автоматизированных систем по реализации логистических технологий

Груженый подвижной состав, например вагон с грузом, следующий в адрес порта, с момента появления информации о нем в автоматизированной системе учета наличия и продвижения подвижного состава и грузов (для железнодорожного транспорта это система ДИСПАРК) через взаимосвязь с другими системами (СИРИУС, ЭТРАН, «Грузовой экспресс», АСУ ЦУМР) ускоренно продвигается к месту (станции) назначения. Время его продвижения на всех этапах контролируется. Постоянно прогнозируется время прибытия на грузовой фронт под выгрузку и одновременно с этим планируется и постоянно прогнозируется подход судна, на которое должен быть перегружен груз из этого вагона. Определяется занятость грузовых фронтов и перегрузочных механизмов во взаимосвязи с текущим положением дел на перегрузочном пункте по работе с перегрузкой других влияющих грузов.

Экономисты ГЖД подсчитали, что использование данной СИРИУС позволяет дороге ежегодно экономить 235 млн. рублей. В частности, благодаря СИРИУСу на дороге в 2004 на 16 процентов вырос межремонтный срок пробега подвижного состава (благодаря оптимизации управления техническим обслуживанием и ремонтом), на 15 процентов увеличилась производительность единицы подвижного состава. Положительное влияние системы СИРИУС зафиксировано в общей сложности по 15 производственно-экономическим показателям. Всё это ещё раз говорит об эффективности данной системы, что обуславливает её дальнейшее развитие и внедрение на всей сети железных дорог России.

§ 31. Система автоматической идентификации подвижного состава (САИ)

При большой протяженности железных дорог России время доставки груза от пункта отправления до пункта назначения может оказаться значительным. Естественно, что грузоотправитель хотел бы постоянно знать, где в данный момент находится его груз.

Система автоматической идентификации подвижных средств железнодорожного транспорта РФ и стран СНГ позволяет оперативно и объективно получать данные о времени и местонахождении каждого вагона и локомотива.

С помощью этой системы можно в реальном масштабе времени следить за движением составов, видеть, в каком пункте прицеплен или отцеплен конкретный вагон и т.д.

Кроме того, система автоматической идентификации очень много дает и самой дороге - не нужен неэффективный ручной труд списчиков номеров вагонов, точно известно, где и в каком состоянии находятся локомотивы, необходимые для движения поездов, и т.д.

Информация, поступающая из САИ, позволит не только повысить оперативность и качество решения существующих проблем, но и решать совершенно новые технологические задачи.

Основной целью внедрения системы автоматической идентификации подвижного состава является оптимизация управления перевозочным процессом.

Назначение системы автоматической идентификации подвижного состава (САИ)

Система обеспечивает оперативное получение данных о местонахождении каждого вагона и локомотива в любой момент времени, позволяя в реальном масштабе времени определять не только местонахождение составов, но и их состояние (например, в каком пункте прицеплен или отцеплен конкретный вагон, и т.д.).

Полученная оперативная информация используется при решении задач управления, анализа, учёта, взаиморасчёта за пользование вагонами, информирования клиентуры железных дорог.

Использование САИ позволяет обеспечивать:

- повышение интенсивности грузоперевозок за счет сокращения простоев, порожних пробегов;

- повышение безопасности движения и сохранности грузов;

- увеличение срока межремонтной эксплуатации узлов и деталей за счет именного контроля длительности их эксплуатации, исключающего необоснованную замену (или подмену) в процессе ремонта вагонов и локомотивов;

- повышение пропускной способности на таможенных и контрольно-пропускных пунктах на автострадах, железных дорогах между государствами;

- сокращение низкоквалифицированных работников железных дорог - списчиков номеров вагонов, конторских служащих, ремонтных рабочих;

- уменьшение коэффициента порожнего пробега (на 2,4 %);

- освоение дополнительных перевозок на 1,6 %;

- уменьшение затрат на ремонт вагонов (при ремонте по пробегу) на 2,5%;

- сокращение потребности в локомотивах.

Основные принципы работы системы САИ «Пальма»

Рисунок 7.31.1 - Кодовый бортовой датчик

Весь подвижной состав оборудуется кодовыми бортовыми датчиками КБД-2 (рисунок 7.31.1), несущими информацию о каждом подвижном объекте, а в пунктах контроля (пограничные переходы, границы дорог, входы и выходы сортировочных, участковых, крупных грузовых станций, границы поездных участков, контрольные пункты локомотивных и вагонных депо) устанавливаются пункты считывания (ПСЧ), при прохождении которых автоматически снимается информация о состоянии данного объекта (рисунок 7.31.2).

Рисунок 7.31.2 - Пункт считывания

Полученная информация об идентификаторе, номере ПСЧ, времени прохода подвижным составом контрольной точки, о направлении движения через фиксированные временные интервалы передается на концентратор линейного уровня, осуществляющего ее сбор со всех пунктов считывания данного железнодорожного узла. Количество ПСЧ и их размещение должны обеспечивать слежение за переходом подвижного состава по всем без исключения пунктам входа и выхода выделяемых объектов управления (управление сетью - пограничные переходы, дорогой - границы дорог, отделением - межотделенческие стыковые пункты, выделенной станцией (сортировочной, участковой, крупной грузовой) - границы станции по всем входам и выходам).

Конечное сообщение содержит идентификационные данные подвижных единиц (8-значный код подвижного средства), код станции и код пункта считывания, направление следования и время прохождения, а также перечень подвижных единиц в составе поезда.

Система «Пальма» позволяет определить порядковый номер транспортного средства в составе поезда, что дает возможность выявлять вагоны или локомотивы с неисправными бортовыми датчиками. При выходе из строя бортовых датчиков на вагонах или их отсутствии в автоматизированную систему организации управления перевозками (АСОУП) будут поступать данные о количестве проходящих через пункт считывания транспортных средств в составе поезда, а при формировании сообщения о проходе поезда считанные идентификационные номера вагонов соотносятся с порядковыми номерами подвижных единиц в составе поезда.

На очередной станции технического обслуживания (участковой станции) в систему должна быть введена информация об идентификаторах подвижных единиц, у которых КБД временно отсутствуют или неисправны. До пункта завершения следования в составе поезда эта информация должна поддерживаться программно, а после прибытия в пункт назначения (выгрузки) до исправления неисправности по КБД вагон или локомотив использоваться в перевозках не должен

В сообщение о проходе транспортного средства входят:

информация о дате и времени прохода поезда или маневрового состава через пункт считывания;

порядковый номер подвижной единицы в поезде и привязанная к этому номеру информация, считанная с кодового бортового датчика.

Схема прохождения информации представлена на рисунке 7.31.3.

Рисунок 7.31.3 - Схема прохождения информации в системе САИ

Структура Системы автоматической идентификации подвижного состава

Структура Системы автоматической идентификации подвижного состава представлена на рисунке 7.31.4

Рисунок 7.31.4- Структура системы САИ

Информация, считанная с подвижного состава радиочастотными средствами, увязывается с информацией, полученной от средств железнодорожной автоматики, и передается от ПСЧ на концентратор линейного уровня КСАИ-Л. С этого концентратора обработанные и представленные в виде стандартных сообщений данные поступают на концентратор дорожного уровня КСАИ-Д или в АРМы линейных предприятий. На уровне КСАИ-Д осуществляется логический контроль правильности cчитанной информации, а затем полученные сведения пополняют информационные массивы задач управления. Структура САИ позволяет с минимальными затратами оперативно донести результаты считывания до комплексов решаемых в АСОУП задач (управление движением, грузовой работой, вагонным хозяйством, сервисное обслуживание клиентуры железнодорожного транспорта и др.).

Функции Системы автоматической идентификации подвижного состава

Система идентификации при комплексной ее реализации:

- полностью реализует функции контроля состава поездов, что позволяет уменьшить штат сотрудников, контролирующих составы поездов;

- обеспечивает внедрение безбумажных информационных технологий;

- повышает достоверность и оперативность отчетности о состоянии вагонных и локомотивных парков;

- обеспечивает высокий уровень информационного сервиса во внутренних и транзитных международных перевозках;

- повышает эффективность решаемых задач в составе АСУ железнодорожного транспорта.

Средства и технические требования системы САИ «Пальма»

Система автоматической идентификации (САИ) «Пальма» работает на основе СВЧ-технологии с применением частот 865, 867 и 869 МГц, что позволяет считывать информацию на больших расстояниях и при высоких скоростях движения. Базовый уровень системы образует облучающая считывающая аппаратура. В ее состав входят считыватель с антенной и кодовый бортовой датчик. Датчик представляет собой пассивный элемент, не содержащий источника питания; необходимая для его работы энергия поступает от считывателя в виде электромагнитного сигнала. Дальность работы напрямую зависит от мощности считывателя. Преимуществом пассивных кодовых бортовых датчиков перед активными, имеющими источник питания, является практически неограниченный срок службы - не требуется замена элемента питания. Кодовый бортовой датчик КБД-2 относится к категории RW-датчиков (с возможностью многократной записи и считывания информации).

Датчик КБД-2, устанавливаемый на вагонах, имеет память в 128 бит, достаточную в том числе для записи 12-значного номера подвижной единицы. С антенной он взаимодействует на расстоянии до 5 метров. Обеспечивает сохранность данных в диапазоне температур от -60°С до +100°С, нормально функционирует при температуре окружающей среды от -50°С до +70°С, при относительной влажности воздуха до 100%, при дождях и тумане, при обледенении до 3 мм, при покрытии слоем сажи, нефти или мазута толщиной до 1 мм. Датчик защищен от вибраций и ударов.

Имеется возможность перезаписывать данные до пяти раз, однако для предотвращения несанкционированного перекодирования предусматриваются меры, не допускающие повторной записи. Это достигается благодаря особой конструкции датчика, позволяющей устанавливать его на борт транспортного средства только один раз. При попытке снять датчик, что необходимо для перекодирования, его внутренние элементы разрушаются.

Радиочастотная идентификация (СВЧ-технология) имеет следующие преимущества по сравнению с другими техническими решениями (оптическое считывание - визуальное распознавание бортового номера, нанесенного на транспортное средство; использование поверхностных акустических волн; штриховое кодирование и др.): в радиочастотный датчик можно записать, причем значительно быстрее, гораздо больше данных; такие датчики долговечны (средний срок службы не менее 10 лет); расположение датчика не имеет особого значения для считывателя; датчик лучше защищен от воздействия окружающей среды.

Параметры системы в части достоверности считывания и передачи информации близки к требованиям технического задания.

Перспективы использования САИ «Пальма»

1. Применение САИ с вагонными весоизмерительными системами.

2. Для получения данных о крупнотоннажных грузовых контейнерах, об эксплуатации вагонов и автомобилей (объемах перевозок, пробеге, ремонтах и т. п.).

3. Идентификация составных узлов железнодорожных и автомобильных объектов (при использовании электронных меток, устанавливаемых на эти узлы и считываемых в процессе оперативного контроля как в стационарном положении, так и в процессе движения средствами САИ).

Система автоматической идентификации подвижного состава «Транстелекарт»

Система автоматической идентификации подвижного состава САИ «Транстелекарт» предназначена для автоматической фиксации проследовавших через заранее установленные пункты считывания единиц железнодорожного подвижного состава, определения их типа, индивидуального номера и других параметров (грузовых и пассажирских вагонов, локомотивов, большегрузных контейнеров, установленных на платформы и т.д.).

Для осуществления автоматической идентификации на подвижный состав устанавливаются информационные бортовые кодированные датчики (ИД), в которые записывается информация, характеризующая подвижное средство в соответствии с принятым международным стандартом ISO 10374. Записанная в ИД информация автоматически считывается в пунктах считывания, обрабатывается и передается в автоматизированную систему управления перевозками железной дороги.

Считывание информации осуществляется с подвижных средств, движущихся со скоростью до 140 км/ч.

Считывание информации с ИД осуществляется в автоматическом режиме на реальных скоростях движения. Система идентифицирует количество подвижных единиц в составе, определяет их тип (вагон, локомотив), наличие информационных датчиков, а также фиксирует время прохождения через пункт считывания.

Принцип работы САИ «Транстелекарт» основан на использовании СВЧ радиосигналов, с помощью которых происходит облучение датчика, установленного на подвижное средство, прием отраженного от датчика сигнала, декодирование и передача его в автоматизированную систему управления грузоперевозчиками железной дороги.

Состав Системы автоматической идентификации подвижного состава «Транстелекарт»

Система автоматизированной идентификации подвижного состава САИ «Транстелекарт» состоит из следующих составных частей.

Пункта кодирования датчиков бортовых информационных (ИД) – является составной частью системы автоматической идентификации подвижного состава и большегрузных контейнеров «Транстелекарт» (САИ «Транстелекарт») и предназначен для записи и чтения информации датчика бортового информационного кодируемого типа ИД. В его состав входит:
- датчик бортовой информационный кодируемый – для идентификации подвижного состава. Конструктивно представляет собой электронный блок со встроенной антенной, заключенные в герметичный ударопрочный корпус; обеспечивает считывание информации в диапазоне частот от 860 до 880 МГц. Обеспечивает запись, хранение и считывание информации емкостью 128 бит.

- устройство программирования датчиков предназначено для программирования информационных датчиков перед их установкой на подвижное средство;

- устройство считывающее переносное (терминал) предназначено для считывания данных, записанных в ИД оператором.
Возможен вариант использования терминала, который осуществляет перезапись изменяемой (коммерческой) части информации.

Пункта считывания системы автоматической идентификации (ПСЧ) – является составной частью системы автоматической идентификации подвижного состава и большегрузных контейнеров «Транстелекарт» (далее САИ «Транстелекарт») и предназначен для объединения всех ее компонентов. Он обеспечивает формирование необходимых управляющих сигналов, питающих напряжений, а также осуществляет связь с концентратором информации. ПСЧ устанавливается в специально выбранных местах в непосредственной близости от железнодорожных путей с выдерживанием габарита приближения к строениям. ПСЧ состоит из устройства, считывающего высокочастотного (УСВ) – для считывания данных с бортовых ИД. УСВ в составе САИ «Транстелекарт» может работать в диапазоне частот от 865 до 869 МГц. Вероятность ошибочного считывания информации в ИД не более одной необнаруженной ошибки на 1 млн. эпизодов считывания.

Основные параметры УСВ:

- диапазон частот от 865 до 869 МГц;

- мощность излучаемая антенной УС во всем диапазоне частот составляет от 1,8 до 2,2 Вт;

- передача информации от УС осуществляется по интерфейсу RS232;

- электропитание УС осуществляется от источника постоянного тока 24 В;

- потребляемая мощность не более 50Вт.;

- датчика фиксации прохождения осей (ДФПО) для фиксации момента прохождения колесной пары ЖД средства в зоне считывания.

Шкаф ПСЧ принимает от УС данные, считанные с информационных бортовых датчиков (ИД), определяет число и тип подвижных средств в составе при скоростях движения до 140 км/ч и передает информацию по двухпроводной выделенной линии с помощью модема. ПСЧ переключается на питание от резервной линии при пропадании напряжения на основной линии. Переходит на питание от аккумуляторной батареи при пропадании напряжения основной и резервной линий.

Шкаф ПСЧ предназначен для эксплуатации в районах с умеренным и холодным климатом на открытом воздухе:

- температура окружающей среды от - 50°С до + 70°С;

- относительной влажности окружающей среды 100% при 25°С;

- степень защиты IP 64.

САИ «Транстелекарт» в части параметров обмена данных совместима с информационными датчиками аналогичных систем, используемых в России («Пальма»), Польше (SSD) и других странах, и соответствующих международному стандарту ISO 10374.

Основные параметры Системы автоматической идентификации подвижного состава "Транстелекарт"

1. Диапазон рабочих частот 865 – 869 МГц;

2. Информационная емкость датчика 128 Бит;

3. Считывание информации с ИД перемещающихся со скоростью от 0 до 140 км/час;

4. Считывание информации с ИД на удалении от оси пути не более 5,8 м;

5. Хранение информации не менее чем на 1000 ИД считанных последними по счету;

6. Скорость передачи информации от 300 до 115200 бод;

7. Электропитание аппаратуры осуществляется от сети переменного тока 220В+10%, -15% частотой 50±1 Гц;

8. Максимальная потребляемая мощность не более 50 Вт;

9. Габаритные размеры 1697х650х542 мм;

10. Масса не более 120кг.

«ARSCIS» - система идентификации вагонов, цистерн, платформ

Автоматизированная оптико-электронная система считывания номеров вагонов подвижного состава железнодорожного транспорта «ARSCIS» предназначена для распознавания, регистрации (считывания) и автоматической проверки по натурному листу идентификационных номеров грузовых вагонов подвижного состава железнодорожного транспорта. Система может быть расширена дополнительными функциями коммерческого осмотра грузовых вагонов (проверка наличия или отсутствия груза), а также выполнять функцию охранной системы на контрольном участке железной дороги (автоматическое обнаружение, регистрация и классификация посторонних объектов на железнодорожных путях). Система относится к автоматизированным средствам обработки информации и предназначена для работы в условиях непрерывного технологического процесса.

Применение системы позволяет ускорить процесс переработки вагонов (тем самым повышая их пропускную способность), снизить связанные с этим эксплуатационные затраты, автоматизировать идентификацию грузовых подвижных составов, обеспечит получение и долговременное хранение информации о прохождении железнодорожных составов через зону контроля.

Область применения системы «ARSCIS»:

нефтеперерабатывающие заводы;
металлургические, горно-обогатительные комбинаты;
топливно-заправочные комплексы;
сортировочные станции;
продуктохранилища;
промышленные предприятия;
таможенные терминалы.

Основные функциональные возможности «ARSCIS»

формирование и ввод в ЭВМ видеопоследовательности изображений рабочей сцены (телевизионный сигнал с камеры);
автоматизированная диагностика появления железнодорожного состава в зоне контроля (при появлении железнодорожного состава автоматически включается запись видеосигнала и осуществляется распознавание номеров);
локализация, сопровождение и подсчёт вагонов подвижного состава;
выявление и распознавание номеров вагонов;
формирование списка вагонов подвижного состава;
сверка номеров вагонов по натур-листу;
оповещение оператора в случае несоответствия результатов распознавания данным натур-листа и предоставление изображений с нераспознанными или отсутствующими номерами оператору для принятия решения;
ручной и автоматический режим сверки;
запись и долговременное хранение информации о прошедших составах;
хранение видеофрагментов прошедших составов, с возможностью последующего просмотра;
ведение базы данных прошедших составов с информацией о времени и дате прохождения, результатах проверки, работника осуществлявшего контроль, изображений с номерами всех вагонов соответствующего подвижного состава;
обеспечение дополнительных функций по работе с данными: архивация, просмотр, вывод на печать, формирование отчётов;
защита информации от несанкционированного доступа, изменение параметров и доступ в систему осуществляется через систему паролей с разграничением прав доступа;
ведение журнала работы с системой;
время и дата включения и выключения системы;
смена работника осуществляющего контроль;
регистрация действий, произведённых в системе;
система сигнализации и голосового оповещения;
взаимодействие с другими модулями и программами, используемыми в рамках интегрированной системы автоматизированного управления станционными технологиями.

Автоматизированные системы идентификации подвижного состава других стран

В Северной Америке эксплуатируется система автоматической радиочастотной идентификации железнодорожных транспортных средств Amtech стандарта ISO 10374. Систему выпускает компания Amtech Systems Division - подразделение корпорации Intermec Technologies (США).

В 1991 г. Ассоциация американских железных дорог приняла решение об обязательной установке кодовых бортовых датчиков Amtech на всех без исключения железнодорожных вагонах и локомотивах в США. Экономический эффект от внедрения системы заключается в уменьшении числа ошибок в расчетах оплаты за перевозки, оперативной передаче информации клиентам, снижении затрат на отыскание вагонов, загрузке вагонов точно по графику, создании условий для точного регулирования парка подвижного состава, расширении услуг железных дорог, сквозной обработке данных и росте качества перевозок.

Система позволяет автоматически отслеживать прибытие вагонов на станции назначения или разгрузки, подъездные пути предприятий, сортировочные станции, а также их отправление. С ее помощью реализован также контроль за использованием локомотивов.

В Европе для идентификации транспортных средств используется система Dynicom - совместная разработка фирм Amtech и Alcatel. Она отличается от североамериканской системы рабочими характеристиками, местами расположения считывателя и датчика. Считыватель размещается в колее между рельсами, бортовой датчик крепится к кузову вагона снизу. Используются радиочастоты в диапазоне 2400 - 2500 МГц. Максимальная скорость движения состава мимо пункта считывания достигает 400 км/ч. На железнодорожном транспорте система Dynicom используется во Франции, Швейцарии, Польше, Испании. Она применяется также на метрополитенах Брюсселя, Парижа и Гамбурга.

Автоматизированная система идентификации подвижного состава на железнодорожном транспорте Dynicom позволяет решать следующие задачи:

- мониторинг транспортных потоков, подвижного состава и грузов в режиме реального времени;

- повышение эффективности использования подвижного парка за счет снижения времени простоя и сроков ремонта;

- повышение качества перевозок грузов;

- усиление контроля за состоянием дорожных магистралей;

- усиление контроля за условиями эксплуатации подвижного состава;

- интеграция в общеевропейскую автоматизированную систему идентификации подвижного состава;

- ликвидация источников ошибок, связанных с ручным вводом исходных данных.

Развитие компьютерных систем управления, внедрение информационных технологий, в том числе Системы автоматической идентификации подвижного состава, позволяют поэтапно устранять существующие недостатки в организации перевозочного процесса, сделать его полностью детерминированным, повысить сохранность подвижного состава, тем самым обеспечить большую безопасность перевозок.

§ 32. Автоматизированная система управления внешнеторговыми перевозками (АСУ «ГРУЗОВОЙ ЭКСПРЕСС»)

В настоящее время имеют место значительные простои (в среднем несколько суток) вагонов и целых составов с внешнеторговыми грузами в ожидании подачи в порты и в портообразующие предприятия (ПОП) - припортовые элеваторы, судоремонтные (СРЗ) и судостроительные (ССЗ) заводы, лесные и рыбные порты. Одной из главных причин этих простоев и создания «складов на колесах», приносящих ОАО «РЖД» значительные убытки в условиях дефицита грузовых вагонов, особенно полувагонов, является отсутствие четкой технологии согласованного подвода поездов, судов и грузов к портам и к портообразующим предприятиям, согласованного с подводом судов и наличием свободных емкостей причалов и складов.

Целью разработки являются уменьшение общего числа вагонов (в 2 и более раз), простаивающих на подходах к припортовым станциям и пограничным переходам, а также сокращение простоя транзитных и местных вагонов на 40-50% за счет регулировочных мероприятий ЦД ОАО «РЖД» по управлению погрузкой и подводом поездов, групп и отдельных вагонов к портам и пограничным переходам.

Осуществление данной разработки начато на основании Указания № Н-473у от 03 июня 2002 г. «О создании и внедрении Системы автоматизированного регулирования погрузки в адрес портов и пограничных переходов» («Грузовой экспресс»).

Система «Грузовой экспресс» разработана как сквозная информационная технология на основе типовых технических средств АСУ линейного уровня (припортовых станций и пограничных переходов), ИВЦ железных дорог и ГВЦ ОАО «РЖД».

Регулировочные мероприятия формируются системой на основе прогноза образования свободных мест на складах портов, наличия свободных емкостей путей на припортовых и приграничных станциях, прогноза времени прибытия и выполнения сроков доставки грузов.

На первом этапе внедрения автоматизированной системы «Грузовой экспресс» (АСУ ГЭ) функции разрешения/запрещения погрузки, выбора регулировочных мероприятий по обеспечению своевременной доставки грузов по назначению реализуются руководящим персоналом ЦД и ЦУП ОАО «РЖД» с учетом информации, выдаваемой в режиме «советчика» (аналитически рекомендательное представление информации для лица, принимающего решение).

Для принципиального решения проблемы сокращения простоя вагонов и составов на подходах к припортовым станциям при постоянном росте объемов внешнеторговых перевозок через морские и речные порты в настоящее время и в ближайшей перспективе необходимо создать единое информационное пространство взаимодействия систем управления железнодорожным и морским транспортом на базе современных информационных технологий и стандартных средств телекоммуникационного обмена информацией.

Аналогичные проблемы возникают и на сухопутных пограничных переходах, где необходимо оперативное согласование погрузки и подвода грузов с учетом возможности сдачи поездов и вагонов на сопредельные железные дороги.

Одновременно была решена задача накопления базы статистических данных за отчетные периоды времени (месяц, квартал, полугодие, год) о перевозках внешнеторговых грузов через морские порты и пограничные переходы для проведения различных видов анализа по заданиям руководства ЦЦ и ОАО «РЖД», а также правительственных органов России.

По функциональным признакам АИС ВТП состоит из следующих подсистем:

- ЭКСПОРТ - погрузка экспортных грузов;

- ИМПОРТ - погрузка и прием импортных грузов;

- ТРАНЗИТ - перевозки транзитных грузов;

- ДВИЖЕНИЕ - контроль наличия в движении на российских железных дорогах вагонов с экспортными грузами;

- НАЛИЧИЕ - учет наличия вагонов с экспортными грузами на припортовых станциях и на пограничных переходах.

Система АИС ВТП формируется на основе Информационного Хранилища ОАО «РЖД». Выдача разнообразных справок и отчетных форм на АРМы пользователей осуществляется с использованием SAS-технологий, позволяющих автоматически формировать требуемые выходные формы.

Подсистема ЭКСПОРТ

Данная подсистема предназначена для формирования ежесуточных данных о погрузке экспортных грузов, выдаче этой информации в ЦЦ и ЦУП ОАО «РЖД» и накопления отчетных данных о погрузке экспортных грузов.

Формирование отдельных справок из базы данных подсистемы ЭКСПОРТ производится путем задания значений следующих информационных показателей:

- полигон погрузки (по всей сети, дороге, станции);

- пограничная или припортовая станция назначения (пограничные и припортовые станции сети, пограничные станции, припортовые станции, отдельная пограничная или припортовая станция);

- страна назначения (зарубежные страны, страны СНГ, страны Балтии, страны дальнего зарубежья, отдельная зарубежная страна);

- отчетный период (год, квартал, месяц, день, фиксированный период времени);

- наименование груза (номенклатура грузов, код отдельного груза);

- единица измерения количества груза (тонн, вагоны).

Подсистема ИМПОРТ

Данная подсистема предназначена для формирования ежесуточных и накопления отчетных данных о погрузке и приеме на пограничных переходах и припортовых станциях РЖД импортных грузов, а также о приеме импортных грузов на пограничных переходах со странами СНГ и Балтии.

Подсистема ТРАНЗИТ

Данная подсистема предназначена для формирования ежесуточных и накопления отчетных данных о погрузке и приеме в вагонах и в тоннах на пограничных переходах и на припортовых станциях грузов, следующих транзитом по российским железным дорогам, адресованных в страны СНГ, Балтии и дальнего зарубежья. В этой же подсистеме формируются ежесуточные данные о приеме (в вагонах и тоннах) транзитных грузов на пограничных переходах с железными дорогами, имеющими одинаковую с РЖД ширину колеи (Финляндия, страны СНГ и Балтии, Монголия).

Подсистема ДВИЖЕНИЕ

Данная подсистема предназначена для формирования ежесуточных данных о наличии в движении поездов и отдельных вагонов с экспортными грузами, на железных дорогах России и следующих в адрес портов, портообразующих предприятий и в сопредельные страны через сухопутные погранпереходы. В рамках подсистемы внедрен в промышленную эксплуатацию в ЦЦ и в ЦУП ОАО «РЖД» комплекс задач «Контроль дислокации маршрутов с экспортными грузами, находящимися в ходу на конкретную припортовую станцию или пограничный переход». Данный комплекс позволяет производить в динамике контроль дислокации маршрутов и отдельных вагонов с экспортными грузами назначением на заданные пограничные или припортовые станции с прогнозом даты и времени прибытия и последующей выдачей табличных форм на АРМы ЦЦ и ЦУП ОАО «РЖД».

Подсистема НАЛИЧИЕ

Данная подсистема предназначена для формирования ежесуточных данных о наличии вагонов с экспортными грузами на каждом пограничном переходе или на припортовой станции.

Специалистами ВНИИАС ОАО «РЖД» разработана технология функционирования автоматизированной системы управления подводом массовых грузов к портам, в основу которой положена декадная с разбивкой по дням заявка порта и ПОП о подводе основных грузов на станции примыкания. Реализация таких систем в перспективе может быть осуществлена только при изменении установленного действующими «Правилами перевозок грузов» порядка планирования и на основе двухсторонних соглашений между РЖД и конкретным портом. В настоящее время порты не имеют достоверного прогноза своей работы на декадный период. На линейном уровне организовано:

- информационное взаимодействие АСУ опорного центра припортовой станции и АСУ порта для решения задачи согласованного подвода грузов и ликвидации длительных простоев вагонов до подачи в порты и в ПОП;

- информационное взаимодействие АСУ пограничного перехода и АСУ РЖД для организации обмена информацией между АСУ РЖД и АСУ железнодорожной администрации сопредельной страны для определения возможности сдачи поездов (вагонов) на пограничных переходах.

В АСУ опорного центра припортовой станции поступает информация из АСУ морского порта и АСУ ПОП, содержащая сведения о работе порта по выгрузке вагонов, загрузке портовых грузовых складов (площадок) и графиках подхода судов (с объемными характеристиками этих судов и их специализацией).

Детализированные сведения о состоянии порта и ПОП могут быть получены из АСУ порта и АСУ ПОП в виде следующих согласованных для передачи из порта сообщений:

- наличие грузов в порту;

- погрузка-выгрузка судов за сутки;

- переработка основных грузов за сутки и нарастающим итогом сначала месяца;

- сменно-суточный план.

Сообщение «наличие грузов в порту» содержит следующие реквизиты: код района; код склада; код груза; наименование груза; код отправителя; наименование отправителя; код получателя; наименование получателя; код экспедитора; наименование экспедитора в порту; вес брутто; вес нетто.

Сообщение «погрузка-выгрузка судов за сутки» содержит следующие реквизиты: номер района; номер причала; наименование судна; номер судозахода; номер части; вид операции; код груза; наименование груза; количество груза всего; план погрузки на сутки; факт погрузки за сутки; погрузка с 16.00 до 07.00 план; погрузка с 16.00 до 07.00 факт; остаток; дата прихода; время прихода; дата начала обработки; время начала обработки; дата окончания обработки; время окончания обработки; дата окончания обработки плановая; время окончания обработки плановое; дата отхода; время отхода; простои сутки; простои ночь; агент.

Сообщение «переработка основных грузов за сутки и нарастающим итогом с начала месяца» содержит следующие реквизиты: наименование груза; погружено за сутки на ж/д; погружено за сутки на море; погружено с начала месяца на ж/д; погружено с начала месяца на море.

Сообщение «сменно-суточный план» содержит следующие реквизиты: номер района; номер причала; наименование судна; номер судозахода; номер части; код груза; наименование груза; погружено на 08.00; погружено на 16.00; план на 1 смену; план на 2 смену; план на 3 смену; планируемый остаток на 16.00.

Перечисленные выше сообщения в соответствии с Соглашением об электронном обмене данными между информационными системами ОАО «Новороссийский морской торговый порт» и опорной припортовой станцией Новороссийск (утверждено 27 апреля 2002 г.) лежат в основе реализации 1-го этапа системы «Грузовой экспресс».

Из АСУ портов в АСУ опорных припортовых станций поступают также следующие сведения: о наличии судов на рейде (название судна, вид операции: П - погрузка /В - выгрузка, дата прибытия, род и вес груза, экспедитор); о подходе судов в порт (название судна, вид операции: П - погрузка /В - выгрузка, прогнозируемая дата прибытия, род и вес груза, экспедитор в порту).

На основе обобщения перечисленной информации и информации о погрузке и продвижении грузов в адрес портов и ПОП, поступающей с сетевого уровня, линейный уровень формирует обобщенные данные о наличии грузов на складах портов и ПОП.

Информация о состоянии портовых складов и площадок, грузовых фронтов пограничных станций передается на сетевой уровень в ГВЦ ОАО «РЖД» в виде сообщений утвержденной структуры.

Требования к функциям линейного уровня применительно к пограничным переходам определяются на последующих этапах разработки.

С линейного уровня на дорожный уровень, а далее на сетевой передается информация о наличии грузов на портовых грузовых складах и площадках. Кроме этого, на сетевой уровень в ГВЦ ОАО «РЖД» передается информация о состоянии порта, поступающая из АСУ порта в АСУ припортовой станции.

На дорожном уровне подготавливается и передается на сетевой уровень информация для сетевых баз данных (сетевая погрузка, сетевое положение грузов).

При внедрении первой очереди системы с сетевого уровня на линейный передается информация о погрузке грузов в адрес портов и пограничных переходов на основе сообщения 410. Также можно получить информацию о продвижении вагонов (дислокация на сети, виды и даты совершения операций, прогноз прибытия и т.п.) с этими грузами в направления порта или пограничного перехода.

Структуры соответствующих сообщений и состав реквизитов определяются на этапе проектирования.

После создания в ГВЦ ОАО «РЖД» сетевой отправочной модели пользователи линейного уровня имеют возможность получать информацию о погрузке в объеме электронной накладной.

На сетевом уровне в ГВЦ ОАО «РЖД» разработаны и функционируют:

- база данных сетевой отправочной модели, формируемая на основе электронных дорожных ведомостей, поступающих в ГВЦ ОАО «РЖД» из АРМ ТВК дорог массовой погрузки грузов в адрес морских портов и пограничных переходов;

база данных согласованных заявок на перевозку грузов по информации, поступающей из базы данных ЦФТО ОАО «РЖД»;

база данных о наличии свободных емкостей на портовых складах и грузовых площадках, а также грузовых фронтах пограничных переходов (аналог наличия свободных мест в системе «Экспресс»), формируемая по данным линейного уровня;

- описание транспортной сети;

На этом уровне в рамках автоматизированной системы управления подводом функционирует аналитическая модель, которая на основе информации баз данных ГВЦ ОАО «РЖД» (базы заявок, отправочной модели, модели состояния грузовых фронтов и грузовых площадок в портах) формирует прогноз заполнения свободных мест в порту.

На основании сведений из модели состояния грузовых фронтов складов в портах и ПОП, а также прогноза подхода грузов к порту формируются предложения по разрешению/запрету погрузки в адрес порта, ПОГ или пограничного перехода.

Если при сопоставлении образуется дефицит складских площадей, система предлагает оптимальное (с точки зрения ОАО «РЖД») решение по запрету отгрузки в адрес порта или пограничного перехода.

Данная задача решается на АРМ работника ЦД по регулированию: погрузки в адрес портов или пограничных переходов. При этом на пepвом этапе принятие решения возлагается на ответственного работника ЦД ОАО «РЖД» с учетом анализа текущего положения.

Функции сетевого АРМ ответственного работника ЦД по подводу грузов к портам и пограничным переходам:

- получение из сетевой отправочной модели агрегированных данных о сетевой погрузке в адрес конкретного порта (пограничной станции) с разложением по дорогам погрузки, родам грузов и грузополучателям;

в дальнейшем получение из отправочной модели ГВЦ ОАО «РЖД» сетевого положения (дислокации) грузов, направляемых в конкретный порт (на пограничный переход) с разложением по дорогам дислокации, родам грузов и грузополучателям;

прогнозирование времени подхода грузов к станции назначения с ориентацией на время подхода по данным, полученным из АИС ДГ (по плану формирования), или на сроки доставки по документам;

- показ вариантов «задержки» грузов (вагонов) на сортировочных станциях с выбором времени их отправления для подвода к порту в заданные сроки;

- выбор информации из сетевой базы заявок ГВЦ ОАО «РЖД» применительно к конкретному порту или пограничному переходу;

- разработка «управляющего блока» для выдачи рекомендаций по приему заявок и грузов к перевозке и сопряжения его с АИС ДГ.

Решение о запрете (разрешении) согласования заявок и приема грузов к перевозке в виде специального сообщения через ГВЦ ОАО «РЖД» поступает в ЦФТО и в АРМ ТВК конкретных станций погрузки, а при наличии у клиента собственной АСУ - доходит до самого клиента.

В ЦД ОАО «РЖД» на основе приведенной выше информации производится выбор регулировочных мероприятий для своевременного продвижения грузов в пути следования (транзитные дороги и дороги назначения).

Ответственный работник ЦД ОАО «РЖД», обеспечивающий регулировку погрузки грузов, имеет с помощью средств и программ оформления «витрины» оперативную информацию, необходимую для работы.

Основной набор данных «витрины» содержит:

наименование припортовой станции или пограничного перехода;

наименование отправителя или фирмы-экспедитора;

род груза;

станция погрузки;

-даты, в которые погрузка не рекомендуется.

На последующих стадиях разработки системы прогнозирования образования свободных мест в портах и возможности сдачи поездов на пограничных переходах необходимо рассмотреть возможность формирования модели разрешений/запретов погрузки.

Функции ЦФТО ОАО «РЖД» по рассмотрению заявок на перевозки экспортных грузов, нормированию выгрузки в портах и передаче через пограничные переходы в рамках АСУ «Грузовой экспресс» регламентируются, утвержденным ОАО «РЖД», документом «Порядок взаимодействия отдела внешнеторговых и перевалочных грузов ЦД ОАО «РЖД» (ЦДЭ) и отдела планирования перевозок грузов ЦФТО ОАО «РЖД» (ЦФТОП) по обеспечению выполнения требований Указания ОАО «РЖД» от 13.04.2001 г. № Е-647у «Об обеспечении своевременной выгрузки вагона в портах и передаче экспортных грузов через погранпереходы».

Функциональная схема «Автоматизированной системы управления подводом массовых грузов к порту Новороссийск» приведена на рисунке 7.32.1.

Контроль своевременности доставки грузов на сети железных дорог включает:

- контроль сроков доставки грузов по набору нормативов времени продвижения маршрутизированных вагонов и маршрутов;

- выявление отклонений в продвижении вагонов и маршрутов;

- прогнозирование изменения срока доставки грузов, оценка возможных эксплуатационных затрат и потерь, связанных с нарушением и превышением срока доставки груза на основании сравнения юридического и технологического времени доставки;

- принятие решения о необходимости применения регулировочных мер, расчет оперативного времени доставки, формирование и расчет новых маршрутов следования для вагонов и маршрутов (с нарушением ПФП) и их временных параметров;

- взаимодействие коммерческого диспетчера с диспетчерскими коллективами ЦУП ОАО «РЖД», ЕДЦУ дорог, ЦУМР отделений и станций по вопросам устранения нарушений и ускорения продвижения вагонов и маршрутов на сети.

Функции коммерческого диспетчера

Принимаемые решения направлены:

- на ускорение продвижения вагонов и маршрутов для обеспечения сроков доставки грузов;

- на своевременное устранение возникающих нарушений в продвижении вагонов с целью предотвращения нарушений сроков доставки

Исходя из рассмотренных выше функций коммерческого диспетчера, можно сформулировать требования АРМ Коммерческого диспетчера ЦУП ОАО «РЖД». Этот АРМ автоматизирует функции контроля путем выдачи информации о наличии на сети дорог:

- грузов с просроченным временем доставки;

- грузов с прогнозом невыполнения перевозки в срок (отставание продвижения вагона по срокам проследования контрольных пунктов).

В обоих случаях обеспечивается возможность выборки по продолжительности задержки (количество суток), а также по видам сообщений (экспорт, импорт, транзит), по направлениям (на перевалку, на погранпереходы), по видам отправок (маршрутные, групповые, повагонные), по родам грузов, роду подвижного состава, станциям отправления и назначения, грузоотправителям, грузополучателям и грузовладельцам, объектам дислокации (станциям, отделениям, дорогам).

Наряду с контролем положения дел на сети дорог соблюдение сроков доставки грузов АРМ также обеспечивает автоматизацию выработки и выдачи рекомендаций для принятия управляющих решений, направленных на недопущение невыполнения сроков доставки грузов. В основе рекомендаций лежит экономическая оценка целесообразности ускорения продвижения грузов. Функции коммерческого диспетчера представлены на рисунке 7.32.2.

Контрольные вопросы

Назначение АСОУП
Функции АСОУП
Базовые задачи АСОУП
Прикладные комплексы АСОУП
Дайте пояснения поездной модели дороги
Дайте пояснения вагонной модели дороги
Дайте пояснения контейнерной модели дороги
Назначение и роль системы ДИСПАРК
Назначение и роль системы ДИСКОН
Назначение и роль системы ДИСЛОК
Какие информационные сообщения вы знаете
Назовите корректирующие сообщения
Назовите сообщения запросы
Цель создания системы СИРИУС
Назовите принципы, на которых была создана система СИРИУС
Каково основное назначение системы СИРИУС
Какую главную целевую задачу решает система СИРИУС
Какие основные разработки по системе СИРИУС в настоящее время внедрены в промышленную эксплуатацию
На чем должна основываться технология работы РЛЦ в системе СИРИУС
На чем основывается логистическое управление грузо- и вагонопотоками
Назначение системы САИ
Назовите функции системы САИ
Виды систем САИ, их характеристика
Объясните принцип работы системы САИ
Обоснуйте экономическую целесообразность применения системы САИ
Цель создания системы САИ
Назовите цель создания АСУ ГЭ
Перечислите задачи, решаемые АСУ ГЭ и ее подсистемами
Назовите требования к информационному взаимодействию различных уровней управления
Перечислите основной набор данных и оперативной информации, предоставляемые ответственному работнику ЦД ОАО «РЖД» в рамках АСУ ГЭ

Глава 8. Системы диспетчерского управления перевозками

§ 33. Автоматизированная система ведения и анализа графика исполненного движения – ГИД «Урал – ВНИИЖТ»

Наиболее существенным результатом в рамках реализации проекта создания «АСУ грузовыми перевозками» на сегодняшний день является масштабное внедрение на сети железных дорог Автоматизированной системы ведения и анализа графика исполненного движения – ГИД «Урал-ВНИИЖТ».

Система графика исполненного движения поездов ГИД «Урал-ВНИИЖТ» позволила повысить оперативность и достоверность передачи информации о времени следования поездов. Система позволяет, в частности, отслеживать перемещение поездов на длинных направлениях, крупных станциях и многопутных перегонах, контролировать ход развоза и передачи местного груза. Важной функцией системы является анализ выполнения графика движения поездов, веса и скорости их движения, формирование неполновесных и неполносоставных поездов.

Система ГИД «Урал-ВНИИЖТ» предназначена для автоматизации функций управления перевозочным процессом и включает в себя прогнозирование, планирование, контроль, учет и анализ хода перевозочного процесса.

Назначение системы ГИД и условия применения

Система ГИД создавалась для применения в качестве автоматизированных рабочих мест ДСП, ДНЦ, ДГП и ЦДГП. В этом качестве она может использоваться в ОАО «РЖД» и на всех без исключения дорогах, отделениях и станциях. Однако практика показывает, что систему ГИД пользователи устанавливают на самые неожиданные рабочие места и она поднимает уровень информационной обеспеченности очень многих оперативных и неоперативных работников. Таким образом, система ГИД может применяться везде, где имеется персональный компьютер и канал связи для получения оперативной информации. В настоящее время в систему ГИД «Урал-ВНИИЖТ» входят такие подсистемы как ГИД ДНЦ/ДСП, ГИД ЦД и ГИД ДГП.

Подсистема ГИД ДНЦ/ДСП

Цель разработки системы ГИД ДНЦ/ДСП - повышение уровня эксплуатационной работы путем автоматизации рутинной части работы ДНЦ и ДСП, а также включения в систему новых функций, основанных на современной компьютерной технологии.

Основные функции подсистемы ГИД ДНЦ/ДСП:

- автоматизированное ведение графика исполненного движения;

- быстрый доступ к информации о поездах, составах поездов и локомотивах;

- выдача поездного положения в графических и табличных формах;

- отображение на экране ПЭВМ текущей ситуации на станциях и перегонах (табло диспетчерского контроля);

- отображение информации от аппаратуры ДИСК на графике и табло диспетчерского контроля;

- контроль дислокации и состояния локомотивов;

- учет и анализ выполнения графика, участковой скорости, веса и длины грузовых поездов и их простоя на технических станциях;

- автоматизированное ведение журнала диспетчерских распоряжений (ДУ-58);

- ведение книги выдачи предупреждений на поезда (ДУ-60);

- архивация графика, данных СЦБ и приказов ДНЦ;

- формирование на рабочем месте ДСП сообщений для АСОУП об операциях с поездами;

- работа по запросу с системой АСОУП.

В свою очередь подсистема ГИД ДНЦ/ДСП включает в себя следующие подсистемы:

- подсистема получения информации с устройств СЦБ о занятии изолированных участков на станциях и перегонах, о показаниях входных выходных светофоров, об установке маршрутов приема и отправления, о положении стрелок;

- подсистема отображения в реальном времени на экранах ПЭВМ пользователей графика исполненного движения и табло диспетчерского контроля;

- подсистема обмена информацией между ПЭВМ ДНЦ и ДСП;

- подсистема формирования для АСОУП сообщений об операциях с поездами;

- подсистема обмена информацией между ГИД и АСОУП.

Подсистема ГИД ДГП

Система ГИД ДГП является подсистемой более общей системы ГИД, в которую кроме нее входят подсистемы ГИД ЦД и ГИД ДНЦ/ДСП. В будущем возможно включение и других подсистем.

Цель разработки системы ГИД ДГП - повышение уровня эксплуатационной работы путем автоматизации процессов управления на полигоне дороги.

Основные функции подсистемы ГИД ДНЦ:

- ведение сокращенного графика исполненного движения;

- ведение поездного положения;

- работа ДГП (по запросу) с системой АСОУП и (через нее) с АСУСС.

В состав подсистемы ГИД ДГП входят следующие подсистемы:

- подсистема получения информации о проходах поездов из АСОУП;

- подсистема отображения в реальном времени на экранах ПЭВМ пользователей системы сокращенного графика движения и поездного положения;

- подсистема получения справок из АСОУП и (через нее) с АСУСС.

Система ГИД использует в качестве исходной информацию, получаемую из систем АСУСС и АСОУП.

Общие принципы работы автоматизированной системы диспетчерского контроля (АСДК)

Программные средства автоматизированной системы диспетчерского контроля (АСДК) функционируют в реальном времени (РВ), в непрерывном круглосуточном режиме и обрабатывают большой поток информации, что требует высокой устойчивости и надежности операционной системы (ОС) и файловой системы. АРМы АСДК реализованы в ОС Windows, обеспечены единым пользовательским интерфейсом, имеют одинаковое графическое представление мнемосхем объектов контроля (участков, станций и перегонов), а также единую систему их привязки.

Используемые при отображении фразы, слова и названия выполнены на русском языке и соответствуют принятой на железнодорожном транспорте терминологии. В настоящее время в составе диагностической части АСДК используются технологические АРМы ШЧД, ШН, ДНЦ, ДСП, а также АРМ Администратора сети и Сервер АСДК. На рисунке 8.33.1 представлен АРМ ДСП.

Рисунок 8.33.1 - АРМ ДСП

Все технологические АРМы имеют программу «Черный ящик», предназначенную для восстановления поездной ситуации, предоставляют возможность ведения протоколов нештатных ситуаций в работе устройств и технических средств железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ) и СЦБ и действий оперативного персонала. АРМы объединены в единую информационную сеть (сеть АСДК), обеспечены функциями сетевого приема/передачи информации и поддерживают единый протокол обмена.

Техническая диагностика осуществляется на уровне программного обеспечения АРМов путем логической обработки и анализа совокупности дискретных состояний контролируемых объектов, а также результатов измерений. Перечень функций технической диагностики постоянно растет, разрабатываются новые алгоритмы обработки данных, технические решения по увязке с другими микропроцессорными системами.

Для решения задачи «диагностика состояния устройств» АРМы выполняют функции:

- контроль за правильной работой устройств;

- измерение аналоговых сигналов - напряжений путевых реле, фидеров и станционной батареи, а также тока электродвигателей приводов стрелок при работе на фрикцию;

- автоматическое измерение аналоговых сигналов (период измерения устанавливается для каждого канала отдельно);

- калибровка каналов измерения аналоговых сигналов;

- установка интервалов предотказных значений аналоговых сигналов и занесение в протокол результатов автоматических измерений при их выходе за пределы этого интервала.

В каждом АРМе независимо от его технологического назначения реализуются также общие функции:

- администрирование доступа;

- логический контроль состояний устройств СЦБ и поездного положения;

- графическое представление на экране монитора в виде мнемосхем информации о состоянии устройств СЦБ и поездном положении на контролируемых объектах;

- принудительное обращение внимания оператора на возникновение нештатных ситуаций (звуковая сигнализация, «всплывающие» окна);

- HELP-система (организация помощи);

- поддержка работы в сети АСДК;

- протоколирование состояний технических средств системы, сети, устройств СЦБ;

- хранение, восстановление и воспроизведение информации – «Черный ящик».

Решаются также задачи контроля технического состояния подвижного состава. Информация систем ДИСК и КТС-М передается на все АРМы. Кроме того, предоставляется возможность ее доставки персоналу заинтересованных служб, в частности работникам вагонного хозяйства.

Комплекс программных средств службы Ш

Комплекс содержит АРМ диспетчера дистанции службы Ш (АРМ ШЧД) и АРМ электромеханика СЦБ (АРМ ШН) и предназначен для контроля и диагностики состояния устройств ЖАТ и СЦБ. Минимальная единица внедрения - дистанция службы Ш дороги. При адаптации на дистанцию комплекс содержит:

- АРМ ШЧД на рабочем месте диспетчера дистанции;

- АРМы ШН на рабочих местах электромехаников согласно проекту.

АРМ ШЧД настраивается на контроль полигона всей дистанции службы. АРМ взаимодействует с АРМами ШН дистанции.

АРМ ШН настраивается так, что пользователь (электромеханик) контролирует состояние устройств ЖАТ и СЦБ на одной-двух станциях и прилегающих перегонах. Для малых станций, при отсутствии в комплекте стационарного монитора, клавиатуры, манипулятора "мышь" предусмотрена возможность подключения компьютера типа Notebook для проведения оперативных работ. АРМ взаимодействует с АРМом ШЧД дистанции.

Программные средства поездного диспетчерского контроля

Комплекс программных средств поездного диспетчерского контроля АСДК предназначен для обеспечения поездных диспетчеров и дежурных по станции достоверной информацией о поездном положении на станциях и перегонах диспетчерских кругов и для передачи в АРМ графика исполненного движения (ГИД) данных, необходимых для автоматизированного ведения графика движения поездов.

В состав комплекса входят:

- автоматизированное рабочее место поездного диспетчера АРМ ДНЦ;

- автоматизированные рабочие места дежурного по станции АРМ ДСП;

- «шлюзовая машина» (ШМ) связи с ГИД «Урал-ВНИИЖТ».

Комплекс решает задачи идентификации и проводки по контролируемому участку подвижных единиц, а также прием и передачу их между соседними участками. АРМ ДНЦ и ДСП принимают сигналы реального времени по сети АСДК, отображают состояние устройств ЖАТ и поездное положение на мнемосхемах станций и перегонов.

Программные средства комплекса обмениваются информацией о поездах как между собой, так и с другими системами: автоматизированной системой оперативного управления перевозками АСОУП, системой ведения исполненного графика движения поездов ГИД «Урал-ВНИИЖТ».

В АРМ реализованы всевозможные сервисные функции поездной работы:

- автоматическая или по подтверждению идентификация подвижных единиц;

- получение из АСОУП справок о поездах;

- автоматическое формирование в адрес АСОУП поездных сообщений;

- ведение протоколов поездной работы;

- привлечение внимания пользователя с помощью "всплывающих" окон.

Адаптация комплекса программных средств к конкретному участку не требует изменения программного обеспечения и производится путем настройки файлов конфигурации. При адаптации возможна поддержка одного из двух режимов активности поездной модели ПМ, отвечающей за проводку подвижных единиц:

- активна собственная ПМ комплекса;

- активна внешняя ПМ системы ГИД «Урал-ВНИИЖТ».

При адаптации на активность собственной ПМ комплекс включает АРМ ДНЦ и АРМ ДСП на станциях в соответствии с проектом. АРМ самостоятельно формируют поездные операции, ведут базы данных подвижных единиц, поддерживают связь с АСОУП в полном объеме. Проводку подвижных единиц ведет АРМ ДНЦ. При адаптации на активность внешней ПМ комплекс содержит АРМ ДНЦ, а также одну или более ШМ. АРМ ДНЦ выдают информацию о текущем состоянии устройств ЖАТ в ШМ, откуда она транслируется в ГИД «Урал-ВНИИЖТ», где и осуществляется проводка подвижных единиц. АРМ поддерживают функции запроса справок из АСОУП. Выдачу поездных сообщений в АСОУП производит система ГИД «Урал-ВНИИЖТ».

Автоматизированное рабочее место поездного диспетчера (АРМ ДНЦ)

Так как программное обеспечение АРМ ДНЦ в реальном режиме времени обрабатывает огромный объем информации, АРМ устанавливается на современных, высокоскоростных персональных компьютерах с накопителями большого объема. Кроме того, компьютер оснащается видеокартой, поддерживающей несколько видеоадаптеров.

В штатном режиме АРМ ДНЦ поддерживает многомониторную работу, то есть работу с несколькими экранами, которая позволяет одновременно наблюдать мнемосхему диспетчерского круга и отдельные станции и перегоны. В АРМ поддерживается графическое отображение поездного положения на участке - установленные маршруты, номера поездов и направление их следования (указываются на соответствующих приемо-отправочных путях), проследование поездов по перегонам, работа переездов.

Различные технологические окна предоставляют возможность немедленно получать информацию как общего характера, например, график движения поездов по конкретной станции, так и о каждой подвижной единице, например, натурный лист поезда.

Если АРМ ДНЦ настроен на активность собственной поездной модели (ПМ), для освобождения поездного диспетчера от работы по идентификации поездных единиц эта функция возлагается на АРМ ДСП. Если активна система ГИД «Урал-ВНИИЖТ», то указанные функции реализуются в ней.

На рисунке 8.33.2 представлен фрагмент графика исполненного движения поездов, который ведет ДНЦ.

Рисунок 8.33.2 - График исполненного движения поездов

Автоматизированное рабочее место дежурного по станции (АРМ ДСП)

Пользователь АРМ ДСП контролирует состояние устройств и поездное положение на станциях и прилегающих к ним перегонах. Как правило, АРМ ДСП устанавливается на рабочем месте оператора при дежурном по станции (ДСП). Расстановка АРМ ДСП по станциям и настройка их конфигурации производится таким образом, чтобы каждая станция диспетчерского круга находилась под контролем одного из АРМ.

Основной функцией АРМ ДСП является идентификация проводимых подвижных единиц. Состав и полнота информации в сети АСДК предоставляют возможность автоматизировать процесс идентификации поезда:

- по данным поездной модели, поступившим от АРМ ДНЦ;

- из справок о подходах поездов;

- на основании нормативного графика движения поездов.

В общем случае пользователь может произвести ручную идентификацию. Кроме того, АРМ ДСП обеспечивает выдачу поездных сообщений в адрес АСОУП. Сообщения об операциях с поездом формируются или автоматически, например, при проследовании поезда, или путем заполнения оператором таблицы окна «Поезда, требующие обработки», например, при отцепке вагонов, смене локомотива и т.д. При необходимости АРМ ДСП может быть настроен на активность собственной поездной модели.

Шлюзовая машина

Информация АСДК о дискретном состоянии устройств СЦБ на станциях является динамической базой реального времени, лежащей в основе построения графика движения поездов (ГИД). Так как сеть передачи данных АСДК работает в своем, изолированном, пространстве IP-адресов, а программное обеспечение АРМ ГИД - в сети передачи данных (СПД) дороги, для управления потоками информации между АРМ ДНЦ и головными машинами объектов контроля ГИД «Урал-ВНИИЖТ» используется программное средство - "шлюзовая машина" (ШМ).

ШМ устанавливается на персональных компьютерах, оснащенных двумя сетевыми картами, физически разделяющими две локальные вычислительные сети - АСДК и СПД дороги.

На основе информации АСДК ШМ формирует согласованные с АРМ ГИД структуры данных, помещает их в файл обмена, откуда они поступают на обработку в АРМ ГИД.

Взаимодействие АСДК с АРМ ГИД двустороннее - ШМ принимает от АРМ ГИД информацию о номерах поездов и передает ее в АРМ ДНЦ для отображения поездного положения на станциях диспетчерского круга.

ШМ поддерживает непрерывный визуальный контроль дискретной и поездной информации на всем участке контроля, позволяет выбирать и наблюдать текущие состояния сигналов отдельной станции.

Автоматизированное рабочее место администратора сети АСДК

АРМ Администратора сети АСДК предназначен для мониторинга состояния аппаратно-программных средств самой системы, каналов передачи данных, прохождения потоков информации. Единица внедрения АРМ определяется исходя из прогнозируемого объема обрабатываемой информации: вся сеть АСДК полигона контроля или технологически законченная ее часть.

В штатном режиме на экране монитора АРМ отображаются данные о состоянии комплексов устройств АСДК на станции или перегоне и состоянии каналов связи между ними. При выборе интересующего комплекса или канала пользователь получает возможность проконтролировать работу конкретных устройств, например, модулей КДК или генераторов ГЛС. Информация о состоянии устройств и каналов связи протоколируется.

Сеть передачи данных АСДК работает в пространстве изолированных IP-адресов, что позволяет оптимальным образом ее сконфигурировать, обеспечивает высокую степень достоверности при передаче информации, а также защиту информации от несанкционированного доступа.

Сервер АСДК размещается, как правило, в помещениях серверных компьютеров ИВЦ дороги и предназначен для концентрации и хранения информации сети АСДК (или ее технологически законченной части), а также для предоставления этой информации заинтересованным пользователям СПД дороги. Поддерживающий работу с двумя локальными вычислительными сетями Сервер АСДК оснащается двумя сетевыми картами. Программное обеспечение и файловая структура Сервера АСДК построены таким образом, чтобы исключить возможность воздействия на данные сети АСДК.

Принципы организации базы данных ГИД

Существующая организация базы данных в системе ГИД представляет собой:

1) главную базу, ведущуюся в локальной сети ЦУП/ИВЦ дороги и работающую с источниками информации - АСОУП, СЦБ и операторами (ДНЦ, ДСП). Ведение данной базы осуществляет одна машина ("Головная машина ГИД"), доступ по чтению имеют все рабочие места ГИД под локальной сетью;

2) необходимое количество локальных копий основной базы или ее фрагментов на рабочих местах, подключенных в ГИД через низкоскоростные каналы. Данные локальные копии поддерживаются за счет копирования потока сообщений, используемых для ведения основной базы, плюс потока сообщений, порождаемого головной машиной ГИД при формировании расписаний на основе данных СЦБ. Указанные локальные копии могут использоваться, в том числе для резервирования основной базы ГИД, так как они полностью совместимы с ней по формату и могут быть (при соответствующей настройке потока сообщений) идентичны по содержанию.

Данная организация позволяет иметь доступ на удаленных рабочих местах ко всем необходимым данным из базы ГИД, не создавая при этом пиковых нагрузок при передаче множественных объемных ответов на запросы. Такой эффект достигается за счет того, что передаются только изменения состояния главной базы, которые происходят достаточно равномерно и могут быть представлены отдельными, не очень крупными сообщениями.

Однако такая организация требует строгой структуризации объектов управления и видов сообщений при ручном вводе информации. При этом следует четко понимать, что мгновенное отражение введенной информации в данной локальной копии базы не приводит к такому же мгновенному эффекту в остальных копиях (в том числе и в главной базе), а проявляется спустя соответствующее время доставки по распределенной сети.

Система организации баз данных и программное обеспечение ГИД позволяют организовать необходимое количество копий базы данных ГИД, поддерживаемых через каналы с невысокой пропускной способностью, а также подключение как к главной копии базы ГИД, так и к локальным копиям базы рабочих мест ГИД по каналам с достаточной пропускной способностью. При этом функциональный состав АРМ является практически независимым от того, к какой базе подключен АРМ (к основной или ее копии). Единственное ограничение - на АРМ, подключенных к неглавной копии базы ГИД недоступны номера поездов на схеме станции (в табло ДК).

Программное обеспечение ГИД устроено таким образом, что пользовательские функции и функции ведения копии базы ГИД могут выполняться одной и той же программой. Именно так работают АРМ ГИД (например, ДСП), подключенные в систему по низкоскоростным каналам (менее 4 МБит/С). Т.е. Удаленный АРМ ГИД ведет локальную копию базы ГИД (или необходимой ее части), т.е. является "ведущей машиной ГИД" и одновременно является пользовательским рабочим местом. При этом, если этот АРМ находится в локальной сети (например, локальная сеть на станции), то к ведомой им локальной копии базы могут подключаться прочие абоненты локальной сети. Ограничением на условия работы АРМа, ведущего главную или локальную копию базы ГИД является требование его круглосуточного функционирования именно как АРМ ГИД. Это необходимо по двум соображениям:

1. Копия базы должна поддерживаться в соответствии с текущим моментом времени, а выключение ведущей машины ГИД приведет к "замораживанию" состояния базы на моменте остановки.

2. Сообщения, направляемые для данной ведущей машины ГИД, начинают накапливаться в СПД и могут быть утеряны, вследствие чего данная копия базы ГИД станет несоответствующей по содержанию главной базе ГИД.

§ 34. Центры управления местной работой (АСУ ЦУМР)

Местная работа - один из важнейших, относительно самостоятельных этапов перевозочного процесса в целом. На нее приходится больше половины времени оборота вагона. Информационные технологии управления местной работой являются основным инструментом поэтапного ускорения оборота вагонов и повышения производительности вывозных, передаточных и маневровых локомотивов.

Автоматизация управления местной работой включает два направления: сквозной контроль состояния местной работы (административный контур управления) и информатизацию диспетчерского управления местной работой (технологический контур).

Первое направление реализуется в рамках системы СИРИУС и предусматривает выдачу в единых интерфейсах пользователей показателей, характеризующих состояние и итоги местной работы.

Второе направление реализуется в рамках специализированной системы АСУ МР и предусматривает создание информационно-управляющих технологий, обеспечивающих планирование и организацию собственно местной работы. Это назначение местных поездов, формирование заказ-нарядов для станций на прицепку вагонов к ним, согласование работы с каждым местным вагоном по всей цепочке операций, своевременное обеспечение каждой заявки годным для ее выполнения подвижным составом, организацию эффективной работы локомотивов, выделенных на местную работу и др.

АСУ МР охватывает три уровня организации перевозочного процесса (дорожный, отделенческий и станционный) и предполагает концентрацию основных функций планирования и организации местной работы в рамках созданных в отделах перевозок отделений железных дорог ЦУМРов.

Информатизация работы дорог, отделений и станций по развозу, сбору вагонов, обеспечению погрузки и выгрузки, а также использованию парка специально выделенных локомотивов (вывозных, передаточных, маневровых) реализуется поэтапно. Одним из этапов является повсеместное внедрение ЦУМРов. На рисунке 8.34.1 представлена структурная схема АСУ ЦУМР.

Персонал центра управления местной работой сформирован на базе отдела перевозок отделения дороги и включает в себя руководителя - заместителя начальника отдела перевозок по грузовой работе и сменных работников: дежурного по отделению, диспетчера по местной работе и поездного диспетчера окружной ветви.

Также распределение может быть функциональным, когда в пределах ЦУМРа один ДНЦМ (вагонораспределитель) выполняет функции грузовой работы и управления вагонными парками, а другой осуществляет текущее планирование и руководство развозом местного груза, управляя парками локомотивов, обслуживающих местную работу.

Комбинированное распределение сочетает первые два варианта организации работы ДНЦМ на полигонах ЦУМРа сложной структуры при больших объёмах местной работы. При этом в оперативно-диспетчерской структуре ЦУМР могут предусматриваться должности диспетчеров (операторов) по организации перевозок выделенных грузов (наливных, рудно-металлургических, строительных, химических, угля, перевалки на водный транспорт), круги поездных и узловых диспетчеров, обслуживающих малодеятельные участки, не имеющие пассажирского и транзитно-грузового движения и выполняющие исключительно местную работу, а также отдельные рабочие места ДНЦМ на узлах, удаленных от места дислокации отделения дороги (в частности, в помещениях упраздненных отделений железных дорог).

Рисунок 8.34.1 - Структурная схема АСУ ЦУМР

Цель создания системы

Создание АСУ ЦУМР является основным направлением в коренном улучшении местной работы и ускорения оборота местного вагона в условиях централизации диспетчерского управления перевозками. Это позволит оптимизировать управление местной работой, получить своевременное и достоверное информационное обеспечение сменно-суточного и текущего планирования на основании заявок грузоотправителей на погрузку, данных о подходе вагонов, автоматизировать функции контроля и учета местной работы отделения, ведение отчетной документации.

На АСУ ЦУМР возложены важнейшие эксплуатационные задачи: организация развоза местного груза, обеспечение отправителей погрузочными ресурсами, оперативное удовлетворение повышенных заявок, контроль за использованием вагонов отправителями и получателями грузов (простой, повреждение, годность под погрузку и др.), своевременное обнаружение и организация устранения неисправностей технических средств совместно с поездным диспетчером дорожного центра управления (ДЦУ), совместное планирование дежурным по отделению ЦУМРа (ДНЦО) и поездным диспетчером ДЦУ вариантов пропуска поездов с наименьшими задержками в случае длительных отказов и др.

Автоматизация планирования обеспечивает получение информации отделенческого уровня, позволяющей анализировать ситуацию и принимать обоснованные решения. Отменено ручное введение технологических документов (накопительных ведомостей, натурных и сортировочных листов, актов общей формы, памятки подачи, уборки вагонов, вагонного листа, выходных форм по результатам технического осмотра вагонов и т.д.), осуществляется динамическое отслеживание дислокации и состояния местного вагона.

Конечная цель создания АСУ МР и ЦУМР – оптимизация местной работы, обеспечивающая сокращение затрат на ее выполнение. Средство достижения – создание полнофункциональной системы, обеспечивающей оптимальное планирование и диспетчерский контроль за выполнением планов и установленных нормативов. Рассмотрим краткую характеристику АСУ МР.

Характеристика единой АСУ МР

Цель создания АСУ МР – оптимизация местной работы, обеспечивающее сокращение приведенных затрат на ее выполнение (предполагается совмещение в единой денежной оценке критериев улучшения показателей использования вагонов и сокращения эксплуатационных расходов).

Средство достижения: создание полнофункциональной системы, обеспечивающей оптимизационное планирование и диспетчерский контроль выполнения планов и установленных нормативов.

Все работы реализуются в рамках единой системы, включающей в себя расширение базы данных (БД) АСОУП-2 под потребности АСУ МР и комплекс задач по организации, планированию, контролю, регулированию и анализу местной работы.

Система является единой для всей сети железных дорог.

Основное назначение системы

Наличие большого числа объектов управления, огромное число вариантов выполнения работы, не поддающееся охвату умом самого опытного управленца, требуют введения следующей схемы управления: чисто машинное планирование работы с минимальным, строго регламентированным вмешательством человека в этот процесс, последующий диспетчерский контроль и регулирование операций с целью максимально полного выполнения сформированных ЭВМ планов.

Современное управление местной работой имеет довольно сложную многоуровневую структуру. Это продиктовано сложностью управляемых процессов и неоднородностью транспортных потоков, которые зарождаются, трансформируются и погашаются в пределах полигона ЦУМРа. Поэтому АСУ местной работой имеет функционально-модульное построение. Технологические и программные модули, реализующие отдельные функции управления, должны обеспечивать возможность масштабирования и конфигурирования системы и взаимодействующих автоматизированных рабочих мест разных уровней под изменяющиеся потребности практики организации перевозок.

Сменно-суточное планирование о выгрузке базируется на данных о вагонах, находящихся в подходе к станциям их назначения на отделении дороги. Вся необходимая информация о планируемых к выгрузке вагонах структурирована в зависимости от места нахождения вагонов на отделении или в подходе, объединения их в поезда или в группы, выполняемых с вагонами технологических операций на момент времени расчета плана.

После сохранения плана выгрузки осуществляется контроль за ходом доставки вагонов, включенных в план, к станциям выгрузки, а также за ходом выгрузки на текущий момент.

Пономерной автоматизированный контроль позволяет досконально анализировать как качество плана, так и его выполнение. Специальным образом организованный интерфейс позволяет быстро выявлять узкие места в работе и пооперационно контролировать оборот местного вагона (смотри рисунок 8.34.2).

Рисунок 8.34.2 - Контроль выполнения пономерного плана выгрузки

Структура планирования погрузки представлена на рисунке 8.34.3

Рисунок 8.34.3 - Планирование погрузки

На станциях маневровый или грузовой диспетчер организуют работу пунктов коммерческого осмотра по отбору вагонов.

Система на его АРМе автоматически предлагает к осмотру только те вагоны, параметры которых соответствуют параметрам заявок, включенных в задание на отбор (смотри рисунок 8.34.4).

Рисунок 8.34.4 - Пономерное планирование обеспечения погрузки

Диспетчерский аппарат ЦУМР в диалоге с АСУ рисунок 8.34.5 осуществляет непрерывный мониторинг хода местной работы, в том числе:

- продвижение и прибытие местных вагонопотоков;

- ход отбора и подачи вагонов под погрузку;

- выполнение простоев вагонов на станциях и в местах необщего пользования;

- дислокация и работа локомотивов и т.д.

На практике схема распределенного управления местной работой будет жизнеспособной только при наличии графика движения с пониточным планированием и контролем. В составе задач ЦУМРа должны быть табличные интерфейсы, в которых будет видна ответственность каждого уровня (кто и какие местные поезда запланировал и заказал локомотивы, обеспечил или не обеспечил заявку, подготовил поезд на плановую нитку, взял или не взял подготовленный поезд на участок и доставил или не доставил его вовремя).

Рисунок 8.34.5 - Оперативный контроль и диспетчерское руководство местной работой

Именно поэтому в основу типовой технологии организации и управления местной работой в условиях АСУ, подготовленной ВНИИАСом, заложен принцип работы по графику с вариантными режимами его использования в оперативной обстановке. Пример графика местной работы приведен на рисунке 8.34.6.

В основе расчетов по оперативному планированию эксплуатационной работы ЦУМРа лежат модели продвижения потоков транспортных единиц – поездов, локомотивов, вагонов.

Принципиальное изменение технологии оперативного управления местной работой, обеспечивающее основной эффект от информатизации рассматриваемого направления, предполагается получить при внедрении прогнозной модели, функционирующей на базе суточных план-графиков местной работы и нормативов времени на выполнение всех операций.

С использованием прогнозной модели формируются компьютерные проекты сменно-суточных планов, включая конкретные задания на каждые сутки и смену по количественным и качественным показателям (в том числе по обороту местного, порожнего вагонов и вагонов, вывозимых после грузовых операций). В рамках автоматизированного текущего планирования формируются детальные задания по работе с каждым местным поездом.

Рисунок 8.34.6 - График исполненной местной работы

Автоматизированный диспетчерский контроль позволит немедленно информировать диспетчерский аппарат об отклонениях от принятых планов и нормативов времени на операции. Обеспечивается эффективное взаимодействие диспетчеров Центра управления местной работой и Дорожного центра управления по отраженным на их АРМах плановым и исполненным графикам местной работы.

Основные функции АСУ ЦУМР

Управление местной работой тесно связано с организацией поездной работы, да и сама местная работа не замыкается в пределах отделений дорог: передача местного груза между отделениями, межотделенческое регулирование порожних вагонов под погрузку и т.п.- функции ДЦУ.

Структура управления предусматривает непосредственное участие в сменно-суточном планировании местной работы руководителей районов управления ДЦУ, отделов перевозок, грузовой и коммерческой работы, районного агентства фирменного транспортного обслуживания (РАФТО) и оперативно-диспетчерского аппарата ДЦУ и ЦУМРа. Руководство всем комплексом вопросов по оперативному управлению эксплуатационной работой отделения дороги осуществляет дежурный по району управления (ДРУ) ДЦУ.

Основные функции ЦУМРа:

- обеспечение безопасности движения поездов, маневровой работы и сохранности перевозимых грузов;

- планирование местной работы отделения дороги в соответствии с техническим планом, заявками грузоотправителей, заданиями службы перевозок;

- организация выполнения плана местной работы отделения дороги в соответствии с техническими нормами и заданиями службы перевозок;

- оперативное управление местной работой опорных станций линейных районов и координация их работы;

- организация грузовой работы на станциях отделения;

- обеспечение совместно с ДЦУ развоза местного груза между станциями отделения;

- планирование поездообразования на участковых и сортировочных станциях отделения;

- координация работы структурных подразделений отделения дороги по обеспечению выполнения нормативного графика движения, плана формирования поездов и технических норм эксплуатационной работы;

- контроль работы технических средств и своевременное принятие мер по устранению неисправностей;

- регулирование парка грузовых вагонов в соответствии с нормами технического плана и распоряжениями службы перевозок;

- взаимодействие с владельцами мест необщего пользования, отправителями и получателями грузов, операторскими компаниями.

В рамках новой вертикали оперативного управления персонал опорных станций линейных районов планирует и организует местную и грузовую работу на закрепленных участках и станциях в соответствии с планом и заданиями отделения дороги и службы перевозок, развоз местного груза и сбор выгруженных и погруженных вагонов в соответствии со сменными и оперативными заданиями диспетчерского аппарата ЦУМРа и ДЦУ. Ведется планирование поездообразования для своевременного отправления местных поездов по установленным ниткам графика по согласованию с поездным диспетчером ДЦУ.

Диспетчерский аппарат несет ответственность за своевременную подачу вагонов на фронты погрузки и выгрузки на местах общего и необщего пользования; выполнение регулировочных заданий при отправлении порожних вагонов в соответствии с приказом-заданием службы перевозок; за организацию работы маневровых локомотивов и взаимодействие с локомотивными депо по обеспечению местной работы. Он осуществляет регулирование парка грузовых вагонов в соответсвии с нормами технического плана, работу с резервом ОАО «РЖД», а также с ветвевладельцами, отправителями и получателями грузов, операторскими компаниями по вопросам подачи, уборки и погрузки-разгрузки вагонов, взаимодействие с вагонными депо и его подразделениями по организации ремонта неисправных вагонов.

Основу оперативного планирования местной работы отделения составляет разработка суточного и сменного планов. Исходными данными для суточного планирования работы служат заявки грузоотправителей, получаемые через начальников опорных станций линейных районов, технический план работы отделения дороги, приказы и распоряжения руководства дороги, службы перевозок и отделения, данные о поездном положении и парке вагонов на полигоне ЦУМРа и станциях, диспетчерских участках отделения дороги и подходе вагонопотоков к отделению (по информации из систем ОСКАР, ГИД «Урал-ВНИИЖТ» и АСОУП). Проект сменного и суточного планов местной работы разрабатывается начальником ЦУМРа или его заместителями с начальниками опорных станций линейных районов или их заместителями и согласовывается начальником отделения дороги с последующим утверждением в управлении дороги.

Текущее планирование местной работы осуществляется оперативным аппаратом ЦУМРа и ДЦУ по 3-часовым периодам. Текущий план предусматривает в условиях конкретных суток задание на погрузку и выгрузку, развоз и передачу местного груза. Он составляется дежурным по району управления совместно с ДЦУМР.

В текущем плане указываются:

- план отправления местных грузов;

- задание по подводу местного груза на опорную станцию линейного района и его развоз по станциям района;

- размеры приема местного груза с соседних отделений;

- наличие местного груза на станциях и участках отделения, местах массовой погрузки и выгрузки;

- фактическое обеспечение станций порожними вагонами;

- регулировочное задание при отправлении порожних вагонов из-под выгрузки по роду подвижного состава;

- эксплуатируемый парк локомотивов для обеспечения местной работы.

В течение смены оперативный аппарат ЦУМРа контролирует ход выполнения намеченного плана грузовой работы, дает предложения дежурному по району управления ДЦУ по сбору и распределению порожних вагонов, развозу местного груза, принимает участие в организации погрузки и выгрузки по станциям отделения дороги и информирует руководство отделения дороги о ходе выполнения заданий.

Рассмотрим функции некоторых подсистем АСУ ЦУМР.

Функции подсистемы организации грузовой работы

Функции данной подсистемы ориентированы на работу приемосдатчиков грузов.

Для приемосдатчика предусмотрено оформление следующих операций с автоматическим формированием документов и занесением в базу данных необходимой информации о вагонах:

- регистрация результатов осмотра вагонов, отбираемых для подачи под погрузку, с формированием записи в книге ф. ВУ-14;

- оформление памятки на подачу вагонов на места грузовой и технической работы;

- оформление актов общей формы на задержку подачи вагонов по вине клиента;

- оформление актов общей формы на подачу неочищенных вагонов с согласия грузоотправителя;

- оформление актов общей формы на задержку окончания грузовой операции;

- оформление актов общей формы на отказ от подписи памятки;

- оформление памятки на уборку вагонов с мест грузовой и технической работы;

- оформление вагонного листа на повагонную или групповую отправку;

- расчет платы за пользование вагонами с учетом актов общей формы на задержку подачи вагонов по вине клиента, подачу неочищенных вагонов, задержку окончания грузовой операции и формирование ведомости подач и уборок вагонов ф. ГУ-46;

- получение справки о местной работе.

Функции подсистемы подготовки вагонов под погрузку

Подсистема включает в себя задачи автоматизации технологических операций на промывочно-пропарочных станциях:

- ввод информации о результатах осмотра прибывших на станцию цистерн;

- подача вагонов на эстакады ППС для обработки;

- ввод информации о результатах обработки на ППС;

- формирование актов ВУ-20 о цистернах обработанных и годных под налив груза отдельно на каждый вагон;

- формирование акта ВУ-20 на обработанную группу вагонов;

- формирование актов ВУ-19;

- формирование журнала ВУ-17;

- расчет справок о цистернах, подготовленных под налив указанного продукта;

- формирование акта ВУ-18;

- отчет о работе ППС;

- функции подсистемы контроля вагонов нерабочего парка;

- основной направленностью подсистемы является автоматизация элементов технологических процессов на станциях, связанных с деятельностью персонала пунктов технического осмотра вагонов.

Подсистема контроля за состоянием и дислокацией локомотивов

В рамках системы дислокация локомотивов прослеживается в течение всего периода его нахождения в пределах линейного района, начиная с момента появления локомотива в составе поезда на подходе к линейному району.

Операции с локомотивами регистрируются работниками станций и оператором при дежурном по локомотивному депо.

- основные операции с локомотивами на станции;

- отцепка локомотива от поезда;

- прицепка локомотива к поезду;

- замена бригады;

- постановка локомотива на путь захода в депо.

Функции подсистемы оперативно-статистического учета и отчетности

В данной версии АСУ ЛР формируются следующие учетные и отчетные формы:

- балансовый журнал вагонооборота станции ф.ДУ-4;

- книга учета простоя вагонов ф. ДУ-9;

- журнал учета поездов, вагонов и контейнеров по стыкам ф.ДУ-11;

- отчет о переходе поездов, вагонов и контейнеров между дорогами и отделениями железных дорог ф.ДО-1;

- отчет о вагонном парке ф.ДО-2;

- отчет по учету простоя грузовых вагонов на станции ф.ДО-6;

- отчет о приеме груженых вагонов по направлениям ф.ДО-15

раздел 1;

- отчет о наличии груженых вагонов по направлениям ф.ДО-15 раздел 3;

- отчет о выполнении вагонопотоков по назначениям плана формирования ф.ДО-17;

- отчет о работе сортировочных станций ф.ДО-24.

Информационно-справочная подсистема

Подсистема включает в себя набор справок различной технологической ориентации.

Большая группа справок формируется в качестве табличного дополнения к графическому режиму представления информации о вагонах.

Каждая справка ориентирована на тот или иной выбранный критерий оценки состояния вагонных парков, в том числе:

- по назначениям плана формирования;

- по родам подвижного состава;

- вагоны с разрядными грузами;

- вагоны с негабаритными грузами;

- вагоны, следующие в регулировку;

- вагоны, прибывшие в адрес станционной клиентуры;

- по признакам качества номеров вагонов;

- вагоны, требующие охраны;

- вагоны с живностью;

- порожние вагоны с разложением по родам;

- по государствам – собственникам;

- по дорогам назначения;

- по отделениям своей дороги;

- по перевозимым грузам;

- по времени простоя на объекте.

Функции подсистемы организации грузовой работы

Функции данной подсистемы ориентированы на работу приемосдатчиков грузов.

- оформление памятки на подачу вагонов на места грузовой и технической работы;

- оформление актов общей формы на задержку подачи вагонов по вине клиента;

- оформление актов общей формы на подачу неочищенных вагонов с согласия грузоотправителя;

- оформление актов общей формы на задержку окончания грузовой операции;

- оформление актов общей формы на отказ от подписи памятки;

- оформление памятки на уборку вагонов с мест грузовой и технической работы;

- оформление вагонного листа на повагонную или групповую отправку;

- получение справки о местной работе.

Функции подсистемы подготовки вагонов под погрузку

- ввод информации о результатах осмотра прибывших на станцию цистерн;

- подача вагонов на эстакады ППС для обработки;

- ввод информации о результатах обработки на ППС;

- формирование актов ВУ-20 о цистернах обработанных и годных под налив груза отдельно на каждый вагон;

- формирование акта ВУ-20 на обработанную группу вагонов;

- формирование актов ВУ-19;

- формирование журнала ВУ-17;

- расчет справок о цистернах, подготовленных под налив указанного продукта;

- расчет справок о работе мастера.

После ввода информации об обработке цистерн на ППС автоматически формируется акт ф. ВУ-19 на цистерны неисправные и акт ф. ВУ-20 на цистерны исправные и годные под налив.

Введенная информация записывается в базу системы, обеспечивая, в том числе возможность контроля цистерн, обработанных повторно.

Вагоны под выгрузку и отобранные под погрузку подаются по памятке на места грузовой работы на подъездные пути.

Вид окна ввода информации по результатам осмотра прибывших цистерн представлен на рисунке 8.34.7.

Средства и технические требования

С целью автоматизации информационного обеспечения технологических операций рабочие места персонала линейных предприятий оснащаются АРМами, отличительной особенностью которых является возможность адаптации их функционального состава к специфике должностных обязанностей, выполняемых конкретным работником.

АРМы оснащены современным компьютерным оборудованием и автоматизированной системой управления линейным районом, которая позволяет вести информационную модель станций, контролировать простой вагонов по объектам дислокации, выдавать справки по расчлененному простою местного вагона с момента его прибытия до момента отправления со станции.

Рисунок 8.34.7 - Вид окна ввода информации по результатам осмотра прибывших цистерн

Разработано приложение для ЦУМРов - табло коллективного пользования «ОНИКС», которое позволяет в реальном времени контролировать сверхнормативный простой вагонов по элементам: в ожидании подачи, под грузовыми операциями, в ожидании отправления.

Кроме того, ЦУМР оснащен АСУ ГИД «Урал-ВНИИЖТ». Система включает в себя АРМы дежурного по станции и поездного диспетчера, обеспечивающего передачу информации о проследовании поездов по каждой станции, и позволяет видеть положение поездов и вагонов на полигоне отделения, осуществлять с ними необходимые операции.

Помимо этого ЦУМР оснащен оперативной системой контроля и анализа работы (ОСКАР).

Доступ к функциям АРМа осуществляется посредством единого пользовательского интерфейса, позволяющего выбрать интересующий абонента системы объект (подвижный или стационарный) и требуемую технологическую функцию.

Экран пользовательского интерфейса состоит из трех основных зон:

- область иерархически связанных стационарных объектов линейного района, контролируемого опорным центром (станций, межстанционных перегонов, станционных парков, путей, грузовых фронтов и т.п.);

- область представления информации о подвижных объектах (поездах, локомотивах, вагонах);

- область функциональных клавиш.

Используя дерево объектов, пользователь имеет возможность, «раскрывая объект», перемещаться от более крупного объекта к более мелкому или двигаться в обратном направлении.

Информация о подвижных объектах может, по выбору пользователя, представляться как в табличной, так и в графической форме с использованием цветовой гаммы, поднимая тем самым уровень визуализации представляемых сведений.

Для удобства абонентов системы функциональные клавиши, выполненные в виде экранных «иконок», сгруппированы на отдельных панелях в соответствии с технологической целесообразностью. Состав одновременно находящихся на экране клавиш определяется выбранным объектом (подвижным или стационарным) и его состоянием на момент обращения к системе. Вид основного рабочего окна АРМ представлен на рисунке 8.34.8.

Рисунок 8.34.8 - Пример вида окна АРМ

Выбор объекта, с которым необходимо работать пользователю, осуществляется с помощью выделения ветви дерева объектов. Существует возможность настройки перечня стационарных объектов индивидуально для каждого рабочего места с учетом границ территориальных объектов доступных конкретному должностному лицу.

Набор функциональных возможностей того или иного АРМа определяется характером должностных обязанностей соответствующего работника.

При выделении стационарного объекта уровня парк или подъездной путь, появляется возможность просмотра состояния путей парка или фронтов подъездного пути.

Доступно несколько режимов отображения поездной и вагонной модели парка:

- обобщённый (табличный) - с итоговыми данными о поездах и группах вагонов;

- графический - детализированный до уровня вагона (смотри рисунок 8.34.9).

Рисунок 8.34.9 - Графический режим предоставления информации

В графическом режиме краткую информацию о вагоне можно получить, установив указатель мыши на соответствующую пиктограмму.

В графическом режиме также применяются различные схемы цветовой раскраски вагонов по технологическим критериям, например, по родам вагонов, по времени простоя на станции, по назначениям плана формирования и т.п.

§ 35. ОСКАР и ОСКАР-М

Эффективное управление любым производственным процессом, особенно таким сложным, как железнодорожный транспорт может быть реализовано только на основе всеобъемлющей, достоверной и аналитически обработанной информации. Владение такой информацией является обязательным и непременным условием оптимальной организации перевозочного процесса, выявления и сокращения непроизводительных расходов, проведения эффективной политики в области регулирования тарифов, экспедиторской деятельности. Именно этим целям служит, в числе прочих, эксплуатируемый ГВЦ Программно- технический комплекс ЦУП «ОСКАР».

Система «ОСКАР», эксплуатируемая с 2001 г., создана для обеспечения пользователей оперативной информацией о работе железных дорог. Благодаря этой системе диспетчерский аппарат в режиме реального времени контролирует выполнение графика движения грузовых и пассажирских поездов, дислокацию подвижного состава, выполнение дорогами плановых показателей, нарушение сроков доставки грузов, отслеживает погрузку/выгрузку по всем родам подвижного состава, обмен по междорожным и межгосударственным стыковым пунктам. Система позволяет не только получать необходимую информацию в оперативном режиме, но и автоматически анализировать полученные сведения. Она реализована в виде комплекса АРМов – программно-технических средств предоставления информации пользователю. Благодаря этой системе диспетчерский аппарат в режиме реального времени контролирует выполнение графика движения грузовых и пассажирских поездов, дислокацию подвижного состава, выполнение дорогами плановых показателей, нарушение сроков доставки грузов, отслеживает погрузку/выгрузку по всем родам подвижного состава, обмен по междорожным и межгосударственным стыковым пунктам. Система позволяет не только получать необходимую информацию в оперативном режиме, но и автоматически анализировать полученные сведения.

Источниками информации для системы «ОСКАР» являются дорожные и сетевые базы данных, куда сообщения поступают в режиме реального времени. «ОСКАР» позволяет получать детальные сведения о подвижном составе, такие как дислокация, информация о поезде, паспортные данные, принадлежность, натурный лист.

Выходная информация реализована в виде таблиц, графиков и диаграмм. В настоящее время, используя программно-технический комплекс ЦУП «ОСКАР», диспетчеры ОАО «РЖД» имеют возможность формировать плановые показатели для дорог. В перспективе система позволит руководить работой дорог непосредственно через АРМы ЦУП.

Целью оперативного контроля эксплуатационных показателей является представление оперативной информации об основных учетных показателях перевозочного процесса, их анализ и оценка.

Представленными данными могут пользоваться руководящий состав ОАО «РЖД», дороги, оперативно-распорядительный отдел службы перевозок, руководство РЦУП, при реализации следующих задач:

- оперативный контроль за перевозками;

- своевременное принятие решений при выявленных нарушениях;

- постоянный контроль за выполнением нормативных показателей;

- получение оперативных данных для проведения селекторных совещаний и докладов руководству.

Данный контроль предназначен как отдельно для конкретных поездов, так и для направлений, участков ДНЦ, НОД, дороги в объеме направления.

Он основан на базе информации, получаемой с АСОУП, а по мере расширения информационной базы будут использоваться данные и с других источников.

База данных системы ОСКАР хранится и оперативно обновляется в реальном времени на серверах ЕДЦУ дороги, ПТК ЦУП ОАО «РЖД».

В ней представлены следующие параметры:

- расчет участковой скорости;

- расчет маршрутной (коммерческой) скорости;

- определение среднего веса поезда;

- определение средней условной длины поезда;

- определение простоев по операциям с поездами;

-перечень станций, допустивших нарушения длины и веса при формировании и отправлении поездов;

- представление нормативных данных скорости, длины и веса поезда в зависимости от полигона следования поездов (направление, участок, НОД);

- сравнение нормативных и фактических показателей;

- выделение из общей суммы показателей наиболее критичных;

-расчет поездов по весу и количеству вагонов;

- расчет значений поездо-километров, вагонно-километров, тонно-километров на полигоне;

- динамика изменения показателей;

- оценка работы по полигонам и категориям поездов.

Весь расчет ведется в режиме текущего времени с нарастанием итогов с 18-00 и обновлением информации каждый час, но для сравнительного анализа предусмотрена возможность просмотра контроля за прошедшее время.

Назначение системы ОСКАР-М («Табло эксплуатационных показателей»)

Целью создания системы явилась необходимость обеспечить руководящий аппарат дороги и линейных предприятий оперативной информацией о движении поездов, работе станций, состоянии вагонных и локомотивных парков, дислокации и использовании локомотивных бригад, а также предоставить возможность получения аналитических отчетов, справок, графического отображения динамики выполнения текущей работы, просмотра архивных данных и выдаче прогноза работы подразделений дороги, что позволяет существенно сократить эксплуатационные издержки.

При разработке системы особое внимание было уделено удобству работы с выдаваемой информацией, скорости получения справок и отчетов, простоте перехода из одних данных в другие, логически с ними связанными, обеспечение безопасности и отказоустойчивости системы.

В системе «Табло эксплуатационных показателей» применен интуитивно понятный пользовательский интерфейс, что позволяет любому клиенту, имеющему минимальные знания работы с операционной системой Windows, быстро разобраться со всеми режимами комплекса.

Работа начинается с «Главной таблицы», которая содержит цифровые значения наиболее важных показателей, характеризующих работу дороги и НОД:

- содержание вагонных парков и их отклонение от норм;

- грузовая работа (технический или суточный план и факт выполнения);

- выполнение участковой, маршрутной скорости, веса и длины поездов, тонно-километровая работа;

- наличие на дороге пассажирских и пригородных поездов (в т.ч. с опозданием);

- наличие поездов с нарушением веса, длины и плана формирования;

- количество брошенных поездов;

- обмен по стыковым пунктам дороги и отделений;

- рейтинговая оценка работы НОД.

Также имеется набор дополнительных режимов, выведенных в виде кнопок панели навигатора в верхней части таблицы:

«Слежение» - слежение за выделенным подвижным составом, вертушками, маршрутами, хозяйственными поездами и сроком доставки груза.
1. «Поиск» - поиск вагона, технический паспорт и история работы вагона, поиск поезда и локомотива.
2. «Карта» - стилизованная карта дороги, отображающая поездное положение.
3. «ЕДЦУ» - информационно-справочный комплекс дорожного центра управления.
4. «Локомотивы» - режим контроля дислокации и состояния локомотивного парка.
5. «Инф. системы» - информационно-справочные системы других разработчиков.
6. «Анализ» - архивы, отчеты и анализ работы дороги.
7. «Отчет служб» - отчет об отказах технических средств.
8. «Прочее» - информационно-справочный материал, постоянно используемый в текущей работе (ж.д. инструкции, долгосрочные приказы, распоряжения и др.).
9. «Нормы» - режим ввода технических и суточных планов.

Одновременный вывод в главной таблице ТЭП плановых показателей и их фактическое выполнение (при чем, невыполнение выделяется красным цветом) позволят оперативному персоналу подразделений даже при беглом взгляде на экран - «мгновенно» оценить складывающую ситуацию на дороге и принять оперативные меры к нормализации положения.

Детализация информации по любому интересуемому показателю осуществляется посредством ссылок. Ссылки подсвечены синим цветом. Это может быть как цифровое значение показателя, так и его наименование или наименование режимов и разделов. При наведении курсора мыши на ссылку, отображение курсора меняется с изображения стрелки на изображение руки. Щелчок левой клавиши мышки по выбранной ссылке открывает соответствующее вложение.

Переход в просмотр информации по текущим или истекшим суткам осуществляется щелчком мыши по тексту «текущие сутки» или «истекшие сутки». Для получения информации за другой период (с начала месяца, декады, квартала или года) - найти в просматриваемом режиме функции выбора отчетного периода.

Во всех режимах, где встречается индекс поезда или инвентарный номер вагона, можно получить дополнительную детализированную информацию:

- по поезду - общая информация о поезде (характеристика поезда), назначение вагонов по плану формирования, телеграмма - натурный лист поезда (ТГНЛ), размеченный ТГНЛ, ТГНЛ по роду груза, справку о порожних вагонах, историю работы поезда;

- по вагону - технический паспорт и историю работы вагона.

Обновление информации в системе «Табло эксплуатационных показателей» осуществляется посредством закачки из базы данных АСОУП срезов данных, необходимых для расчетов. Обновление таблиц режима «Обмен по стыковым пунктам дороги» происходит каждые три минуты, остальные с частотой один раз в 10-30 минут, в зависимости от используемых на дорогах серверов.

Технические требования, предъявляемые к серверам:

- комплекс должен состоять из двух серверов (основной и горячий резерв);

- процессор 2 x Xeon 3 Ггц;

- жесткие диски 6 х 36 Гб UltraWide SCSI 360 HotSwap;

- оперативная память 4 Ггб;

- аппаратный RAID5.

Требования к системному программному обеспечению:

- MS Windows 2000 Server En;

- MS SQLServer 2000 Standard;

MS Internet Information Server 5.0

- DB2 Client v.6.0;

- Remote Administrator 2.0.

Контрольные вопросы

Какова цель создания автоматизированной системы диспетчерского контроля и ее основные функции
Из каких основных подсистем состоит АСДК и для чего они нужны
Перечислить основные принципы организации базы данных «ГИД Урал ВНИИЖТ»
Что такое комплекс программных средств поездного диспетчерского контроля АСДК, каковы его основные функции и состав
Для чего необходим АРМ ДНЦ
Назначение АРМ ДСП
Что такое шлюзовая машина, для чего предназначена, и где устанавливается
Перечислить основные виды справок, которые выдаются пользователям АСДК
Структура оперативного руководства местной работой
Цель создания АСУ МР
Эксплуатационные задачи, решаемые в рамках АСУ ЦУМР
Цель создания АСУ МР. Ее характеристики
Основное назначение АСУ МР
Основные функции АСУ ЦУМР
Функции диспетчерского аппарата в рамках АСУ ЦУМР
Опишите технические требования к АСУ ЦУМР
Цель создания ПТК «ОСКАР» 
Показатели, контролируемые диспетчерским аппаратом при помощи ПТК «ОСКАР»
Источники информации для ПТК « ОСКАР»
Назовите виды предоставления информации
Перечислите задачи, для реализации которых применяется ПТК «ОСКАР»
Назовите параметры, рассчитываемые в рамках ПТК «ОСКАР» 
Перечислите основные показатели, характеризующие работу дороги и НОД, представленные в ПТК « ОСКАР»

Глава 9. Управление пассажирскими перевозками

§ 36. Программы информатизации управления пассажирскими перевозками

Железные дороги играют ведущую роль в обеспечении пассажирских перевозок, и это требует постоянного изыскания более современных оперативных методик управления для того, чтобы сохранить их устойчивое функционирование на рынке транспортных услуг с одновременным снижением эксплуатационных затрат и привлечением дополнительных доходов.

В стратегическом плане для эффективного управления этими перевозками должен быть создан оперативный механизм управления, который бы автоматизировал сбор, обработку и выдачу руководству железных дорог всей необходимой ему информации для принятия оперативных решений по регулированию перевозок, снижению затрат и получению дополнительных доходов.

Такой механизм управления разработан ВНИИЖТом совместно с ВНИИАС и дорогами сети на базе новой системы «Экспресс-3».

Система «Экспресс-3» взяла на себя функции управления всеми основными технологическими процессами, включая багажные, грузобагажные, почтовые перевозки, эксплуатацию и ремонт парка пассажирских вагонов, оперативное планирование перевозок на базе диспетчерских центров с выдачей необходимой информации по назначению и отмене поездов и вагонов, их эффективности использования (рентабельности), а также с выдачей всех показателей, включая сопровождение и анализ маркетинговой деятельности.

Такая стратегия Российских железных дорог, предусматривающая переход от управления продажей билетов к управлению пассажирскими перевозками в целом, себя уже оправдывает, поскольку базируется на мощном комплексе электронных систем «Экспресс-3», обеспечивающих сбор и обработку информации о перевозках пассажиров и их требованиях. В этом, собственно, и состоит отличие электронных систем «Экспресс-3» на Российских железных дорогах от действующих ныне систем железных дорог Западной Европы.

Отличительной особенностью всех перечисленных электронных систем резервирования является их работа, и межсистемное взаимодействие в реальном масштабе времени с участием большого числа абонентов, охватывающих всю территорию сети железных дорог. Системы позволяют сконцентрировать всю исходную информацию о перевозках пассажиров и их требованиях. Функциональные возможности этих систем могут развиваться в различных направлениях. Они могут превращаться в многофункциональные системы со сферой действия, охватывающей через сети связи все железные дороги мира, включая взаимодействие с системами других видов транспорта. Все это говорит о том, что на электронные системы резервирования сегодня надо смотреть не только как на системы продажи билетов, а как на инструмент, с помощью которого дороги могут решать самые разнообразные проблемы в пассажирском хозяйстве. При этом весь многолетний опыт их эксплуатации показывает, что, если мы хотим получить наибольшую эффективность, необходимо стремиться к централизации информации в ЭВМ большей мощности, что позволяет дорогам получать более широкие возможности как в области предоставляемого сервиса и услуг пассажирам, так и в области эффективного управления пассажирскими перевозками.

О функциональных возможностях системы «Экспресс-3» неоднократно докладывалось на международных совещаниях. К технологии функционирования системы «Экспресс-3» зарубежные дороги проявляют повышенный интерес. Совет по железнодорожному транспорту государств - участников Содружества (СНГ) на своем 33-м заседании в 2002 г. принял решение о внедрении АСУ «Экспресс-3» на сети железных дорог СНГ, Латвии, Литвы и Эстонии.

Сегодня можно считать, что в области информационных технологий обслуживания пассажиров и управления пассажирскими перевозками АСУ «Экспресс-3» является передовой на железных дорогах мира. В АСУ «Экспресс-3» все процессы, связанные с продажей билетов и с учетом пассажиропотоков, наличия и дислокации парка пассажирских вагонов, с финансовыми взаиморасчетами и сервисными услугами, объединены в одной системе. В Западной Европе не все эти процессы реализованы в электронных системах резервирования, что в конечном итоге и сдерживает их развитие по управлению перевозочным процессом.

Процесс управления пассажирскими перевозками в своей основе сводится к установлению оптимального соотношения между потребностью населения в перевозках и имеющимися транспортными средствами (парком вагонов) у дорог в условиях непрерывного колебания пассажиропотоков с тем, чтобы иметь минимальные эксплуатационные расходы и достаточные доходы. Наличие только одних непрерывно образующихся пассажиропотоков, без учета состояния и дислокации парка пассажирских вагонов, не позволяет вырабатывать регулировочные мероприятия с указанием назначения и отмены поездов и вагонов.

Необходимость информатизации управления пассажирскими перевозками сегодня вытекает, прежде всего, из проведения на железнодорожном транспорте новой экономической политики на основе маркетинговой стратегии, ориентированной на коммерческую эффективность транспортной продукции. При этом должна достигаться основная цель - обеспечение устойчивого функционирования железных дорог на рынке транспортных услуг по перевозке пассажиров. В этих условиях оперативное управление пассажирскими перевозками приобретает важное экономическое значение, так как от его качества и оперативности зависит снижение эксплуатационных затрат на перевозки и получение дополнительных доходов от них.

§ 37. Общая характеристика системы «Управления пассажирскими перевозками»

Информационные технологии основных технологических процессов пассажирского хозяйства разрабатываются применительно к соответствующей системе «Экспресс-3». Такими подсистемами являются:

1. Автоматизированная подсистема «Билетно-кассовых операций».

2. Автоматизированная информационно-справочная подсистема «ЭКАСИС».

3. Автоматизированная подсистема нормативно-справочной информации «РАСПИСАНИЕ».

4. Автоматизированная подсистема финансового, статистического учета и взаиморасчетов за пассажирские перевозки «ЭФИС».

5. Автоматизированная подсистема управления багажной работой «ЭСУБР».

6. Автоматизированная подсистема управления парком пассажирских вагонов «АСУ ПВ».

7. Автоматизированная подсистема «СЕРВИС».

8. Автоматизированная подсистема регулирования пассажирских перевозок «АСУ-Л».

Управление продажей билетов является важной частью организации пассажирских перевозок.

Широкое распространение нашли такие формы обслуживания, как оформление проездных документов от другой станции сети, на обратный выезд, с предварительным бронированием мест, и заказы по телефону с доставкой на дом или по месту работы.

В условиях перехода к рынку возникла необходимость в управлении экономическими результатами работы. Вопросы оперативного и долгосрочного планирования должны решаться на основе экономических интересов отрасли. К сожалению, убыточность пассажирских перевозок в последние годы продолжает оставаться на высоком уровне, составляя в среднем по сети - 67%. Обусловлено это целым рядом причин, одна из которых - неудовлетворительное использование вместимости подвижного состава.

§ 38. Подсистемы АСУ «Экспресс – 3»

В АСУ «Экспресс-3» вопросы экономики, финансов и маркетинга решаются с помощью информационно-управляющей подпрограммы АСУ-Л. Ее главная задача — автоматизация технологических процессов, связанных с управлением пассажирскими перевозками. В рамках этой подпрограммы решается следующий комплекс задач:

- сбор основных показателей, связанных с перевозкой пассажиров;

- определение корреспонденций пассажиропотоков;

- контроль и учет населенности пассажирских поездов;

- доходы от перевозок в зависимости от используемого тарифа;

- спрос пассажиров на перевозки;

- статистическая и финансовая отчетность, включая взаиморасчеты за пассажирские перевозки;

- маркетинг рынка пассажирских перевозок;

- прогнозирование пассажирских перевозок;

- оперативное отслеживание экономической эффективности (рентабельности) назначения поездов и т. п.

На рисунке 9.38.1 показаны задачи, решаемые в АСУ «Экспресс-3» при помощи подсистемы АСУ-Л.

Рисунок 9.38.1 - Комплекс задач системы «Экспресс-3»

Автоматизированная информационно-справочная подсистема (ЭКАСИС)

Основной функцией Автоматизированной справочно-информационной системы «ЭКАСИС» является получение абонентами системы «Экспресс-3» справочной информации по всем вопросам, связанным с проездом пассажиров по сети железных дорог. Система «ЭКАСИС» предназначена, в первую очередь, для агентов справочных бюро, отвечающих на вопросы пассажиров по радио или телефону, билетных кассиров, а также сотрудников подразделений ОАО «РЖД».

В настоящее время справочно-информационное обслуживание пассажиров на железнодорожном транспорте автоматизировано в системе «ЭКАСИС» на основе использования банка данных АСУ «Экспресс-3». Данная система позволяет получать справочную информацию в международном, межгосударственном и внутригосударственном видах сообщения (ЭКАСИС-Д), а также в пригородном (ЭКАСИС-П).

В межгосударственном и внутригосударственном сообщении система «ЭКАСИС-Д» выдает всевозможные справки о движении поездов, перевозке пассажиров, багажа и грузобагажа, а также стоимость проезда и провоза багажа. В системе «ЭКАСИС-Д» выдается справочная информация для пассажиров следующих видов:

- о возможности проезда в беспересадочном сообщении и перевозки багажа (грузобагажа);

- о вариантах поездки с пересадками в пути следования или перевозки багажа (грузобагажа) с перегрузом в пути следования;

- о стоимости проезда всех категорий пассажиров во всех категориях поездов дальнего следования;

- о наличии мест и стоимости проезда в заданном поезде;

- о назначении и отмене поездов;

- о фактическом движении поезда с учетом опозданий и изменении в курсировании;

- об оперативно назначенных поездах;

- текстовые справки о правилах проезда и провоза багажа, а также о телефонах железнодорожных служб города и вокзалов;

- справки о стоимости перевозки багажа, грузобагажа и почты.

Кроме информации для пассажиров, через систему «ЭКАСИС-Д» выдается большое количество разнообразных справок для руководящего состава ОАО «РЖД», управления дороги, вокзалов, а также для работников вычислительных центров, эксплуатирующих систему «Экспресс-3». Выдаются такие справки, как справка о схеме состава поезда, о номерах поездов, проходящих через станцию, о поездах с одним номером, о расписании движения поезда и т.д. В международном сообщении через «ЭКАСИС-Д», выдается справочная информация о возможности проезда в поездах, отправляющихся с территории стран СНГ и Балтии, о стоимости проезда в них, отдельно по билету и плацкарте, о станциях маршрута следования международного поезда, о расписании движения поездов, об опоздании поездов по территории стран СНГ и Балтии, о наличии мест.

Однако в международном сообщении отсутствует возможность получения через «ЭКАСИС-Д» справок о возможности проезда между станциями иностранных государств от станций иностранных государств на территорию стран СНГ и Балтии (обратный выезд) из-за отсутствия межсистемного обмена информацией расписания поездов или справочными сообщениями.

Для возможности получения данной справочной информации была создана локальная справочная система для международного сообщения, с использованием ПЭВМ. Локальная справочная система базировалась на информации расписания движения поездов по странам Западной Европы, записанной на магнитный носитель в установленной форме. Данная система позволяет получать справки о кодах и названиях станций, возможности проезда между заданными станциями, получать информацию о номерах поездов, проходящих через станцию, о расписании движения поездов на конкретную дату.

В пригородном сообщении через систему «ЭКАСИС-П» выдается справочная информация только о стоимости проезда в электропоездах тех категорий пассажиров и по тем видам документов, которые оформляются в системе «Экспресс-3».

Автоматизированная подсистема управления парком пассажирских вагонов (АСУПВ)

АСУПВ – автоматизированная система управления эксплуатацией и ремонтом парка пассажирских вагонов на базе системы “Экспресс-3” функционирует на всех железных дорогах России и нескольких дорогах СНГ. Назначение АСУПВ – предоставить оперативную информацию о ремонтах, конструктивном устройстве и использовании пассажирских вагонов для повышения безопасности движения пассажирских поездов и управления перевозочным процессом.

Наличие данных о вагонном парке позволяет руководителям оперативно принимать решения о формировании составов, постановке вагонов в ремонт в зависимости от пробега, отставке неиспользуемых вагонов в запас, списании отслуживших срок вагонов; следить за случаями задержек и браков в поездной и маневровой работах; отслеживать качество ремонта вагонов на предприятиях и заводах.

На уровне линейного предприятия автоматизации подлежат процессы работы вагоноремонтных депо, пассажирских технических станций, дирекций по обслуживанию пассажиров, резервов проводников. На предприятиях, осуществляющих подготовку составов в рейс, функционируют АРМы мастера по формированию поездов, диспетчера по формированию, руководителя вагонной группы. Свою работу они выполняют непосредственно на ПЭВМ: формируют наряды на поезд, отправляют вагоны в ремонты, выпускают из ремонтов, переводят в запас, отстой, технический резерв, рассчитывают пробеги каждого вагона, осуществляют планирование всех видов ремонтов вагонов, выдают всю необходимую отчетность о вагонном парке. Вся оперативная работа осуществляется на основе базы данных парка вагонов. Паспортные данные на каждый вагон были введены в систему на начальном этапе внедрения АСУПВ.

Результаты работы каждого сотрудника являются корректировочными данными для базы данных парка вагонов на всех уровнях управления.

Возможность работы всех АРМов в локальной вычислительной сети на единой базе позволяет получать любые оперативные данные о своих вагонах и их использовании, а также автоматизировать управление ремонтом вагонов.

Высокая достоверность данных, составляющих базу данных АСУПВ линейного уровня, позволяет руководству предприятия оперативно управлять процессами, связанными с ремонтом вагонов и формированием поездов.

Информация, содержащаяся в АСУПВ, является доступной пользователям всех уровней управления пассажирским вагонным хозяйством. В АСУПВ должны быть реализованы задачи полной автоматизации управления на всех пассажирских линейных предприятиях, в НОДах, в пассажирских службах дорог и в ЦЛ ОАО «РЖД».

Перечень задач, реализуемых на линейном уровне, в рамках подсистемы АСУПВ представлен в таблице 8.38.1.

Таблица 8.38.1 - Задачи, решаемые подсистемой АСУПВ.

Учет приписного парка пассажирских вагонов	Учет поступления вагонов в приписной парк Командирование, аренда вагонов Списание вагонов Модернизация вагонов Учет прикомандированных вагонов, вагонов нов предприятий-владельцев не МПС
Управление формированием пассажирских составов	Подготовка нарядов на формирование и отправление поездов Ситуация размещения вагонов и составов поездов на путях станции Учет изменений расписания, приказов по формированию поездов Учет пробега вагонов График оборота составов Суточный план-график подготовки составов Учет отцепки вагонов от составов (по уведомлению ВУ-23, по приказу, в плановый ремонт) Пересылка вагонов в ремонт, из ремонта, постановка на ремонтные пути
Планирование ремонта пассажирских вагонов	Ремфонд пассажирских вагонов по плановым видам ремонта Ремфонд пассажирских вагонов по ТО-3 Планирование ремонта вагонов по плановым видам ремонта и ТО-3 Оперативное управление отцепкой вагонов в плановый ремонт и корректировка плана ремонта вагонов Анализ выполнения плана ремонта и сроков нахождения вагонов в ремонте
Обеспечение безопасности движения пассажирских поездов	Учет браков в поездной и маневровой работе Подготовка справок и отчетов Анализ причин браков

Продолжение таблицы 8.38.1

Контроль подготовки кадров

Учет ознакомления с приказами и телеграммами

Контроль сроков проведения экзаменов

Анализ уровня подготовки работников цеха и предприятия

Управление ремонтом и техническим обслуживанием вагонов (АСУ ПТО и ВРД)

Учет осмотра вагонов в составе и вагонов резерва

Учет текущего безотцепочного ремонта вагонов

Учет текущего отцепочного ремонта вагонов

Учет выпуска вагонов из ремонта

Учет проведения ТО-2

Учет растаскивания составов для проверки автосцепок

Учет ремонта и использования колесных пар

Учет проведения ревизии букс на ПТО

Контроль опробования тормозов составов

Учет приемки вагонов после ремонта в других депо и на заводах

Учет гарантийных сроков работы оборудования вагонов и отдельных узлов

Учет ремонта автосцепок

Учет результатов дефектоскопирования колесных пар и других деталей вагонов

Стенд зарядки аккумуляторных батарей

Стенд испытаний редукторов привода генератора

Стенд контроля электрооборудования вагона

Учет восстановления и ремонта узлов и деталей вагона

Анализ результатов работы ПТО и ВРД по ремонту вагонов за период

Контроль обеспечения материалами и запчастями

Учет поступления материалов и запчастей на склад

Учет расхода материалов и запчастей

Учет запчастей, восстанавливаемых или изготавливаемых в депо

Контроль соблюдения нормативного наличия материалов и запчастей

Управление ремонтом оборудования, поверкой инструмента

Подготовка графиков и учет проведения ППР оборудования

Учет наличия и поверки КИП

Обмен данными с системой его «Экспресс-3»

Расписание движения и маршруты поездов

Передача пробега вагонов

Передача технических характеристик и состояния вагонов

Обновление справочников

Продолжение таблицы 8.38.1

Слежение за дислокацией вагонов в поездах

Составление натурного листа поезда

Выдача данных о дислокации

Автоматизация функций управления резервом проводников (РП)

Планирование и учет работы РП

Формирование и обработка маршрутных листов

Планирование труда и отдыха проводников

Информационно-технологические процессы управления парком пассажирских вагонов в системе «Экспресс-3» связаны в основном с эксплуатацией и ремонтом вагонов. Они включают в себя:

- подготовку вагонов и составов в рейс;

- дислокацию парка на сети дорог;

- инвентарный учет парка, включая учет пробега вагонов;

- ремонт и материально-техническое снабжение вагонных участков и депо;

- составление и контроль за графиком работы проводников.

Помодельная система управления парком пассажирских вагонов представлена на рисунке 8.38.2.

В системе «Экспресс-3» создана база данных архива с историей вагонов. Целью создания архива является предоставление пользователям данных об использовании, пробегах, браках и ремонтах каждого вагона с момента его постройки, на основе которых составляются отчетные и финансовые документы о вагонном парке, осуществляется слежение за безопасностью движения пассажирских поездов, за качеством ремонтов и выполнением технологических инструкций и нормативов, регулируются процессы оптимального использования вагонов и снижения затрат на эксплуатацию и ремонт вагонов.

Рисунок 8.38.2 - Управление парком пассажирских вагонов в АСУ «Экспресс-3»

§ 39. Информационное и технологическое обеспечение системы «Управления пассажирскими перевозками»

Основой информационной среды является система баз данных управления перевозочным процессом и ее составная часть - база данных для управления пассажирскими перевозками. Ядром базы данных управления пассажирскими перевозками является база данных, необходимая для функционирования системы управления резервирования мест и продажей железнодорожных билетов “Экспресс-3”.

Система «Экспресс-3» предъявляет к базе данных взаимоисключающие требования:

- высокая производительность при оперативном выполнении множества заявок в режиме реального времени;

- универсальная структура данных (реляционная модель), пригодная для справочно-аналитической работы;

- постоянно обновляющиеся данные, отражающие текущее состояние управления пассажирскими перевозками;

- возможность выполнения ряда аналитических запросов над одним и тем же зафиксированным состоянием данных для последующего сопоставления результатов.

Из общей теории обработки данных известно решение, позволяющее удовлетворить вышеперечисленным требованиям. Поэтому были организованы две базы данных различной технологической и информационной специализации:

- OLTP (Online Transaction Processing) - база данных для оперативной обработки информации и поддержания состояния, максимально приближенного к текущему;

- OLAP (Online Analazer Processing) - база данных для справочно-аналитического обслуживания данными определенного фиксированного состояния.

Кроме двух перечисленных основных баз данных была организована, например, Архив-база - база данных для исторического хранения поколений состояний данных и организации их извлечения для последующей обработки.

При использовании в системе двух (более) технологически специализированных баз данных возникает дополнительная проблема обновления состояния OLAP-базы данными изменений, выполненных в OLTP-базе за определенный период - миграция данных. В ходе миграции структура данных была преобразована из специальной в реляционную. Хорошо развитая система интерфейсов сделала возможной миграцию данных даже между базами, поддерживаемыми различными СУБД.

Основными информационными объектами системы резервирования мест и продажи билетов являются:

- поезд (маршрут, расписание, норма мест, подлежащая продаже);

- рейс (реализация поезда на конкретную дату отправления, в которой отмечается состояние мест, предлагаемых к продаже);

- проездной документ;

- заявка на перевозку;

- станция, осуществляющая посадку, высадку пассажиров и продажу билетов;

- терминал (кассир), осуществляющий продажу билетов.

Наиболее существенными технологическими отличиями системы «Экспресс-3» является реализация продажи билетов по ходу следования поезда с нумерацией мест и хранение в базе данных, доступной в оперативном режиме, всех проездных документов, оформленных в течение последних 6-ти месяцев.

Технологический процесс обработки информации в системе включает:

- подготовку исходной информации и ввод ее в вычислительный комплекс;

- автоматическую обработку заказов, поступающих от потребителей;

- выдачу документа «Отчет кассира»;

- статистических отчетов и аналитических данных.

Исходная информация поступает в систему после печати проездного документа и содержит следующие показатели: дату и время отправления поезда, станцию отправления и станцию назначения, номер поезда, номер и тип вагона, номер места, дату и время выдачи проездного документа, номер кассы и терминала, выдавшей проездной документ, цену билета (руб. коп.), количество человек, вид документа, паспортные данные пассажира.

Для обслуживания заказчика кассир обеспечивает связь через терминальное оборудование по мультиплексору передачи данных (МПД) с программой управления сообщениями. Запрос принимается программой формирования очереди и записи заявок. Заявку записывают на магнитный диск и формируют в пакет заявок. По программе связи осуществляется контроль сообщения и обработка пакета заявок. Изменения в результате выполнения запроса (заявки) заносят в основную базу данных и дубль базы данных, что позволяет поддерживать одинаковое состояние баз данных и избежать ошибок в работе. При сбое в работе оператор через консоль обращается к оперативной связи с оператором системы для исправления неполадок.

В оперативном режиме система позволяет получить информацию о динамике населенности составов на маршруте следования в прямом и обратном направлениях, а также степень использования вместимости вагонов различных типов.

Функционирование системы «населенность» предусматривает решение задач четырех групп:

1. Накопление, обработка, формирование итоговых результатов об использовании вместимости вагонов и их хранение в ВК «Экспресс-3»;

2. Передача информации о населенности вагонов в ПЭВМ;

3. Реализация человека - машинного диалога;

4. Создание банка данных (летописи) о работе подвижного состава на сетевом и дорожном уровнях.

Контрольные вопросы

Каковы предпосылки создания системы «Экспресс - 3»
Каковы функции системы «Экспресс - 3»
Перечислить основные подсистемы «Экспресс - 3»
Для чего предназначена система ЭКАСИС, ее функции
Для чего предназначена система АСУПВ, ее функции
Какие требования предъявляются к базе данных в рамках системы «Экспресс -3»
Перечислить основные информационные объекты системы резервирования мест и продажи билетов
Для чего создана информационно- управляющая подпрограмма АСУЛ
Какие задачи выполняются в АСУЛ

Глава 10. Управление материальными ресурсами и финансами на железнодорожном транспорте

Использование информационных технологий в системах планирования, учета, управления и контроля ресурсов предприятия позволяет существенным образом повысить эффективность деятельности компании путем обеспечения руководителей оперативной информацией для принятия управленческих решений в современных условиях.

Принципиальную значимость приобретают вопросы модернизации методов планирования, учета, управления, анализа и контроля производственно-экономической деятельности компании и, что самое главное, применения новых инструментов стратегического и оперативного управления в условиях постоянного изменения экономической ситуации.

§ 40. Единая корпоративная автоматизированная система управления финансами и ресурсами ОАО «РЖД» (ЕКАСУФР)

Единая корпоративная автоматизированная система управления финансами и ресурсами (ЕК АСУФР) ОАО «РЖД» – это отраслевая ERP-система, охватывающая всю инфраструктуру российских железных дорог. Основными задачами ЕК АСУФР являются повышение прозрачности финансового и бухгалтерского учета, выработка и поддержание единой методологии учета и управления, обеспечение соответствия бухгалтерского учета международным стандартам, а также интеграция и повышение эффективности управления всеми бизнес-процессами. Для отрасли внедрение системы стало очередным шагом на пути реформирования российской железнодорожной сети.

Проект стартовал в 1998 году, после принятия решения о создании ЕК АСУФР, а также определения продукта, составившего основу будущей системы. Им стала система R/3 – разработка немецкой компании SAP AG. Выполнение работ было поручено компании ТехноСерв А/С.

Непосредственная реализация проекта началась в 1999 году с разработки и внедрения пилотного модуля управления финансами на платформе mySap.com. В том же году был построен прототип ЕК АСУФР и выработана детальная документация, определившая дальнейшее развитие проекта. Для централизованного внедрения решений был создан Отраслевой центр разработки и внедрения (ОЦРВ) и центры внедрения (ДЦВ) на дорогах пилотной зоны.

На втором этапе было проведено расширение проектных решений, которые охватили ряд ключевых служб ОАО «РЖД» и два уровня управления – центрального руководства ОАО «РЖД» и управлений дорог. Итогом второго этапа стало внедрение в опытную эксплуатацию четырех подсистем управления финансами и материально-техническими ресурсами, а также создание 300 рабочих мест.

При разработке ЕК АСУФР была использована уникальная для России архитектура ERP-системы. Главная ее особенность состоит в отсутствии самостоятельных систем на уровне железных дорог (линейном уровне). Предприятия оснащены удаленными рабочими местами, подключенными к центральному серверу Дорожной системы, что обеспечивает двухуровневую вертикальную интеграцию.

Около 60 рабочих станций линейного уровня и Дорожной системы также подключено непосредственно к Центральной системе. Данное решение обусловлено необходимостью объединения финансовой информации, поступающей с этих станций, в Центральной системе.

Использованная трехуровневая архитектура гарантирует, с одной стороны, надежность и четкость развернутой системы, а, с другой, централизованный сбор всех необходимых данных об отраслевых ресурсах для их последующей обработки.

В рамках реализации проекта перед разработчиками стояла задача отраслевой миграции от устаревших информационных систем в сторону стандартизированного ПО для сокращения совокупной стоимости владения корпоративной информационной инфраструктурой. Кроме того, было необходимо подготовить надежный базис для промышленной эксплуатации ЕК АСУФР. Для решения этих задач была развернута вычислительная инфраструктура в ГВЦ ОАО «РЖД» и ИВЦ дорог, налажена система подготовки специалистов. Внедрение системы осуществляется на мощной аппаратно-программной платформе, основу которой составляет SAP R/3, серверы SUN, системы хранения EMC и StorageTek, ОС Sun Solaris, СУБД Oracle. Для доступа пользователей к R/3 используется отраслевая сеть передачи данных. Успешное решение основных проектных и технологических задач позволило ТехноСерв А/С перейти к тиражированию типовой системы на линейном уровне и создать тысячи новых рабочих мест пользователей. В течение 2001 года было проведено внедрение решения в Управлениях дорог, создано более 6 тысяч рабочих мест. Параллельно осуществлялось запланированное обновление функциональных подсистем, а также поддержка перехода отрасли на новый план счетов.

В течение последующих лет осуществлялось динамичное развитие проекта. К концу 2002 года было создано около 8000 рабочих мест пользователей на более чем 450 объектах внедрения, установлено более 65 серверов в 17 ИВЦ железных дорог и ГВЦ ОАО «РЖД» и более 8000 комплектов лицензионного ПО. Кроме того, специалисты ТехноСерв А/С разработали, внедрили и интегрировали с ЕК АСУФР ряд функциональных подсистем, унифицировавших управление отраслевыми бизнес-процессами.

В настоящий момент количество пользователей системы превышает 15 000. Согласно оценке специалистов компании SAP AG, внедрение ЕК АСУФР стало крупнейшим проектом R/3 в Европе.

Создание ЕК АСУФР как единой, управляемой и развиваемой информационной системы, реализующей модель управления финансовыми потоками отрасли, должно обеспечить:

получение оперативной и достоверной информации на всех уровнях (от кладовщика до начальника ЦФ);
достижение новых качественных характеристик управления и новых управленческих функций;
создание единой нормативной базы, поддержка единой нормативно-справочной информации.

Назначение Единой корпоративной автоматизированной системы управления финансами и ресурсами (ЕК АСУФР)

Назначением ЕК АСУФР является комплексная автоматизация деятельности различных объектов РЖД, осуществляемой в рамках единого процесса управления финансово-хозяйственной деятельностью на основе единого правового, методологического и информационного пространства. Развитие системы ЕК АСУФР должно обеспечить эффективное управление финансовыми и иными ресурсами отрасли на всех уровнях системы управления.

В рамках созданной СИСТЕМЫ реализуется:

оперативный сбор финансовой информации;
финансовое планирование и контроль выполнения планов;
бюджетирование и контроль исполнения бюджетов;
прогнозирование и моделирование результатов управленческих решений;
контроль над параметрами финансовой деятельности и оповещение при достижении критических результатов;
учет затрат по подразделениям и видам деятельности;
возможность изменения организационной структуры в короткие сроки без потери информации и управляемости;
независимость информации от конкретных людей;
использование одной и той же информации на всех уровнях.

Система ЕК АСУФР создавалась поэтапно. При этом на каждом из этапов создаваемые и внедряемые функциональные подсистемы обеспечивали законченное решение для конкретных служб и подразделений, информационно и технологически совместимое с предыдущими и последующими разработками. Единая архитектура, платформа и технологическая основа ЕК АСУФР позволила обеспечить оперативное автоматическое продвижение информации о состоянии всех функциональных подсистем, а также консолидацию информации на верхних уровнях управления в интересах поддержки оперативного принятия решений руководством РЖД.

Принципы построения Единой корпоративной автоматизированной системы управления финансами и ресурсами (ЕК АСУФР)

Единая корпоративная автоматизированная система управления финансами и ресурсами (ЕК АСУФР) Российских железных дорог – многофункциональная интеллектуальная многопользовательская человеко-машинная система управления. По классу решаемых задач и функциональности ЕК АСУФ является ERP-системой (англ. Enterprise Resource Planning – комплексная интегрированная система планирования ресурсов предприятия, как правило, уровня крупной компании или концерна, составляющая часть корпоративной информационной системы).

При разработке общей архитектуры СИСТЕМЫ и реализации функциональных подсистем руководствовались следующими основными принципами:

1. Производительность

Для масштабов отрасли и сопоставимого объема выполнения операций система должна поддерживать многоуровневую архитектуру «клиент-сервер» и обеспечивать промышленную эксплуатацию на соответствующем уровне интегрированной платформы аппаратных средств и СУБД.

2. Интегрируемость

Обеспечение взаимосвязи между модулями, единократный ввод информации должен порождать в системе соответствующую реальному управленческому процессу цепочку операций. Система должна обеспечивать настройку, внедрение и интеграцию широкого набора типовых управленческих процессов и функций (комплексы учета и отчетности, логистики, управления персоналом и проектами).

3. Реальная автоматизация управленческих процессов

Получение оперативных документов как результат ввода данных (по возможности - автоматизированного) и соответствующей компьютерной обработки операции.

4. Гибкость и настраиваемость

Возможность редактирования необходимых входных и выходных форм, наличие развитого пользовательского интерфейса.

5. Масштабируемость

Обеспечение защиты инвестиций при расширении системы.

6. Управляемость

Развитый уровень управления системой и контроля доступа.

Функции системы ЕК АСУФР и ее подсистем

ЕК АСУФР строилась по многоуровневому принципу. В составе ЕК АСУФР выделяются две самостоятельные системы:

ЕК АСУФР/Ц - система сетевого уровня;
ЕК АСУФР/Д - система дорожного - линейного уровня.

Основное отличие между системами ЕК АСУФР заключается в обеспечении различной функциональности, необходимой на каждом из уровней управления. Единство прикладных программно-технологических средств, применяемых при построении каждой из систем ЕК АСУФР, обеспечивает полную информационную совместимость и простоту решения комплексных прикладных задач, обрабатывающих информацию различных уровней ЕК АСУФР.

Общей функцией ЕК АСУФР всех уровней управления является реализация информационной поддержки принятия решений по управлению финансами.

Обмен информацией между уровнями управления осуществляется преимущественно представлением регламентных отчётных форм, отражающих сведения о состоянии финансовой деятельности структурных единиц нижнего уровня.

Общая схема ЕК АСУФР представлена на рисунке 10.40.1.

Рисунок 10.40.1 – Общая схема ЕК АСУФР

Система ЕК АСУФР/Ц - сетевой уровень управления

На сетевом уровне управления финансовой деятельностью Российских железных дорог осуществляется автоматизация функций Управления Финансов (ЦФ) ОАО «РЖД». Важнейшими задачами, решаемыми в системе ЕК АСУФР/Ц, являются:

Отражение операций по начислению доходов дорогам;
Централизация амортизации по сети железных дорог;
Отражение операций по капитальным вложениям (расчёты с кредиторами);
Формирование финансовых резервов и фондов;
Взаиморасчёты с управлениями дорог;
Отражение операций по начислению доходных поступлений (расчёты с дебиторами);
Бюджетирование дорог и контроль за расходованием лимитов финансирования;
Работа с дебиторской и кредиторской задолженностью в масштабах отрасли.

Решение на сетевом уровне ЕК АСУФР проблемы внедрения и использования системы уникальных кодов для взаимодействующих с ОАО «РЖД» организаций и предприятий, позволит организовать: сквозной учёт финансовых операций, дебиторской и кредиторской задолженности предприятий – контрагентов в общероссийском масштабе, а также определять консолидированную задолженность концернов, типа РАО ЕЭС, Газпром и т.п. Использование кодов ОКПО предприятий-контрагентов ОАО «РЖД» на основе системы кодирования Единого государственного регистра предприятий и организаций (ЕГРПО) позволяет оперировать в рамках ЕК АСУФР информацией об учредителях, филиалах и дочерних компаниях, ведущейся в ЕГРПО по учредительным документам хозяйствующих субъектов. На первом этапе уникальное кодирование внедрили для крупнейших контрагентов ОАО «РЖД» на сетевом уровне ЕК АСУФР.

Другой важнейшей составляющей ЕК АСУФР сетевого уровня является автоматизация деятельности специализированных учреждений, ведающих различными аспектами управления финансовыми потоками в масштабе отрасли и взаимодействующими с ЦФ.

Система ЕК АСУФР/Д - дорожно-линейный уровень

На дорожном уровне управления финансами главная задача, решаемая ЕК АСУФР, состоит в создании универсального инструмента по объединению информационных потоков. Основная доля информации о доходной части финансовых операций, осуществляемых на дорожном уровне, вводится и обрабатывается в рамках комплексов информационных технологий по управлению перевозочным процессом.

Основными функциями ЕК АСУФР/Д дорожного уровня являются:

Формирование оборотов реализации;
Отражение операций по централизации амортизации;
Перечисление средств сформированных фондов;
Отражение перечисления средств, полученных от ЦФ на оплату поставщикам и расчёты с местными бюджетами;
Взаиморасчёты с поставщиками и местными бюджетами;
Оприходование основных средств и материалов;
Формирование финансовых результатов.

Основными функциями ЕК АСУФР/Д уровня линейного предприятия являются:

Расчёты по капитальному строительству;
Расчёты по налогам (НДС, налог на прибыль и т.п.);
Расчёты по средствам в порядке оказания финансовой помощи;
Расчёты за материалы верхнего строения пути;
Расчёты по суммам в составе выручки, не относящимся к доходным поступлениям;
Расчёты по выделенному имуществу;
Иные операции, отражающие специфику линейных предприятий различных типов.

Важнейшей функцией ЕК АСУФР/Д является объединение данных о финансовой деятельности линейных предприятий, входящих в структуру железной дороги. Переход к автоматизированной обработке отчётности линейных предприятий, а в дальнейшем к прямому взаимодействию ЕК АСУФР/Д с различными АСУ линейного уровня, позволит объединить и концентрировать первичную информацию предприятий непосредственно на дорожном уровне, отказавшись от промежуточной обработки в отделениях дорог. ЕК АСУФР/Д используется также для автоматизированного получения сводной отчётности, представляемой управлением дороги и специализированными организациями дорожного уровня в органы государственного и территориального управления по месту дислокации.

Информационное взаимодействие между уровнями Единой корпоративной автоматизированной системы управления финансами и ресурсами (ЕК АСУФР)

Подход к реализации ЕК АСУФР в виде отдельных систем сетевого и дорожно-линейного уровней предполагает решение проблемы информационного взаимодействия между уровнями. Применение единой ERP-системы на всех уровнях ЕК АСУФР решает задачу обмена с использованием технологий ERP-системы и существующей глобальной информационной сети ОАО «РЖД».

В переходный период, до завершения процессов внедрения ЕК АСУФР во всех организациях на всех уровнях управления, должны применяться вспомогательные решения по обмену данными между уровнями.

Для работы сотрудников финансовых служб дороги (например, казначейства) с данными специализированных балансовых единиц ЕК АСУФР/Ц необходима установка в управлении дороги удалённых клиентских рабочих мест ERP-системы, работающих в рамках ЕК АСУФР/Ц. Средствами удалённого рабочего места может осуществляться импорт данных дорожного уровня и ручной ввод форм и отчётов. По мере внедрения отдельных функций ЕК АСУФР дорожного уровня объём ручного ввода данных средствами удалённого рабочего места будет сокращаться.

Данные нижестоящего уровня могут быть переданы средствами электронной почты информационной сети ОАО «РЖД» в виде файлов на вышестоящий уровень и затем импортированы средствами ERP-системы. Данный способ не позволяет оперативно реагировать на обнаруженные прикладными задачами вышестоящего уровня ошибки во входных данных. Однако данный способ будет длительное время являться основным для ввода информации линейных предприятий в ЕК АСУФР дорожного уровня.

Выбор ERP - системы и прикладная инфраструктура ЕК АСУФР

Применение R/3 в качестве основного продукта, реализующего прикладную функциональность ЕК АСУФР, обеспечивает необходимые качества решения:

Универсальность. R/3 применим на всех уровнях - сетевом, дорожном и линейном, может быть использован для комплексной автоматизации отдельного предприятия, группы предприятий, автоматизации управления финансами в пределах многоуровневой корпорации.

Масштабируемость. Реализованные средствами R/3 функции естественно адаптируются к увеличению числа объектов управления (по мере внедрения ЕК АСУФР на линейных предприятиях) и рабочих мест пользователей ЕК АСУФР.

Функциональная расширяемость. Модульный принцип построения R/3 позволяет наращивать функциональность ЕК АСУФР на каждом из уровней, решая проблему интеграции задач управления в рамках единого комплекса.

Специальные функции системы R/3 позволяют организовать прямое взаимодействие между ЕК АСУФР различных уровней, информационно объединив базы данных и исключив передачу данных с уровня на уровень через промежуточные структуры.

Средства и технические требования Единой корпоративной автоматизированной системы управления финансами и ресурсами (ЕК АСУФР)

В типовую конфигурацию аппаратных средств отдельной установки ЕК АСУФР входят:

Серверное оборудование. Потребности ERP-системы R/3 удовлетворяются оптимальным образом при использовании серверов SUN Ultra Enterprise производства корпорации SUN Microsystems. Конкретная модель сервера SUN должна выбираться исходя из общего числа конечных пользователей данной установки ЕК АСУФР и состава эксплуатируемых модулей ERP-системы. Установки с повышенными требованиями к бесперебойности работы ЕК АСУФР могут быть оснащены кластерами.

Средние и мощные конфигурации ERP-систем предполагают обособление функций сервера баз данных на отдельном сервере (кластере), а также распределение потока запросов пользователей по нескольким серверам приложений.

Для промышленных конфигураций с большим количеством конечных пользователей системы может быть рассмотрен вариант использования универсальных сетевых серверов и кластеров класса Mainframe.

Многопользовательские ERP-системы требуют для производительного функционирования объединения всех информационных ресурсов и баз данных системы. Вычислительные центры ОАО «РЖД» и железных дорог используют интегрированные дисковые массивы Symmetrix производства корпорации ЕМС Corp.

Оборудование архивного хранения данных. Для обеспечения технологических процессов текущего страховочного копирования оперативных данных, а также создания электронного архива финансовой информации установка ЕК АСУФР должна быть оснащена автоматизированной ленточной библиотекой. Планируемые объёмы архивной информации позволяют применить компактные модели TimberWolf производства корпорации Storage Technology.

Клиентские рабочие места. Рабочее место каждого конечного пользователя ERP-системы должно быть оборудовано персональной ЭВМ, имеющей доступ к соответствующему серверу системы средствами локальной сети.

Открытость системы: ЕК АСУФР создается с учетом возможности эволюционного развития системы и расширения.

Эволюционный характер внедрения. Проявляется в наличии этапов разработки и внедрения ЕК АСУФР, цели и задачи которых согласованы со стратегическими целями реформирования РЖД.

Способность к масштабированию и тиражированию. Обеспечивается возможность увеличения количества одновременно работающих пользователей.

Оперативность. ЕК АСУФР работает в режиме реального масштаба времени. Периодичность обновления данных и отчетной информации определяется дискретностью функционирования платежной системы государства и составляет один операционный день.

Совместимость. При создании ЕК АСУФР предусмотрена реализация информационных интерфейсов для обеспечения взаимодействия с другими информационно-управляющими системами отрасли

Модульность. Система состоит из отдельных модулей, взаимосвязанных между собой. Возможно поэтапное наращивание производительности и функционального состава системы.

Единство методологической базы. Создание методологической базы (единой учетной политики, единого перечня хозяйственных операций, единого плана счетов, единой номенклатуры расходов, системы аналитических показателей, инструкций, положений и пр.) ЕК АСУФР, обеспечивает достоверность и сопоставимость данных.

Единство нормативно – справочной информации. Создание единой нормативно-справочной базы на основе разработки и внедрения шаблонов, справочников, классификаторов и кодификаторов объектов ОАО «РЖД».

Информационная безопасность, отказоустойчивость и надежность. Управление информационной безопасностью реализуется на базе средств защиты информации, предоставляемых системой R/3, средств операционных систем, средств системы управления базами данных и дополнительных сертифицированных программно-аппаратных средств.

Общая характеристика вычислительных средств Единой корпоративной автоматизированной системы управления финансами и ресурсами (ЕК АСУФР)

Основу функционирования ЕК АСУФР составляют специализированные вычислительные комплексы. В их состав входит высокопроизводительный сервер системы R/3 и группа рабочих мест пользователей - клиентов системы R/3. Сервер и рабочие места ЕК АСУФР объединены в единую локальную сеть, являющуюся сегментом локальной сети соответствующего органа управления (ОАО «РЖД», дорога). Стандартными решениями, выходящими за рамки ЕК АСУФР, обеспечивается доступ в глобальную информационную сеть отрасли. Глобальная сеть используется в ЕК АСУФР для межуровневого взаимодействия систем, а также для доступа удалённых терминалов R/3, устанавливаемых для импорта данных и работы удалённых пользователей ЕК АСУФР.

Определённая автономность вычислительных ресурсов ЕК АСУФР обусловлена следующими причинами:

Высокая степень автономности обрабатываемых данных - консолидированные данные о финансовой деятельности подлежат хранению и обработке только в рамках ЕК АСУФ.
Строгость и определённость процедур обмена данными между ЕК АСУФР и другими информационными системами всех уровней управления. Несанкционированные модификации данных ЕК АСУФР не допускаются.
Конфиденциальность данных о финансовой деятельности. Как правило, круг доступа к данным ЕК АСУФР ограничивается пользователями финансовых служб и высшим руководством соответствующего уровня.

Открытость и функциональная наращиваемость Единой корпоративной автоматизированной системы управления финансами и ресурсами (ЕК АСУФР)

При создании ЕК АСУФР необходимо было соблюдать принцип открытости системы. Решение должно позволять выполнять доработки, связанные с изменениями в прикладной области (изменения в законодательстве и политике отрасли по управлению финансами), а также с обеспечением интеграционных решений в рамках КИТ МЭФ и информационной системы ОАО «РЖД» в целом. Указанные причины могут привести, например, к пересмотру некоторых ранее принятых методологических решений и потребовать внесения изменений в основные постановочные документы ЕК АСУФР.

Применение R/3, как основы ЕК АСУФР, обеспечивает необходимую открытость системы. В составе R/3 имеются средства настройки функционирования любой компоненты либо внешних интерфейсов системы, позволяющие учитывать изменение внешних условий функционирования ЕК АСУФР.

Принципиальная открытость системы R/3 дополняется принципом функциональной закрытости ЕК АСУФР, обеспечиваемой организационно-технологическими мероприятиями в ходе реализации проекта. Закрытость ЕК АСУФР предполагает централизованное планирование и выполнение всех модификаций программно-технологического обеспечения ЕК АСУФР с последующим внедрением решений по принципу «сверху вниз». Такой подход ограничивает возможность внесения в систему несанкционированных изменений, а также локальных изменений, вступающих в противоречие с общим ходом развития системы. Таким образом, свойство открытости R/3 остаётся доступным только для разработчиков ЕК АСУФР.

Помимо открытости, важное значение для развития ЕК АСУФР имеет предоставляемая системой R/3 возможность функционального наращивания прикладной системы. Основная функциональность, необходимая для задач автоматизации управления финансовой деятельностью отрасли сосредоточена в следующих модулях информационной системы R/3:

Fl - финансовая бухгалтерия;
СО - контроллинг;
TR - управление финансами;
EIS - информационно-аналитическая система для руководителя.

В ходе развития ЕК АСУФР последовательное расширение функциональности системы управления обеспечивается подключением дополнительных модулей R/3 к общему ядру системы за счёт широкого спектра интеграционных возможностей, заложенных в архитектуру R/3.

Информационная поддержка принятия решений

Входящий в состав системы R/3 специальный модуль EIS позволяет осуществлять мониторинг состояния управляемой системы и представить пользователю (руководителю), принимающему решения в области управления финансовой деятельностью необходимую информацию в максимально консолидированном и наглядном виде.

Для отображения состояния показателей в R/3 используется графический интерфейс пользователя и принцип индикации проблемных ситуаций. Руководитель, получив сигнал о возникновении критической ситуации, может немедленно проанализировать имеющиеся в системе данные и определить причины возникших проблем. Система R/3 предоставляет возможность многоуровневой детализации консолидированных данных, а также возможность затребовать данные из системы R/3 нижнего уровня для анализа и принятия мер.

Создание в ЕК АСУФ на базе средств R/3 системы информационной поддержки принятия управленческих решений - основа для создания центров ситуационного управления ОАО «РЖД» сетевого и дорожного уровней.

Возможности развития Единой корпоративной автоматизированной системы управления финансами и ресурсами (ЕК АСУФР)

Перспективы и направления развития вычислительной инфраструктуры ЕК АСУФР определяют, в основном, следующие факторы:

- увеличение общего числа пользователей ERP - системы ЕК АСУФР, в частности:

- подключение к использованию ЕК АСУФР новых предприятий, подразделений и служб, ранее не входивших в контур оперативного управления ERP-системы;

- увеличение числа пользователей ЕК АСУФР на предприятиях, уже охваченных ERP-системой;

- расширение функциональности ERP-системы, используемой в промышленном режиме эксплуатации ЕК АСУФР;

- консолидация объектов и систем управления, вызванная внешними причинами, в т. ч. объективными тенденциями развития отрасли и совершенствования механизмов управления на всех уровнях ОАО «РЖД»;

- нарастание объемов данных, подлежащих хранению, обработке средствами вычислительной техники и передаче по локальным и глобальным сетям, вследствие роста числа пользователей и развития функциональности ERP-системы, в т.ч. перехода к усовершенствованным версиям продуктов R/3;

- необходимость повышения надежности хранения и оперативности восстановления корпоративных данных, обеспечения целостности данных;

- повышение требований к экономической безопасности данных и степени защищенности других сетевых ресурсов от несанкционированного доступа;

-необходимость минимизации затрат на внедрение и эксплуатацию ERP-системы, а также сохранения и рационального применения ранее сделанных инвестиций при развитии системы.

С учетом указанных факторов, развитие вычислительной инфраструктуры ЕК АСУФР должно обеспечивать достижение следующих основных целей:

улучшение качества подготовки решений по управлению отраслью посредством достижения 100% охвата подведомственных предприятий и организаций технологиями оперативного взаимодействия с ERP-системой, что, в частности, позволит:
отказаться от промежуточных решений по периодическому вводу отчётности неавтоматизированных объектов управления, существенно повысить полноту и достоверность информации ERP-системы;
достичь максимальной оперативности в представлении консолидированной информации о состоянии объекта управления на всех уровнях – от линейного предприятия до дороги и ОАО «РЖД» в целом;
переход к полнофункциональной замкнутой схеме управления, основанной на достоверной первичной информации и контролируемых технологиях её обработки и консолидации;
отказ от унаследованных локальных и частных решений, радикальное решение проблем параллельного ввода и дублирования данных в различных прикладных комплексах;
обеспечение высоких показателей надежности, отказоустойчивости и безопасности функционирования ERP-системы в масштабе отрасли;
обеспечение поэтапного масштабирования технических решений с учетом требуемых объемно-временных характеристик функционирования ERP-системы на основе преемственности использования аппаратно- программных средств и сохранения ранее сделанных инвестиционных вложений;
концентрация инвестиций на развитии наиболее перспективной технологии управления предприятиями, дорогами и отраслью в целом.

Указанные цели могут быть достигнуты в рамках следующих основных направлений текущего и перспективного развития вычислительной инфраструктуры ЕК АСУФР.

На этапах опытного и массового внедрения ЕК АСУФР по мере развития функциональности корпоративной ERP-системы и охвата ею все большего числа предприятий и организаций представляется возможным осуществлять развитие инфраструктуры вычислительных комплексов дорог в рамках модельного ряда серверов Sun Enterprise.

Варианты развития вычислительной инфраструктуры дорог на основе аппаратно-программной платформы Sun могут быть следующими:

наращивание мощности имеющихся серверов в пределах, допустимых для данных моделей;
установка дополнительных серверов с целью выделения под функции серверов приложений и серверов баз данных необходимого количества аппаратно-программных комплексов;
замена имеющихся серверов более мощными.

Замена серверов не влечет за собой потерю ранее сделанных инвестиций, поскольку высвобождаемые при этом аппаратно-программные комплексы могут быть использованы другими дорогами, реализующими этапы начального освоения и опытного внедрения ERP-системы или имеющими меньшее число пользователей.

§ 41. Информационно – аналитическая система корпоративного управления и прогнозирования (ИАСКУП)

Задача создания комплексной централизованной системы управления материальными и финансовыми ресурсами ОАО «РЖД» решается в рамках проекта «Информационно - аналитическая система корпоративного управления и прогнозирования» (ИАС КУП), разработанного Научным информационно-аналитическим центром ВНИИЖТ на базе программного продукта SAS FMS/Planning.

ИАС КУП представляет собой информационно-аналитическую систему обеспечения процессов поддержки принятия решений по управлению ресурсами ОАО «РЖД» на основе структурно-динамического и ситуационного анализа ключевых показателей эффективности с целью достижения целевых ориентиров в процессе функционирования ОАО «РЖД».

Создание ИАС КУП в рамках ОАО «РЖД» было вызвано необходимостью повышения уровня управления отраслью в соответствии с мировыми требованиями обеспечения экономической устойчивости в условиях меняющейся рыночной конъюнктуры и формирования инвестиционной привлекательности компании, что, в свою очередь, обеспечивает привлечение финансовых ресурсов, необходимых для модернизации инфраструктуры.

Назначение Информационно - аналитической системы корпоративного управления и прогнозирования (ИАС КУП)

Разработка информационной системы в области управления материальными и финансовыми ресурсами была направлена на решение таких оперативных задач, как планирование деятельности компании в кратко-, средне- и долгосрочном периодах; контроль текущего положения, анализ исполнения плановых заданий в различных разрезах, прогнозирование развития Компании.

Функции Информационно - аналитической системы корпоративного управления и прогнозирования (ИАС КУП)

ИАС КУП обладает широкими функциональными возможностями, позволяющими:

Формировать стратегические ориентиры деятельности ОАО «РЖД» на основе стратегических целей развития Компании.
Рассчитывать на основе стратегических ориентиров ключевые показатели, которые доводятся до менеджеров всех уровней управления ОАО «РЖД».
Проводить сбалансированную оценку деятельности ОАО «РЖД» и его территориальных и функциональных филиалов по количественным и качественным критериям.
Улучшать качество планирования с помощью построения различных сценариев развития ситуации, оценки экономических последствий различных сценариев развития ситуации и обеспечения поддержки принятия управленческих решений.
Прогнозировать развитие экономики ОАО «РЖД» на среднесрочном и долгосрочном временных периодах.
Поддерживать процедуры формирования, согласования, утверждения и корректировки бюджетов на всех уровнях бюджетного управления ОАО «РЖД».
Осуществлять контроль за исполнением системы бюджетов ОАО «РЖД».
Проводить сопоставительный, динамический и структурный анализ бюджетных данных и данных фактического исполнения бюджетов структурных подразделений Компании на всех уровнях управления в необходимых аналитических разрезах (по видам деятельности, структурным подразделениям, хозяйствам, рыночным сегментам, в различных валютах и других необходимых аналитических срезах).
Выявлять причины отклонений от ключевых показателей и прогнозировать их возможные последствия для поддержки принятия управленческих решений.
Управлять затратами через процедуры планирования, моделирования и анализа операционных бюджетов ОАО «РЖД» в разрезе филиалов, структурных подразделений, хозяйств, элементов, статей затрат, видов деятельности и т.д.
Осуществлять внедрение с другими отраслевыми информационными системами (АСУ «Экспресс», «Этран», ЕК ИОДВ, ЕК АСУФР и др.) с целью повышения эффективности бюджетного процесса в рамках ОАО «РЖД».

Автоматизированная информационно-аналитическая поддержка принятия управленческих решений, реализуемая в рамках проекта ИАС КУП, направлена на повышение эффективности в решении задач по снижению себестоимости перевозок, повышению рентабельности и инвестиционной привлекательности Компании, достижению экономической устойчивости Общества и других стратегических и оперативных целей.

Автоматизированная система бюджетирования, созданная в рамках проекта ИАС КУП представляет собой одну из ключевых составляющих инновационного решения в области постановки эффективной системы управления финансовыми и материальными ресурсами Компании.

Возможности автоматизированной системы бюджетирования

Преимущества автоматизации процесса бюджетирования в крупной компании, подобной ОАО «РЖД», осуществляющей различные видов деятельности, имеющей разветвленную инфраструктуру и обширную сеть филиалов, заключаются в следующих возможностях:

обрабатывать большие объемы информации в короткие сроки;
осуществлять многопользовательский режим работы и разделение доступа к финансовым данным Компании для различных групп пользователей;
оперативно получать данные с территориально удаленных рабочих мест;
автоматизировать процесс создания бюджетных форм, позволяющий в оперативном режиме вносить требуемые изменения и мгновенно информировать о них всех участников бюджетного процесса;
осуществлять информационную, технологическую и аналитическую поддержку комплекса процедур процесса бюджетирования:
разработка и доведение ключевых показателей;
формирование бюджетов;
согласование бюджетов;
утверждение бюджетов;
контроль и оперативный анализ исполнения бюджетов;
корректировка бюджетов;
анализ исполнения бюджетов и т.д.;
выполнять консолидацию данных на всех уровнях бюджетного управления и формировать консолидированную управленческую отчетность в рамках Компании;
представлять управленческую отчетность в разрезах, требуемых менеджментом на всех уровнях управления и руководством Компании;
хранить историческую финансовую информацию о деятельности предприятий Компании в рамках единого Информационного хранилища и использовать ее при анализе;
импортировать данные в систему из файлов в других форматах (Excel, Lotus, форматы баз данных и т.д.);
экспортировать полученные отчеты в файлы формата Excel и HTML.

Немаловажным фактором внедрения автоматизированной системы являются высокие показатели экономии и короткие сроки окупаемости проекта. Общий эффект от внедрения системы бюджетного управления при снижении потерь от несовершенства финансового учета может составить 2 - 3% от объема продаж Компании.

Отличительной особенностью ИАС КУП является осуществление взаимосвязи между системами стратегического и оперативного управления путем формирования целевых параметров на основе просчета стратегии и формулирования стратегических целей компании.

§ 42. Автоматизированная система «Централизованной подготовки и оформления перевозочных документов» (АС ЭТРАН)

В 2003 году на сети российских железных дорог на смену многим ранее действующим автоматизированным систем пришла новая, построенная на основе современных IT – решений, автоматизированная система «Централизованной подготовки и оформления перевозочных документов» - ЭТРАН (Электронная Транспортная Накладная).

Система ЭТРАН основана на принципах использования электронного документооборота при взаимодействии с пользователями услуг железнодорожного транспорта для организации перевозок грузов.

Ключевой особенностью данной системы является наличие клиентской части, установленной непосредственно на рабочих местах клиентов и партнеров железнодорожного транспорта, - АРМа ППД («Подготовка перевозочных документов»), позволяющего организовать электронный обмен данными.

Система ЭТРАН является результатом реинжениринга таких систем, как АРМ ТВК, АСУ ТехПД, ЕК ИОДВ, информационные системы в ГВЦ и ЦФТО.

Система впервые включает клиента (грузоотправителя, грузополучателя, экспедитора) в технологический цикл приема заявок и оформления перевозок, обеспечивая ему возможность оформить заявку на перевозку, подготовить электронную накладную, получить итоговые документы, увидеть результаты расчетов провозной платы по перевозкам и в определенной степени отследить ход перевозок его грузов со своего рабочего места. Клиенту также предоставляется возможность получения информации обо всех грузах, отправленных в его адрес.

Организация обмена информацией с клиентами регламентируется специальными договорами, где прописывается состав информации и ответственность сторон, а также права на доступ к системе со стороны клиента. Разделение функций и включение клиента в процесс оформления документов исключает затраты времени на выполнение работниками железной дороги несвойственных им функций.

Структура и технология системы ЭТРАН позволяет исключить массу ошибок, возникающих при съеме информации с бумажных документов, т.к. использует принцип первичности электронного документа перед бумажным, раз и навсегда исключает проблему стыковки результатов отправления и прибытия.

Система ЭТРАН впервые использует информацию из заявки на перевозку при оформлении перевозочных документов, что позволяет уменьшить объем ручной работы при заполнении электронной накладной. Связь перевозочных документов с заявкой на перевозку грузов дает возможность автоматизировать ведение учетной карточки по этой заявке и обеспечить переход к автоматизации подразделений, которые занимаются контролем исполнения заявок.

Еще один принцип данной системы - расчет провозной платы и тарификация одной программой в одном месте. Данный принцип позволяет не проводить повторный контроль расчетов отправления и прибытия. Информация, введенная по прибытии (при раскредитовании перевозочных документов) является дополнением к той информации, которая была введена при отправлении груза и получена в пути следования. Единственность базы данных позволяет всем пользователям системы получать одинаковую информацию (на станции, у клиента, в ДЦФТО, в финансовой службе).

Система ЭТРАН взаимодействует с Системой финансовых расчетов (ЕК АСУФР). Между системами существует соглашение о разделении зон ответственности по функциям, в частности: функции ЕК АСУФР - открытие и ведение лицевого счета клиентам, экспедиторам; функции ЭТРАН - использование присвоенных кодов лицевых счетов, получение и использование сальдо лицевого счета и дебетование лицевого счета. Реализовано взаимодействие системы ЭТРАН с системами управления перевозочным процессом - это АСОУП и Система линейного района АСУ станций. На переходном периоде система ЭТРАН взаимодействует с теми системами, на смену которым она приходит - это ЕК ИОДВ, АКС ФТО.

Цель создания системы ЭТРАН - это полная электронизация документооборота, сопровождающего процесс организации перевозки грузов.

Основное назначение Автоматизированной системы "Централизованной подготовки и оформления перевозочных документов" (АС ЭТРАН)

Эксплуатация системы ЭТРАН, прежде всего, должна решить вопросы повышения качества, обеспечения полноты подготовки перевозочных документов и расчетов за перевозки во всех видах сообщений за счет единства требований и предоставления возможности предварительного оформления необходимой документации непосредственно с рабочего места грузоотправителя. Одновременно снижаются затраты по проверке и внесению изменений в расчеты любой перевозки, по недопущению ошибок и налаживанию взаимодействия с плательщиками, клиентами железнодорожного транспорта.

Электронный обмен данными с последующим применением электронной цифровой подписи позволяет организовать более оперативное, с полным информационным сопровождением процесса перевозок, взаимодействие грузоотправителей и железных дорог на всех этапах: от заказа перевозки до выдачи груза получателю.

АС ЭТРАН позволяет:

- обеспечить защищенное подключение информационного ресурса клиента с использованием общедоступных сетей связи (в том числе Интернет) или через ведомственную сеть передачи данных;

- рассчитать оценочный и (или) точный тариф;

- оценить текущее состояние расчетов с железной дорогой;

- сформировать электронную заявку на перевозку грузов и получить результаты согласования. Согласовать заявку владельцем путей необщего пользования;

- оформить транспортную накладную в электронном виде;

- получить информацию о прибывших, поданных, убранных и отправленных вагонах;

- получить в электронном виде транспортную накладную с момента отправления груза в свой адрес;

- оформить получение прибывшего груза;

- согласовать учетную карточку по результатам выполнения заявки на перевозку грузов;

- получать выписки с лицевого счета и счет фактур;

- организовать обмен данными с действующими автоматизированными системами в организации;

- организовать доступ для получения и использования необходимых актуальных электронных справочников, необходимых при контроле и формировании электронной информации (заявки, перевозочные документы и другое): о станциях, грузах и вагонах, о грузополучателях, портах и странах, об объявленных конвенциях и тому подобное;

- просмотреть разрешающие телеграммы.

Функции Автоматизированной системы «Централизованной подготовки и оформления перевозочных документов» (АС ЭТРАН)

Возможности, предоставляемые системой ЭТРАН клиенту, позволяют минимизировать бумажный документооборот, время и сроки оформления перевозок:

Подача заявки на перевозку;
Получение результата согласования заявки;
Оформление накладной на основе заявки;
Оформление результатов погрузки;
Получение в электронном виде квитанции о приеме груза к перевозке;
Получение информации о нештатных ситуациях.

Для товарных кассиров это дает возможность избавиться от ручного ввода информации по перевозочным документам, используя данные заявки и данные накладной, оформленной клиентом. Товарным кассиром реализуются функций различных проверок:

Соответствие информации по заявке;
Наличие денег на счете клиента;
Наличие конвенционных запрещений и ограничений по данной перевозке.

Товарный кассир на станции назначения выполняет минимум работы по оформлению перевозочных документов по прибытии:

Добавление сведений по перевозке, которые возникли в пути следования;
Окончательный расчет за перевозку.

Система ЭТРАН предоставляет работникам ДЦФТО возможность получения информации о выполнении заявок (в объеме учетных карточек) для контроля исполнения заказов.

Система ЭТРАН обеспечивает ЦФТО возможность получения полной информации по всем видам деятельности системы:

Объемам отправления;
Объемам прибытия;
Состоянию расчетов (сколько денег получено за перевозки);
О нарушениях в процессе работы.

Система ЭТРАН предоставляет смежным системам следующую информацию:

Результаты погрузки/выгрузки;
Переоформление документов;
Результаты расчетов по перевозкам (АСОУП, ЕК ИОДВ, ЕК АСУФР).

Также сохраняется возможность обеспечить экспедиторов информацией и организовывать расчеты с ними.

В систему ЭТРАН попадает вся информация по импортным и транзитным перевозкам с момента пересечения границы, что позволяет взять под контроль эти перевозки и организовать необходимую работу с экспедиторскими организациями:

рассчитать деньги на предстоящие перевозки, принятые из-за границы;
проверить платежеспособность экспедиторов.

Достоинства и недостатки Автоматизированной системы «Централизованной подготовки и оформления перевозочных документов» (АС ЭТРАН)

Преимущества: Грузоотправитель получает возможность, во-первых, автоматизировать необходимые формы отчетности и учета собственной продукции, сократить время на подготовку документации, а также в реальном режиме времени получать информацию об объемах, номенклатуре погруженных грузов, начисленных платежах и сборах, используемом подвижном составе. Агент ФТО освобождается от непроизводительного ручного труда по вводу информации за счет передачи; более внимательно проверять правильность оформления перевозочных документов, что очень актуально при неравномерном предъявлении больших объемов к погрузке; сокращается время, затрачиваемое на оформление документа.

Недостатки: В случае обнаружения ошибки или неточности передаваемой информации время, затрачиваемое на оформление перевозочного документа, увеличивается, так как все поля, даже поля ответственности работников железной дороги, не доступны для корректировки при первоначальной передаче. Чтобы исправить или добавить информацию необходимо полностью оформить документ с искусственно допущенной ошибкой (например, неправильно указать дату фактической погрузки), и только после этого поля становятся доступными для проведения корректировки.

В итоге организация электронного обмена позволяет решить вопросы повышения качества обслуживания клиентов, полноты подготовки перевозочных документов за счет единства требований. Кроме того исключаются затраты за счет однократности ввода информации и многократности ее использования.

Принципы взаимодействия АСУ Грузоотправителя с АС ЭТРАН

В целях перехода на использование электронного документооборота при взаимодействии с потребителями услуг железнодорожного транспорта ОАО «РЖД» успешно внедряют автоматизированную систему централизованной подготовки и оформления перевозочных документов - ЭТРАН. Эта система даёт ряд преимуществ как для работников железной дороги, так и грузоотправителей при оформлении перевозок. Любой грузоотправитель имеет возможность подключиться к системе ЭТРАН и воспользоваться преимуществами данной системы.

Если грузоотправитель (далее ГО) имеет собственную систему оформления и учёта перевозочных документов (далее АСУ ГО), то возникает необходимость синхронизации процессов передачи и оформления перевозочных документов. В основном такая синхронизация реализована грузоотправителем в виде обработки документов на бумажных носителях, например передача накладной на станцию погрузки, а далее внесение информации о платежах и сборах из квитанции в собственную АСУ для внутренней отчётности. Когда объем перевозок увеличивается, эта работа превращается в рутину, отнимает много времени, ведет к увеличению расходов (транспорт, расходные материалы и пр.). Также не исключается человеческий фактор: при обработке большого количества бумажных документов любой, даже самый опытный работник, может совершить ошибку, которую потом сложно отследить и вовремя устранить.

Требования, необходимые для реализации электронного взаимодействия АСУ ГО с системой ЭТРАН:

наличие собственной АСУ, имеющей необходимые интерфейсы доступа;
наличие подключения к системе ЭТРАН.

На данный момент реализовано такое взаимодействие на примере крупного грузоотправителя, использующего корпоративную систему Босс Корпорация и ЭТРАН. На рисунке 10.42.1 приведена схема информационных потоков этой реализации.

Рисунок 10.42.1 - Схема информационных потоков

Описание информационных потоков по схеме:

Пользователи АСУ ГО формируют план отгрузок на следующий месяц до установленного железной дорогой срока (в зависимости от вида сообщения) и сообщают о готовности администратору Шлюза.
Администратор Шлюза выполняет передачу заявок на перевозку грузов в ЭТРАН нажатием одной кнопки, при этом заявки формируются в ЭТРАНе в состоянии «Заготовка».
На экранных формах АСУ ГО отображается успешность передачи данных плана отгрузок в качестве заявок в ЭТРАН, в соответствии с привязкой строк плана со сформированными (или не сформированными) заявками. Если при передаче возникали ошибки, то на форме будут присутствовать их описания. При этом пользователям АСУ ГО ответственным за формирование плана отгрузок предлагается внести исправления в соответствии с описанием ошибки. После устранения ошибок, пользователи АСУ ГО информируют об этом администратора Шлюза и снова выполняются действия 2-3 по циклу до максимального устранения всех ошибок.
Если какие-то ошибки так и не удалось устранить, сотрудник ГО ответственный за согласование заявок на перевозку, вводит непереданные данные в ЭТРАН через АРМ ППД и переводит их в состояние «На согласовании». Затем тот же сотрудник визуально проверяет заявки в состоянии «Заготовка», переданные в ЭТРАН посредством Шлюза, и переводит их в состояние «На согласовании». Далее, заявки проходят согласование в ДЦФТО и ЦФТО.
На экранных формах АСУ ГО отображается ход согласования заявок, соответствующих строкам плана, а также комментарии, которые добавили сотрудники согласующих подразделений.
На основании согласованного и утверждённого плана отгрузок пользователи АСУ ГО, ответственные за оформление и обработку железнодорожных накладных, по мере осуществления перевозок производят формирование накладных в АСУ ГО за сутки до предполагаемой отгрузки. После создания накладной пользователь проверяет визуально все реквизиты автоматически созданной накладной и производит передачу в ЭТРАН нажатием одной кнопки. Передача осуществляется посредством Шлюза, который обрабатывает запросы на передачу накладных из АСУ ГО. При этом в ЭТРАНе на основе переданных данных формируется накладная на перевозку в состоянии «На визировании».
В течение нескольких секунд после нажатия кнопки, на экранной форме АСУ ГО отображается успешность операции передачи данных накладной в ЭТРАН. Если возникает ошибка при передаче данных, то необходимо внести исправления согласно комментарию к ошибке, и выполнить передачу снова. Так до тех пор, пока ошибка не будет устранена. Если ошибку устранить не удаётся, то накладную создаёт сотрудник, отвечающий за оформление железнодорожных накладных в ЭТРАНе, посредством АРМ ППД.
На экранной форме АСУ ГО отображается состояние, которое имеет накладная в ЭТРАНе, синхронно с изменением состояния.
На экранной форме АСУ ГО отображается результат визирования накладной сотрудниками железнодорожной станции.
Если накладная переходит в состояние «Завизирована», сотрудник, отвечающий за оформление железнодорожных накладных в ЭТРАНе, посредством АРМ ППД вводит в эту накладную сведения о погрузке и переводит в состояние «Погружено».
Сотрудник железнодорожной станции производит окончательное оформление перевозки и переводит накладную в состояние «Груз принят к перевозке».
Шлюз передаёт в АСУ ГО данные из накладной, интересующие ГО: номер вагона, реальный вес груза, провозные платежи и сборы, дата отправления и др.

Электронная цифровая подпись в Автоматизированной системе «Централизованной подготовки и оформления перевозочных документов» (АС ЭТРАН)

С апреля 2005 г. в ОАО «РЖД» начато поэтапное внедрение технологии электронной цифровой подписи (ЭЦП) при электронном документообороте между ОАО «РЖД» и клиентами. Эта работа ведется на базе услуг и продуктов, реализуемых инфраструктурой удостоверяющих центров ЗАО «Компания ТрансТелеком» (ИУЦ КТТК). Услуги ИУЦ КТТК по обслуживанию сертификатов ключей подписи для ОАО «РЖД» осуществляются на основании соглашения, описывающего состав, порядок предоставления услуг и ответственность сторон при использовании сертификатов ключей.

Услуга «Электронная Цифровая Подпись» включает в себя выпуск, обслуживание сертификатов ключей подписи для обеспечения юридической значимости в системах электронного документооборота корпоративного и межотраслевого уровня, а также предоставление в режиме реального времени информации об актуальном статусе сертификатов. Для демонстрации этой услуги была организована выдача сертификатов ключей подписи транспортным организациям в тестовое использование на безвозмездной основе (сроком на три месяца).

Единая информационная технология предоставления – потребления транспортных услуг, выставления счетов и их оплаты, осуществляющая учет, контроль и расчеты в режиме реального времени, может быть реализована объединением автоматизированной системы централизованной подготовки и оформления перевозочных документов ЭТРАН, АСУ финансами и ресурсами и других обеспечивающих систем и подсистем. Таким образом, введение в систему ЭТРАН технологии ЭЦП на базе услуг, предоставляемых инфраструктурой удостоверяющих центров «Компании ТрансТелеком» для обеспечения юридической значимости электронного документооборота, заложит основу создания и формирования единой транспортной счетно–финансовой системы железнодорожного транспорта с соблюдением необходимых требований информационной безопасности.

Контрольные вопросы

Перечислите основные задачи ЕК АСУФР
Назовите основные этапы разработки системы
Назначение ЕК АСУФР
Принципы построения ЕК АСУФР
Функции системы ЕК АСУФР
Система ЕК АСУФР/Ц - сетевой уровень управления, перечислите ее функции
Система ЕК АСУФР/Д - дорожно-линейный уровень управления, перечислите ее функции
Объясните информационное взаимодействие между уровнями ЕК АСУФР
В чем заключается принцип открытости системы ЕК АСУФР
Назовите факторы развития ЕК АСУФР
Назовите цели развития ЕК АСУФР
Обоснуйте необходимость создания ИАС КУП
Назначение системы ИАС КУП
Функции системы ИАС КУП
Назовите основное назначение системы ЭТРАН
Перечислите функции системы ЭТРАН
Назовите особенности функционирования системы АС ЭТРАН
Перечислите возможности системы ЭТРАН
Назовите преимущества и недостатки АС ЭТРАН

Глава 11. Управление инфраструктурой локомотивного хозяйства

§ 43. Общая характеристика и цель создания системы АСУТР

Локомотивное хозяйство (Т) является одним из важнейших элементов инфраструктуры железнодорожного транспорта, от организации работы которого в значительной мере зависят как устойчивость работы дороги, так и себестоимость перевозок. Затраты локомотивного хозяйства составляют треть всех эксплуатационных расходов железных дорог.

Современный этап развития средств вычислительной техники и электронных устройств позволил качественно изменить сложившуюся информационную систему локомотивного хозяйства: создана автоматизированная система управления локомотивным хозяйством (АСУТР).

К объектам инфраструктуры локомотивного хозяйства относятся: основные депо, оборотные депо, пункты технического обслуживания локомотивов, пункты экипировки, склады топлива, смазки и песка, пункты смены локомотивных бригад, базы запаса ОАО «РЖД», а также собственно тяговый подвижной состав. Локомотивное хозяйство, как система, характеризуется автономностью входящих в нее различных по назначению хозяйственных подсистем и организационных звеньев, многоуровневой информационной взаимосвязью и необходимостью жесткого и централизованного управления. Для системы такого уровня сложности должны быть определены основные объекты управления и технологические модели, организация работы которых и информация о работе которых способствует устойчивой, надежной и эффективной работе АСУТР в целом.

Цель создания АСУТР - повышение эффективности управления локомотивным хозяйством, снижение затрат на содержание и обслуживание тягового подвижного состава, повышение производительности труда в хозяйстве, повышение безопасности движения, улучшение труда работников депо.

Цель достигается за счет внедрения на предприятиях локомотивного хозяйства всех уровней единой компьютерной информационно-управляющей системы с переходом на безбумажную технологию работы, автоматическое формирование отчетных форм, автоматизированный анализ, поддержку и контроль принимаемых решений. АСУТР должна обеспечить автоматическое выявление и устранение причин, которые привели к некачественному проведению ремонта или неправильной эксплуатации подвижного состава и использованию локомотивных бригад.

Главными принципами построения АСУТР являются универсальность (унифицированное программное и технологическое обеспечения), адаптивность (возможность настройки АСУТР на особенности работы отдельных депо и служб), этапность (возможность функционирования АСУТР при внедрении отдельных АРМ поэтапно) и наращиваемость (возможность расширения функциональности АСУТР).

АСУТР имеет собственную базу данных, являющуюся частью общей базы данных дороги.

АСУТР строится как единая корпоративная информационно-управляющая система, состоящая из локальных информационных сетей предприятий локомотивного хозяйства, функционирующая в рамках КИВС (коммуникационной информационно-вычислительной сети) и использующая СПД (сеть передачи данных) в основе. Имеются четыре уровня управления: уровень локомотивных депо (АСУТР-ТЧ), уровень службы локомотивного хозяйства дорог (АСУТР-Т), уровень региона управления (АСУТР-Р) и уровень Департамента локомотивного хозяйства (АС ТР-ЦТ).

В настоящее время в локомотивных депо и хозяйстве в целом ведется разработка и внедрение автоматизированных рабочих мест (АРМ). На многих дорогах уже действуют такие АРМ, как: АРМ локомотивного диспетчера (АРМ ТНЦ), АРМ дежурного по депо (АРМ ТЧД), АРМ нарядчика локомотивных бригад (АРМ ТЧБ), АРМ оперативного управления работой локомотивов и локомотивных бригад, АРМ группы учета (АРМ ТЧУ), АРМ работников по обработке скоростемерных лент, АРМ «Контроль состояния здоровья работников», АРМ технолога локомотивного депо, АРМ диспетчеров по ремонту ТПС (АРМ ТЧР), АРМ склада и материально-технического обслуживания и др.

АСУТР предполагает в первую очередь внедрение на предприятиях локомотивного хозяйства всех уровней единой компьютерной информационно-управляющей системы, что позволяет перейти на безбумажную технологию работы и автоматическое формирование отчетных форм. Данная система предназначена для обеспечения информацией деятельности локомотивного хозяйства. Она обрабатывает, накапливает и хранит данные об информационных объектах предметной области в согласованном описании, форматах данных и объемах.

АСУТР является управляющей, а не просто информационной системой. Управляющие функции АСУТР реализуются через систему контроля действий операторов, форматный и логический контроль вводимой информации, систему интерактивных подсказок оперативному персоналу, систему поддержки принятия решений (СППР).

§ 44. Функции системы АСУТР и ее подсистемы

Разрабатываемые в рамках АСУТР системы предназначены для обеспечения централизованного сбора, хранения и обработки информации о локомотивах и локомотивных бригадах, поступающей как с действующих комплексов ИОММ и АСОУП, так и с новых систем линейного уровня.

В состав АСУТР входят:

- база данных локомотивной (ЛМД) и бригадной моделей (БДМ) перевозочного процесса;

- программное обеспечение (ПО) ведения БД ЛМД и БМД МПП, а также ПО обеспечения интерфейса с действующими системами;

- «Автоматизированная система управления локомотивами и локомотивными бригадами депо» (СУЛБ);

- программное средство «Система управления дислокацией локомотивов и локомотивных бригад» (ДИСЛОК);

- «Автоматизированная система интегрированной обработки маршрута машиниста» (АС ИОММ) – разрабатываемый новый комплекс обработки маршрута машиниста.

Основой АСУТР является база данных локомотивной и бригадной моделей перевозочного процесса. В зависимости от условий внедрения системы модель может отражать только полигон опорного центра, полигон конкретной железной дороги или целый регион.

В комплекс задач АСУТР также входит программное обеспечение взаимодействия с действующими дорожными комплексами (АСОУП, ИОММ) и АСУ опорных центров, в том числе и с использованием нестандартных протоколов и механизмов взаимодействия систем.

Автоматизированная система управления локомотивами и бригадами депо (СУЛБ)

Важнейшей подсистемой АСУТР является Автоматизированная система управления локомотивами и бригадами депо (СУЛБ).

Эта система предназначена для автоматизации функций работников депо (дежурного по локомотивному депо, нарядчика, заведующего бригадами) при управлении локомотивами и локомотивными бригадами, при выдаче локомотивов и бригад под поезда, при оценке технического состояния локомотивов и формирования отчетности.

Целью создания СУЛБ является повышение оперативности и качества информации об объектах управления, ввод и использование информации о дислокации локомотивов и локомотивных бригад, о техническом состоянии локомотивов, формирование и выдача отчетности, автоматизация формирования документа «Маршрут машиниста».

Основные функции системы:

- ведение паспортных данных о локомотивах и локомотивных бригадах депо;

- ведение журнала дежурного по депо и нарядчика депо, журнала закрепления бригад, журнала колонн, журнала дислокации локомотивов и бригад;

- выдача выходных статистических форм;

- формирование и использование электронной нормативно-справочной информации;

- формирование бланка маршрута машиниста по началу и концу поездки.

Клиентское программное обеспечение комплекса СУЛБ устанавливается на рабочих местах дежурных по депо, нарядчиков и зав. бригадами, обеспечивая при этом выполнение основных функций:

- ведение паспортных данных о локомотивах и бригадах;

- регистрацию событий с объектами, ведение оперативных журналов работы, планирование работ;

- отображение текущих данных по объектам, независимо от их фактического местоположения в пределах описанного в системе полигона;

- графическое представление территории локомотивного депо и объектов, находящихся в депо;

- формирование и использование электронной нормативно-справочной информации и др.

Основными режимами работы СУЛБ являются: паспорт, журналы, дислокация, нормативно-справочная информация. Рассмотрим их.

Паспорт. Данный режим предназначен для ведения паспортных данных локомотивов и локомотивных бригад.

Пример заполнения паспорта локомотива представлен на рисунке 11.44.1.

Рисунок 11.44.1 - Паспорт локомотива

Пример заполнения паспорта работника представлен на рисунке 11.44.2.

Рисунок 11.44.2 - Паспорт работника

Журналы. Данный режим предназначен для ведения неоперативных журналов: журнал закрепления бригад, журнал колонн, табель учета рабочего времени. На рисунке 11.44.3 показан пример заполнения окна «журнал колонн».

Рисунок 11.44.3 - Колонны депо

На рисунке 11.44.4 показан пример экрана «Список закрепленных бригад».

Рисунок 11.44.4 - Журнал закрепления бригад

Дислокация. Данный режим предназначен для отображения информации о дислокации локомотивов, работников и локомотивных бригад, а также для регистрации операций.

На рисунке 11.44.5 изображен пример окна «дислокация локомотивов на тракционных путях депо».

Рисунок 11.44.5 - Дислокация локомотивов на тракционных путях депо

На рисунке 11.44.6 показан пример заполненного окна «Дислокация работников».

Рисунок 11.44.6 - Журнал дислокации работников

НСИ. Режим предназначен для ведения нормативно-справочной информации, специфичной для конкретного депо.

На рисунке 11.44.7 показан пример заполненного окна «Нитки графика»

Рисунок 11.44.7 - Ведение точек подвязки

Система управления дислокацией локомотивов и локомотивных бригад (ДИСЛОК)

Программное средство «Управление дислокацией локомотивов и локомотивных бригад» (ПС ДИСЛОК) является составной частью автоматизированной системы управления тяговыми ресурсами.

Целью разработки ПС ДИСЛОК является обеспечение автоматизированной подготовки и представления информации о дислокации локомотивов и локомотивных бригад, данных анализа технического состояния локомотивов, формирования и выдачи статистической отчетности об использовании локомотивов и бригад.

ПС ДИСЛОК позволяет провести автоматизированную подготовку и представление следующей информации о локомотивах и локомотивных бригадах:

- о наличии локомотивов и локомотивных бригад;

- о состоянии локомотивов и локомотивных бригад;

- о дислокации локомотивов и локомотивных бригад;

- об использовании локомотивов и локомотивных бригад по данным действующего комплекса ИОММ и СУЛБ;

- о техническом обслуживании (ТО) и ремонтах локомотивов.

Пример главной страницы ПС ДИСЛОК показан на рисунке 11.44.8.

Рисунок 11.44.8 - Главная страница ПС ДИСЛОК

Пример экранной формы «Разложению приписного парка локомотивов» представлен на рисунке 11.44.9.

Рисунок 11.44.9 - Главная форма по разложению приписного парка локомотивов

Пример экранной формы перечень операций с локомотивами в депо представлен на рисунке 11.44.10.

Рисунок 11.44.10 - Перечень операций с локомотивами в депо

Пример экранной формы «Паспорт работника» представлен на рисунке 11.44.11.

Рисунок 11.44.11- Экранная форма «Паспорт работника»

Автоматизированная система интегрированной обработки маршрута машиниста (АС ИОММ)

Следующей важной подсистемой является система интегрированной обработки маршрута машиниста (ИОММ). Целью создания подсистемы является повышение безопасности движения, уменьшение эксплуатационных расходов, повышение эффективности управления локомотивным хозяйством путем применения сквозных отраслевых технологий сбора, обработки, передачи, хранения и анализа информации о работе локомотивного хозяйства. ИОММ обеспечивает централизованную обработку документов маршрутов машиниста, поступающих из локомотивного депо по каналам связи. Подсистема позволяет получить оперативную отчетность об использовании локомотивов, расходе топлива и электрической энергии, работе локомотивных бригад, включая начисление заработной платы.

Для достижения цели решаются следующие основные функциональные задачи:

- анализ дислокации и состояний ТПС и локомотивных бригад;

- анализ регламента локомотивов и локомотивных бригад;

- анализ работы ПТОЛ и нарушений технического регламента ремонта ТПС;

- контроль и анализ перевода локомотивов в неэксплуатируемый парк по причине планового ремонта или отказа локомотива («сход с кольца»);

- контроль и анализ выполнения пробежной нормы локомотивами;

- анализ срывов передачи вагонов по стыкам и задержки поездов по вине локомотивного хозяйства;

- контроль и анализ работы локомотивных бригад и соблюдение режима труда и отдыха и безопасности движения;

- автоматизация сбора и обработки суточной отчетности хозяйства;

- ведение утвержденной и нестандартной отчетности локомотивного хозяйства;

- комплексный анализ информации в ЦТ;

- обеспечение исходной информации ЕК ИОММ;

- автоматизация документооборота в самих локомотивных депо.

Автоматизированная база данных тягового подвижного состава (АБД ТПС)

Автоматизированная база данных ТПС (АБД ТПС) – важная составляющая АСУТР. Термины «Картотека ТПС» и «Формуляр ТПС» с определенной точностью можно считать синонимами понятия «АБД ТПС».

Цель создания картотеки – решение различных задач обеспечения перевозочного процесса, отображения и использования информации о ТПС, решение комплексных задач деятельности локомотивного хозяйства как субъекта железнодорожного транспорта в рамках проекта АСУТР. Картотека создается как дорожно-сетевая система, которая функционирует на уровне ОАО «РЖД» в первую очередь как хранилище паспортных данных локомотивов, на уровне дорог – как копия сетевой составляющей по локомотивам контролируемого парка с данными, необходимыми для решения прикладных задач.

АБД ТПС - это система реального времени, где любое изменение данных сразу должно быть отражено во всех уровнях и составляющих системы. Уровни АБД ТПС: линейный, региональный, сетевой.

Картотека, являясь частью системы управления локомотивным парком, состоит из двух относительно самостоятельных подсистем, имеющих разные объекты управления. Объектом управления автоматизированной картотеки ТПС, является информация о наличии и техническом состоянии парка локомотивов, элементарная единица локомотивного парка – односекционный локомотив или секция многосекционного локомотива. Объектом управления в дислокационных локомотивных моделях, непосредственно связанных с тяговым обеспечением поездов, является тяговая единица (ТЕ), состоящая из односекционного локомотива, секции, совокупности секций или локомотивов, соединенных вместе для работы под управлением одной локомотивной бригады. Исходя из этого, на всех уровнях закладываются две базы данных: картотека ТПС и синхронно функционирующая с ней оперативная локомотивная модель, которые, по сути, и являются автоматизированной базой данных тягового подвижного состава данного уровня.

§ 45. Средства и технические требования к системе АСУТР

Автоматизированные системы управления, функционирующие в рамках информационных технологий локомотивного хозяйства, должны собирать и хранить данные об объектах управления (ОУ) и ИО предметной области в согласованном составе, описании, форматах представляемых данных и необходимых объемах для управления их состоянием. Под ОУ понимаются аппаратные и технические средства или их комплексы. Разработка и согласование форматов и описаний предоставляемых данных, порождаемых АСУ, осуществляются на этапе их проектирования. АСУ работают на программно-технической базе, осуществляющей обмен данными в рамках КИВС.

В ходе проектирования или развития автоматизированные системы должны выйти на уровень, удовлетворяющий требованиям, предполагаемым к изложению в техническом задании (Т3) на автоматизированную систему управления локомотивным хозяйством (АСУТР). Для обеспечения информационного взаимодействия в рамках единого информационного пространства ОАО «РЖД», системы должны опираться на единую нормативно-распорядительную базу (инструкции, положения, указания и т.п.) ОАО «РЖД» и Департамента, основной перечень которой приводится в ТЗ на АСУТР.

Все структурные элементы АСУТР должны взаимодействовать с системой баз данных управления инфраструктурой железнодорожного транспорта (СБД-И). Для этого их информационные ресурсы должны опираться на:

- единую нормативно-справочную информацию (НСИ) в требуемом для АСУТР составе, которая формируется как основной фрагмент СБД-И (СБД-Ц);

- общую структуру объектов инфраструктуры локомотивного хозяйства (СБД-Т), которая также является фрагментом СБД-И;

- общие для всех уровней АСУТР правила работы с данными.

Для работы в рамках единого информационного пространства в АСУ должно быть обеспечено взаимодействие со следующими базовыми составляющими:

- системой баз данных по управлению инфраструктурой железнодорожного транспорта (СБД-И), которая создается с использованием современных систем управления базами данных (СУБД);

- геоинформационной системы (ГИС) железнодорожного транспорта (ГИСЖТ), которая создается как современная ГИС с использованием электронных карт (ЭК) отрасли;

- рядом средств общесистемного программного обеспечения;

- системы централизованного ведения НСИ;

- системы синхронизации данных с использованием механизма репликации;

- системы построения многоуровневых запросов.

Автоматизированные системы локомотивного хозяйства должны обеспечивать информационную прозрачность создаваемого единого информационного пространства и их технологическую совместимость между собой.

В интересах локомотивного хозяйства, информационное пространство с использованием АСУТР призвано обеспечить функционирование не только определенных выше классов автоматизированных систем локомотивного хозяйства, но и позволить создавать автоматизированные системы для информационного обеспечения управленческой деятельности отрасли. Для этого создаются базовые информационные технологии:

- централизованное ведение НСИ всех уровней управления;

- территориально- распределенная система реляционных баз данных, в перспективе – «хранилище данных»;

- геоинформационные технологии ведения электронных карт ж.д. транспорта;

- применение возможностей Internet/Intranet;

- информационно-поисковые средства, обеспечивающий многоуровневый поиск данных в информационном пространстве;

- Case – технологии проектирования и разработки приложений.

На их основе в интересах ЦТ и ОАО «РЖД» в целом, во взаимодействии с АСУТР обеспечивается создание следующих информационных технологий:

- ведение сетевой отчетности Департамента;

- комплексный анализ информации (в т.ч. и с маршрутов машинистов) в ЦТ;

- автоматизированная система обеспечения принятия управленческих решений;

- другие задачи уровня ОАО «РЖД» и ЦТ.

В АСУТР должна быть обеспечена возможность взаимодействия с другими Комплексами, определенных Концепцией информатизации ж.д. транспорта.

Особое внимание обращается на вопросы защиты информатизации. Реализация проводится в рамках Системы обеспечения информационной безопасности (создается по отдельному ЧТ3). Система защиты информации создается с целью предотвращения несанкционированной выдачи команд управления, исключения несанкционированного доступа к хранимой и обрабатываемой информации, а также к техническим и программным средствам, участвующим в обработке, обмене и хранении информации, при этом: защита информации должна обеспечиваться совокупностью организационных, технико-программных, инженерных и криптографических средств и мер защиты в соответствии с действующими нормативными и организационно-распорядительными документами.

В зависимости от выставленных требований в системе обеспечения информационной безопасности целесообразно использовать годовые средства, имеющие соответствующие предписания и сертификаты.

Реализация вопросов защиты информации должна приводиться в рамках Системы обеспечения информационной безопасности (создается по отдельному ЧТ3). Система защиты информации создается с целью предотвращения несанкционированного доступа к хранимой и обрабатываемой информации, а также к техническим и программным средствам, участвующим в обработке и хранении информации.

Защита информации должна обеспечиваться совокупностью организационных, технико-программных, инженерных и криптографических средств и мер защиты в соответствии с действующими нормативными и организационно-распорядительными документами и реализоваться в рамках отраслевой системы защиты информации (СЗИ).

СЗИ должна представлять собой комплекс аппаратных, программных и криптографических средств, распределенных по всем структурным элементам информационно-справочной системы.

СЗИ должна быть простой в эксплуатации, не затруднять работу должностных лиц и обеспечивать гарантированную защиту информации от потенциальных нарушителей во всех режимах функционирования данной системы, защиту программ и данных от несанкционированных действий оператора и вирусов.

В качестве базовых механизмов доступа пользователей к информационным ресурсам следует принять следующее:

1) доступ после ввода своей учетной записи и пароля с любого компьютера;

2) доступ с компьютеров, имеющих определенные физические адреса.

Выбор и реализация необходимых средств и мер защиты должны подготавливаться с учетом категории объекта на основе концепций защиты, действующих в ОАО «РЖД».

Функционирование системы обеспечения информационной безопасности не должно вызывать существенного снижения вероятностно-временных характеристик функционирования элементов ИОММ-АСУТР.

В зависимости от выполненных требований в системе обеспечения информационной безопасности целесообразно использовать готовые средства, имеющие соответствующие предписания и сертификаты.

Контрольные вопросы

Какова цель создания системы АСУТР
Что относится к объектам инфраструктуры локомотивного хозяйства
Перечислить основные уровни управления локомотивным хозяйством и задачи, решаемые на каждом из уровней управления
Перечислить функции системы АСУТР
Какие подсистемы входят в систему АСУТР
Для чего предназначена подсистема СУЛБ и каковы ее функции
Для чего предназначена подсистема ДИСЛОК и каковы ее функции
Для чего предназначена АС ИОММ и каковы ее функции
Цель создания автоматизированной базы данных тягового подвижного состава
Перечислить основные средства и технические требования к системе АСУТР

Глава 12. Перспективные технологии слежения и управления железнодорожным подвижным составом

Слежение за вагонами сегодня – насущная необходимость для любой операторской или экспедиторской компании.

Основная задача систем мониторинга – повышение эффективности использования подвижного состава: увеличение объемов перевозок без дополнительных закупок вагонов. Системы мониторинга позволяют планировать перевозку, упреждать ту или иную нештатную ситуацию, информировать клиента о продвижении груза, позволяют получать достоверную информацию в реальном режиме времени о фактической дислокации вагона: тем самым планировать подход подвижного состава, заранее информировать партнеров о необходимости его выгрузки, намечать следующую перевозку и так далее. Такие системы нужны и клиентам, которые даже чаще, чем собственники подвижного состава, хотят иметь информацию о прохождении своего груза.

Наиболее эффективными и доступными для пользователей на данный момент являются спутниковые радионавигационные системы (СРНС), которые созданы довольно давно.

Рассмотрим все известные на данный момент системы и перспективы их развития.

§ 46. Современное состояние

В настоящее время работают или готовятся к развёртыванию следующие системы спутниковой навигации:

1. NAVSTAR (Navigation Satellite Time and Ranging - Измерение дальности и времени по навигационному спутнику (см. рисунок 12.46.1)). Единственная из реально доступных в настоящее время систем. Принадлежит министерству обороны США, что считается её главным недостатком. Более известна под названием GPS. Позволяет в любом месте Земли, за исключением приполярных областей, а также в космическом пространстве до 100 тыс км от поверхности Земли, определить местоположение и скорость объектов.

В прошлом сигналы от спутников GPS на общедоступных частотах умышленно искажались для ограничения точности позиционирования гражданскими пользователями. С 1 мая 2000 г. от таких искажений отказались. Точность позиционирования при использовании только сигналов от GPS увеличилась за счет этого со 100 до 15 м в 95 % случаев измерений.

Рисунок 12.46.1 – Спутник второго поколения системы навигации Navstar

2. ГЛОНАСС (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система) - российская (советская) спутниковая система навигации.

Принцип определения позиции аналогичен американской системе NAVSTAR. Первый спутник ГЛОНАСС (см. рисунок 12.46.2) был выведен на орбиту 12 октября 1982 года. 24 сентября 1993 года система была официально принята в эксплуатацию. Находится на этапе развёртывания спутниковой группировки. Принадлежит министерству обороны России. Обладает, по заявлениям разработчиков, некоторыми техническими преимуществами по сравнению с NAVSTAR, однако в настоящее время эти утверждения проверить невозможно ввиду недостаточности спутниковой группировки и отсутствия доступного клиентского оборудования.

Рисунок 12.46.2 – Спутник навигационной системы ГЛОНАСС

На конец марта 2006 года орбитальная группировка состоит из 13 работающих в системе спутников, ещё двух временно выведенных из эксплуатации и двух пока не введённых в систему. Такого количества недостаточно для глобального покрытия земного шара.

Интегральная доступность ГЛОНАСС по Земле: 80%.

Интегральная доступность ГЛОНАСС по России: 94%.

Максимальный перерыв навигации по Земле: 2.4 час.

Максимальный перерыв навигации по России: 0.5 час.

При увеличении количества спутников до 18 на территории России обеспечивается практически 100% непрерывная навигация.

В числе действующих космических аппаратов (КА) в настоящее время находятся три спутника «ГЛОНАСС-М» (один запущен в 2003 году и два в 2005), имеющих гарантийный срок активного существования 7 лет. Эти спутники излучают, в отличие от аппаратов предыдущего поколения, уже по два сигнала для гражданских потребителей, что позволяет существенно повысить точность местоопределения. Из 13 КА, используемых в настоящее время, 5 находятся за пределами гарантийного срока активного существования.

В соответствии с поручением Президента Российской Федерации минимальная группировка из 18 спутников должна быть развёрнута в 2007 году. Полная группировка в составе 24 спутников в соответствии с федеральной целевой программой «Глобальная навигационная система» должна быть развёрнута в 2010 году.

3. Галилео (Galileo) — европейский проект спутниковой системы навигации. Европейская система предназначена для решения навигационных задач для любых подвижных объектов с точностью менее одного метра. За счет многочисленных мероприятий, таких как применение широкополосных сигналов и более высоких тактовых частот, Galileo имеет ряд преимуществ по сравнению с существующими системами спутниковой навигации в отношении точности и эксплуатационной готовности.

Помимо стран европейского сообщества достигнуты договорённости на участие в проекте с государствами — Китай, Израиль, Южная Корея. Кроме того, ведутся переговоры с представителями Аргентины, Австралии, Бразилии, Чили, Индии, Малайзии, России и Украины. Ожидается, что Галилео войдёт в строй в 2008 году, когда на орбиту буду выведены все 30 запланированных спутников (27 операционных и 3 резервных). Космический сегмент будет дополнен наземной инфраструктурой, включающей в себя два центра управления и глобальную сеть передающих и принимающих станций. В отличие от американской GPS и русской ГЛОНАСС, система Галилео была создана исключительно для гражданского использования и номинально не контролируется ни государственными, ни военными учреждениями. Первый спутник системы Галилео был доставлен на космодром Байконур 30 ноября 2005 года. 28 декабря 2005 года в 8:19 с помощью ракеты-носителя «Союз-ФГ» космический аппарат GIOVE-A (Galileo In-Orbit Validation Element) был выведен на расчётную орбиту высотой более 23000 км с наклонением 56°. Масса аппарата 700 кг, габаритные размеры: длина – 1,2 м, диаметр – 1,1 м. (см. рисунок 2.7.3). Срок активного существования составляет 12 лет. Общие затраты на создание системы оцениваются в 3,8 млрд. евро.

Рисунок 12.46.3 – Спутник системы навигации Галилео

4. Beidou (буквально - Северный Ковш, китайское название созвездия Большой Медведицы) - развёртываемая в настоящее время Китаем система предназначена для использования только в этой стране. Особенность — небольшое количество спутников, находящихся на геостационарной орбите, обеспечивает определение географических координат в Китае и на соседних территориях.

§ 47. Основные элементы спутниковых систем навигации

К основным элементам СРНС (Спутниковая радионавигационная система) относятся:

Орбитальная группировка, состоящая из нескольких (от 2 до 30) спутников, излучающих специальные радиосигналы;
Наземной системы управления и контроля, включающей блоки измерения текущего положения спутников и передачи на них полученной информации для корректировки орбит;
Приёмного клиентского оборудования («спутниковых навигаторов»), используемого для определения координат (устанавливаются на подвижной состав и т.п.);
Опционально: наземная система радиомаяков, позволяющая значительно повысить точность определения координат.

Технические детали работы систем

Рассмотрим некоторые особенности основных систем спутниковой навигации (NAVSTAR и ГЛОНАСС):

Обе системы имеют двойное назначение - военное и гражданское, поэтому излучают два сигнала: один с пониженной точностью определения координат (~100 м) для гражданского применения и другой высокой точности (~10-15 м и точнее) для военного применения. В настоящее время оба сигнала доступны гражданским приёмникам, однако в случае соответствующего решения государственных органов стран-владельцев военный код может быть заблокирован (в системе NAVSTAR это ограничение было отменено только в 2002 году и в любой момент может быть восстановлено).
Спутники NAVSTAR располагаются в шести плоскостях на высоте 20 000 км. Спутники ГЛОНАСС (кодовое имя «Ураган») находятся в трёх плоскостях на высоте 19 100 км. Hоминальное количество спутников в обоих системах - 24. Группировка NAVSTAR полностью укомплектована в апреле 1994-г. и с тех пор поддерживается, группировка ГЛОНАСС была полностью развёрнута в декабре 1995-г., но с тех пор значительно деградировала. В настоящий момент идет её активное восстановление.
Обе системы используют сигналы на основе так называемых «псевдошумовых последовательностей», применение которых придаёт им высокую помехозащищенность и надёжность при невысокой мощности излучения передатчиков.
В соответствии с назначением, в каждой системе есть две базовые частоты - L1 (стандартной точности) и L2 (высокой точности вместе с L1). Для NAVSTAR L1=1575,42 и L2=1227,6 МГц. В ГЛОHАСС используется частотное разделение сигналов, т. е. каждый спутник работает на своей частоте и, соответственно, L1 находится в пределах от 1602,56 до 1615,5 МГц и L2 от 1246,43 до 1256,53. Сигнал в L1 доступен всем пользователям, сигнал в L2 - только военным (то есть, не может быть расшифрован без специального секретного ключа в случае необходимости).
Каждый спутник системы, помимо основной информации, передает также вспомогательную, необходимую для инициализации приёмного оборудования. В эту категорию входит полный альманах всей спутниковой группировки, передаваемый по частям в течение нескольких минут. Таким образом, старт приёмного устройства может быть достаточно быстрым, если он содержит актуальный альманах (порядка 1-й минуты) - это называется «тёплый старт», но может занять и до 15-ти минут, если приёмник вынужден получать полный альманах - так называемый «холодный старт». Необходимость в «холодном старте» возникает обычно при первом включении навигатора, либо если он долго не использовался, или был перемещён на большое расстояние в выключенном состоянии.

§ 48. Принцип работы систем спутниковой навигации

Принцип работы спутниковых систем навигации основан на измерении расстояния от объекта, координаты которого необходимо получить, до спутников, положение которых известно заранее с большой точностью. Таблица положений спутников называется альманахом, которым должен располагать любой спутниковый навигатор до начала измерений. Таким образом, зная расстояния до нескольких спутников системы, с помощью обычных геометрических построений на основе альманаха можно вычислить положение объекта в пространстве.

Положим, что нам известно точное расстояние до спутника X – 10000 км. Это означает, что мы находимся на воображаемой сфере радиусом в 10 000 км с центром, совпадающим со спутником X. Если расстояние от нас до спутника Y составляет в этот же момент времени 15000 км, это еще больше сократит пространство, где мы можем находиться, поскольку единственная область, где мы можем быть на расстоянии в 10 000 км от спутника X и 15 000 км от спутника Y, есть линия пересечения двух сфер - окружность. Если мы произведем измерение дальности еще и до третьего спутника (например, 12 000 км), то сможем свести свое возможное местоположение до двух точек. Эти две точки находятся там, где сфера радиусом в 12 000 км пересекается с окружностью, получившейся от пересечения сфер с радиусами 10 000 и 15 000 км. Одна из двух точек отбрасывается как неправдоподобное решение.

Система спутниковой навигации работает, измеряя время, за которое радиосигнал доходит от спутника до нас, а затем по этому времени вычисляет расстояние. Если мы можем точно определить момент времени, в который спутник начал посылать свой радиосигнал, и момент, когда мы его получили, можно будет выяснить, как долго он шел до нас. И тогда, умножая скорость сигнала на время, мы сможем получить искомое расстояние от нас до спутника.

На борту спутников установлены атомные часы. К счастью, присутствие таких же часов в наземных навигаторах вовсе не требуется, так как существует способ обойтись часами умеренной точности - достаточно произвести измерение дальности еще до одного (четвертого) спутника. Три точных измерения определяют положение точки в пространстве, а четыре неточных могут исключить относительное смещение шкалы времени приемника.

Движение спутников системы навигации находится под контролем наземных станций слежения. Спутники проходят над контрольными наземными станциями дважды в сутки, что дает возможность точно измерять их высоту, положение и скорость.

Наземные станции определяют параметры движения спутника и передают эту информацию обратно на него, заменяя в памяти бортового компьютера прежние данные. Поэтому спутники всегда передают информационные сообщения о своем точном положении на орбите. Все виды наземных приемников используют эту информацию, для того чтобы установить точное положение спутника.

В реальности работа системы происходит значительно сложнее. Ниже перечислены некоторые проблемы, требующие специальных технических приёмов по их решению:

Неоднородность гравитационного поля Земли, влияющая на орбиты спутников;
Неоднородность атмосферы (ионосферы), из-за которой скорость распространения радиоволн может меняться в определённых пределах;
Отражения сигналов от наземных объектов, что особенно заметно в городе;
Невозможность разместить на спутниках передатчики большой мощности, из-за чего приём их сигналов возможен только в прямой видимости на открытом воздухе.

§ 49. Применение спутниковой навигации на железнодорожном транспорте

Определение местоположения объекта с помощью технологий спутниковой навигации на железнодорожном транспорте может быть полезным в различных областях, например:

слежение за перемещением подвижного состава;
регулирование парка подвижного состава;
регистрация пробега подвижного состава (например, для оптимизации системы технического обслуживания и ремонта, определения платы за пользование инфраструктурой);
информирование клиентуры (пассажиров, грузоотправителей и грузополучателей) о местоположении поездов, вагонов и грузов;
оказание помощи машинисту (например, путем контроля за работой систем электроснабжения, сигнализации и связи, оптимизации режима ведения поезда в зависимости от его местоположения);
локализация дефектов пути, обнаруженных инспекционным подвижным составом;
контроль соблюдения требований безопасности при управлении движением поездов.

Как говорилось ранее, полностью доступна система спутниковой навигации Navstar, поэтому речь пойдет именно о её применении. Итак, что же необходимо для обеспечения эффективного слежения за вагоном? Для этого на подвижной состав устанавливается датчик, содержащий GPS-приемник с выносной антенной, GSM-модем и мощный аккумулятор, рассчитанный на 2-3 недели автономной работы.

GPS-приемник получает данные о местонахождении от спутника. GSM-модем передает полученные данные в систему, например, www.gdevagon.ru, где они хранятся и могут быть в любой момент предоставлены пользователю в текстовом виде или на карте.

Основные возможности системы:

- отображение на карте положения и маршрута движения вагона в оперативном (по запросу) и в регламентированном (по расписанию) режимах;

- возможность гибко настраивать расписание опроса объектов;

- хранение истории всех запросов о дислокации;

- возможность подключения к системе дополнительных карт (крупные города, зарубежные страны). Принцип действия системы представлен на рисунке 12.49.1.

Рисунок 12.49.1 - Принцип действия GPS\GSM системы слежения за вагонами

Система позволяет производить слежение за любыми подвижными объектами, находящимися в зоне покрытия GSM-сетей: вагонами, автомобилями, контейнерами и т.п. Также возможно предоставление дополнительных функций обеспечения безопасности и охраны объекта. Все услуги платные.

На российском рынке существуют и другие решения. Есть система RussGPS Independent для слежения за подвижными объектами и определения их местоположения, применяемая в отношении объектов, не имеющих источников питания, таких, как трейлеры, контейнеры железнодорожных вагонов и другие аналогичные предметы. Автономность работы системы достигается за счет независимости установленного на объекте мобильного терминала под названием Fleetec CTS от каких-либо прочих источников питания, кроме встроенных солнечных батарей и аккумулятора.

Сама же система RussGPS Independent состоит из GSM/GPRS-навигационного центра, который по каналу GPRS соединяется с сервером RussGPS и мобильными терминалами Fleetec CTS, установленными на мобильных объектах (см. рисунок 12.49.2).

В процессе работы GSM/GPS мобильный терминал Fleetec CTS посылает в GSM/GPRS-навигационный узел (диспетчерский пункт) периодические сообщения о своем текущем местоположении, а также сообщения о въезде в заданную область или выезде из нее. Кроме этого, из диспетчерского центра можно посылать запросы текущего положения и программировать режимы работы устройства, а также изменять конфигурацию и получать сообщения о разрядке батарей.

Рисунок 12.49.2 – Принципиальная схема взаимодействия компонентов системы RusGPS

GSM/GPS мобильный терминал «Fleetec CTS» состоит из следующих основных компонентов:

- солнечная батарея с регулятором заряда;

- источник резервного питания – аккумулятор;

- схема управления питанием;

- GSM-модем;

- GPS приемник;

- GSM / GPS комбинированная антенна;

- контроллер с RTC;

- корпус с отверстиями для крепления.

Благодаря особенностям конструкции и системе управления электропитанием GSM/GPS мобильный терминал «Fleetec CTS» способен работать до 6 лет без технического обслуживания.

В качестве GPS модуля применяется приемник М12 компании Motorola, GSM – двухдиапазонный модем ТС35 Siemens.

Специальный контроллер обеспечивает управление электропитанием, а также обеспечивает возможность обновления программного обеспечения. К контроллеру подсоединены часы истинного времени для управления временем системы и энергонезависимая память для сохранения настроек системы. Схема управления питанием обеспечивает напряжение 2,8 В и содержит коммутаторы для подачи питания на модули GSM и GPS. Первичным источником питания системы является солнечная батарея. Буферный аккумулятор является источником резервного питания при отсутствии освещения.

СРНС нашли своё применение и на локомотивах. Для автоматического определения координаты локомотива используется спутниковый навигационный приемник GPS/ГЛОНАСС, интегрированный в КЛУБ-У (комплексное локомотивное устройство безопасности). Система ведет отсчет текущего времени с корректировкой по астрономическому времени спутниковой навигационной системы, формирует информацию о значениях скорости движения, определяет параметры движения поезда, ведет прием и запись данных электронной карты пути и графика движения поездов, сравнивает фактическую скорость движения с допустимой.

Существующие системы спутниковой навигации находят все большее распространение в железнодорожных приложениях, не связанных с обеспечением безопасности, то есть в системах управления парками подвижного состава и информационного обслуживания клиентов. Не за горами внедрение отечественной системы ГЛОНАСС, способной легко заменить GPS. Скоро будет полностью развернута европейская гражданская система спутниковой навигации Галилео, в которой устранены недостатки, присущие существующей GPS. Поэтому данная система в значительно большей степени пригодна для ответственных железнодорожных приложений с функциями определения местоположения подвижного состава, а также возможной реализацией на её основе системы сигнализации. Другими словами, самой перспективной в настоящее время выглядит именно Галилео.

Контрольные вопросы

Какое основное назначение систем мониторинга Что они позволяют
Назовите существующие на сегодняшний день спутниковые системы навигации
Что относится к основным элементам спутниковой радионавигационной системы
Как называется таблица положения спутников
Сколько необходимо спутников для точного определения координат объекта
Какие проблемы присущи спутниковым системам навигации
Как могут применяться спутниковые системы на железнодорожном транспорте
Из каких основных элементов состоит GSM/GPS мобильный терминал «Fleetec CTS» 

Глава 13. Взаимодействие различных видов транспорта

Основная масса грузовых и пассажирских перевозок осуществляется с участием 2-х и более видов транспорта. Так, 80% грузов, прибывающих в порты, передаются на железную дорогу (c речных 50%). Практически вся нефть из трубопроводов передается на другие виды транспорта, а автомобиль взаимодействует со всеми видами транспорта, особенно велик его вес для пассажирских перевозок. Пунктами взаимодействия являются транспортные узлы. Раньше транспортные узлы в силу своего исторического развития, ведомства, географии, топографии строились без учета быстрого перехода грузов с одного вида на другой. Транзитный пассажир покупал новые документы на провоз груза и проезд. Груз в этих пунктах перегружался. Только с введением смешанного прямого сообщения владельцы груза освобождались от заботы перегружать свой товар. Во взаимодействии различных видов транспорта должна возродиться ЕТС (единая транспортная система).

Ситуация, сложившаяся на рынке транспортных услуг к началу XXI столетия, потребовала опережающего развития информационного сектора экономики. На транспорте оно проявилось в компьютеризации, создании, обработке, хранении и распространении информации, а также и в создании своей собственной инфраструктуры в виде телекосмических средств связи, слежения за движением транспортных средств и устройств, перехода на использование безбумажной документации.

§ 50. Смешанные технологии грузоперевозок

По количеству видов транспорта, участвующих в доставке товаров, транспортные системы делятся на одновидовые (унимодальные) и многовидовые (мультимодальные или интермодальные). Базовым типом транспортировки является доставка груза перевозчиком из места отправления в пункт назначения. Такой тип доставки обозначается как унимодальная перевозка: «Унимодальная (одновидовая) транспортировка осуществляется одним видом транспорта, например, автомобильным. Обычно применяется, когда заданы начальный и конечный пункты транспортировки логистической цепи без промежуточных операций складирования и грузопереработки». Критериями выбора вида транспорта в такой перевозке обычно является вид груза, объем поставки, время доставки в звено логистической цепи (потребителю), затраты на перевозки. При унимодальной перевозке основными логистическими характеристиками являются показатели конкретного вида транспорта.

На основе использования критерия грузовой специфики появляются различные “разномодальные” (“интер-”, “мульти-”) определения перевозок, которые отражают современные технологии доставки грузов. Прежде всего, это оформление перевозки: смешанная перевозка становится интермодальной, когда осуществляется по единому документу. “Интермодальная (прямая смешанная) перевозка – перевозка, осуществляемая различными видами транспорта по одному договору перевозки и одному перевозочному документу”.. Совместное использование категорий смешанной, комбинированной и “разномодальной” перевозки довольно распространено, но всегда производится выделение некоторого дополнительного критерия, отличающего каждый вид перевозки.

Мультимодальная перевозка – это перевозка груза несколькими видами транспорта. Смешанная и комбинированная перевозки понимаются как виды мультимодальной перевозки, определяемые с точки зрения количества и соотношения участвующих в перевозке транспортных систем: 1) в смешанной перевозке участвует два вида транспорта, причем один из них выполняет функцию магистрального, а второй выступает в качестве обслуживающей системы; 2) в комбинированной перевозке принимают участие более двух видов транспорта, и они выступают с технологической точки зрения равнозначимыми процессами транспортировки.

В понимание мультимодальной перевозки может быть включен технический аспект, отражающий технологическое единство взаимодействия различных транспортных систем в виде выполнения перевозки универсального транспортного средства (контейнера, автофургона), при котором данное транспортное средство выступает в качестве универсальной грузовой единицы и обеспечивает взаимодействие транспортных систем на конструктивном уровне, без осуществления операций собственно с грузом.

При мультимодальной перевозке глубокого взаимодействия видов транспорта не требуется, поскольку груз, будучи помещен в специальное транспортное средство (контейнер, автофургон), уже максимально подготовлен к перевозке любыми видами транспорта.

Интермодальную перевозку предлагается понимать как вид мультимодальной перевозки. Отличительное свойство интермодальной перевозки – формирование самостоятельных механизмов обеспечения перевозки и взаимодействия различных транспортных систем. Таким образом, если в качестве мультимодальной перевозки выступает любая перевозка несколькими видами транспорта, то в качестве интермодальной – только та перевозка, для обеспечения которой формируются определенные организационные механизмы. Основные принципы функционирования интермодальной системы заключаются в следующем:

• единообразный коммерческо-правовой режим;

• комплексное решение финансово-экономических аспектов функционирования системы;

• использование систем электронного обмена данными, обеспечивающих слежение за передвижением груза, передачу информации и связь;

• единство всех звеньев транспортной цепи в организационно-технологическом аспекте, единая форма взаимодействия и координация всех звеньев транспортной цепи, обеспечивающих это единство;

• кооперация всех участников транспортной системы;

• комплексное развитие транспортной инфраструктуры различных видов транспорта.

§ 51. Информационно-логистические центры транспортных узлов

В современных условиях необходимой научной основой стратегии и тактики организации и функционирования интермодальных транспортных систем является логистика. Она охватывает управление материальным и информационным потоком в их взаимодействии, а ее научно-практическое назначение состоит в повышении эффективности этого управления в целях максимального снижения материальных и финансовых издержек транспорта, как не создающего материальных и стоимостных запасов. Логистика не могла пройти мимо научного анализа интермодального варианта перевозок в целях интеграции преимуществ каждого из видов транспорта: автомобильного с использованием им широкой и разветвленной сети дорог, гибкости в отношении времени доставки и характера груза, когда транспортные расходы не играют существенной роли в ценовой политике; авиационного - с его скоростью; железнодорожного - с его надежностью; водного - с его эффективностью перевозок массовых грузов, совмещения доставки штучных товаров с их хранением при довольно низких эксплуатационных расходах. На основе принципов логистики были созданы концепции взаимозаменяемости услуг отраслей транспорта, включая специфические виды перевозок грузов на особых условиях, например тяжеловесных и длинномерных, концепции транспортных узлов и коридоров.

Управление грузовыми перевозками в транспортных узлах с применением логистических центров позволит решить основные проблемы и обеспечит беспрепятственный пропуск грузов через стыковые пункты транспортных узлов России.

Основными целями создания логистической системы управления грузопотоками являются:

*	обеспечение беспрепятственного прохождения грузов через стыковые пункты транспортных узлов;
*	оптимизация перевозочного процесса с участием нескольких видов транспорта;
*	ускорение продвижения внешнеторговых грузов;
*	максимальное использование существующих возможностей всех видов транспорта, в том числе создание условий наиболее полного использования возможностей портов России;
*	привлечение дополнительных грузопотоков на транспортные коридоры, проходящие по территории России.

Функционирование современной системы управления перевозочным процессом на любом виде транспорта возможно при условии широкомасштабного внедрения комплекса автоматизированных систем и технологий на всех уровнях процесса управления.

На железнодорожном транспорте уже созданы мощнейшие информационные ресурсы, сконцентрированные в главном вычислительном центре ОАО «РЖД» и информационно-вычислительных центрах дорог. Имеются современные каналы связи, позволяющие вести оперативный обмен данных практически с любой точкой страны. Созданные информационные ресурсы и каналы связи востребованы всеми структурами и подразделениями железнодорожного, а также смежными видами транспорта и другими сторонними и внешними организациями, причастными к транспортному процессу.

Технология логистического управления грузо- и вагонопотоками должна основываться на принципе концентрации диспетчерского управления с использованием комплекса взаимосвязанных информационно-управляющих автоматизированных систем и технологий, к которым на железнодорожном транспорте относятся следующие системы:

	- сетевая интегрированная информационно-управляющая система (СИРИУС);
	- автоматизированная система централизованной подготовки и оформления перевозочных документов - Электронная транспортная накладная (ЭТРАН);
	- автоматизированная система обеспечения своевременной и адресной доставки грузов («Грузовой экспресс»);
	- автоматизированная система управления местной работой (АСУ МР);
	- автоматизированная система управления пограничными перегрузочными станциями (АСУ ППС) и др.

Одной из главных задач автоматизированных систем является обеспечение согласованного подвода грузов и подвижного состава к стыковым пунктам различных видов транспорта: портам, перегрузочным станциям, основным терминалам, крупным промышленным комплексам.

Груженый подвижной состав, следующий в адрес порта, с момента появления информации о нем в автоматизированной системе учета наличия и продвижения подвижного состава и грузов (для железнодорожного транспорта это система ДИСПАРК) через взаимосвязь с другими системами - СИРИУС, ЭТРАН, «Грузовой экспресс», АСУ МР - ускоренно продвигается к станции назначения. Время его продвижения на всех этапах контролируется. По мере продвижения вагона с грузом на всем пути его следования система постоянно поддерживает прогнозный режим прибытия вагона по назначению, а в случае необходимости корректирует его с указанием причин изменения прогноза. С учетом готовности грузовых фронтов, транспортных средств смежных видов транспорта и других факторов заблаговременно регулируется согласованный подвод вагонов с грузами на станцию назначения и грузовой фронт с выдачей соответствующих рекомендаций диспетчерам логистических центров транспортных узлов и центров управления местной работой отделений дороги.

Определение точного времени подхода вагона с грузом под выгрузку в транспортный узел (на каждый подъездной путь, грузовой фронт) имеет важное значение, так как позволяет заблаговременно спланировать и обеспечить готовность грузового фронта, средств погрузки-выгрузки, людских ресурсов и автотранспорта. Прогноз времени прибытия груза также важен при подвозе сырья для крупных промышленных комплексов, технология работы которых построена на обеспечении непрерывного производственного цикла, сложных взаимосвязанных внутрипроизводственных и внутрицеховых процессах, и которые в настоящее время вынуждены держать неприкосновенный запас сырья на складах, омертвляющий значительную часть оборотных средств.

Система также позволяет решить проблему автоматической унификации расписаний движения поездов, судов и других транспортных средств по мере поступления заявок на грузовые перевозки; автоматизировать планирование работ обслуживающего персонала, диспетчерского аппарата и сменных работников в соответствии с реальными загрузками элементов транспортного комплекса и предварительно уведомлять таможенные посты и другие пункты государственного контроля и сертификационного оформления о предстоящем поступлении груза путем передачи сопроводительных документов в электронном виде.

Задача ОАО «РЖД» как стержня единого транспортного комплекса России – возглавить создание единой российской логистической системы. Для координации деятельности всех видов транспорта необходимо создание межтранспортной логистической системы на базе логистических центров, организующей взаимодействие всех ее участников, направленное на единую цель – организацию качественной перевозки грузов (быстро, сохранно, дешево) с наименьшими затратами и оптимальной прибылью для всех участников транспортного процесса.

Создание и внедрение на основе единого технологического процесса работы транспортного узла автоматизированной системы управления транспортным комплексом узла должно быть информационно и технологически увязано с главным и региональными логистическими центрами, логистическими службами смежных видов транспорта - участников транспортного процесса, крупными производителями продукции, центром управления перевозками ОАО «РЖД» (ЦУП ОАО «РЖД»), дорожными центрами управления перевозками (ДЦУ), центрами по управлению местной работой отделений дорог (ЦУМР).

Единый технологический процесс работы транспортного узла должен предусматривать не только взаимодействие различных видов транспорта, участвующих в организации перегрузки грузов, но и взаимодействие органов государственного контроля таможенной, пограничной, ветеринарной, санитарно-эпидемиологической и иных служб, сопровождающих перевозку.

Комплексная автоматизированная система по обеспечению четкого взаимодействия всех участников перевозочного процесса в транспортном узле позволяет пользователям получать информацию по каждому вагону, следующему в узел, с указанием необходимых данных (род и вес груза, реквизиты отправителя и получателя груза и т.д.) и прогноза времени прибытия по назначению.

Логистический центр должен работать не на моряка или железнодорожника, а на единую цель – организацию быстрой, качественной и дешевой перевозки грузов

Развитие взаимодействия государственных и частных структур железнодорожного, морского, речного и других видов транспорта на основе создаваемых в России логистических центров и внедрение логистических технологий является важнейшим направлением совершенствования единой транспортной системы страны, обеспечивающей стабильное развитие экономики.

§ 52. Информационные технологии мультимодальных перевозок

Новая информационная модель управления перевозками должна иметь прозрачные каналы управления и обратной связи, а также единые для всех участников соглашений правила при выполнении и информационном описании бизнес-процессов. Это достигается созданием единой информационной среды, где бы согласованно функционировали управляющие подсистемы всех заинтересованных субъектов. В состав информационной среды входят: единая сопряженная телекоммуникационная сеть, единые информационные протоколы и программно-технические средства взаимодействия участников транспортного комплекса; общедоступное для всех участников единое информационное обеспечение, включающее портал услуг и консультаций.

Портал TelecomTrans.com, разрабатываемый компанией «ТрансТелеКом», представляет собой единое окно, в котором можно получить любую информацию о транспортном рынке. Это электронная биржа информационных услуг на транспорте, с помощью которой можно будет получить любую информацию о транспортном рынке. Функциональность портала определена этапами перевозочного процесса.

Сама перевозка, как процесс физического перемещения грузов, является завершающим этапом работы с клиентской заявкой, а первые два состоят в построении логистических цепочек и заключении контрактов.

Именно автоматизация первых двух этапов перевозочного процесса позволит сократить временные затраты и повысить экономическую эффективность работы транспортного комплекса страны. «ТрансТелеКом» предлагает ускорить работу экспедиторов путем внедрения автоматизированных систем построения логистических цепочек. Оформление документов и согласование договоров упростится за счет использования электронной цифровой подписи (ЭЦП). Реализация этих идей тоже возлагается на портал TelecomTrans.com, который должен стать для участников рынка единым информационным окном.

Через этот портал любая транспортная компания сможет предлагать свои услуги, а любой экспедитор — находить их по заданным параметрам. Все сведения о предложениях будут «собираться» в едином формате. Коммерческие предложения до публикации на сайте станут автоматически проходить через «фильтр» нормативно-правовых справочников, что гарантирует юридическую чистоту заключаемых с помощью портала сделок. Например, база данных информационно-аналитического портала Rostransnadzor.ru позволит отсеивать предложения перевозчиков, не имеющих лицензии.

На втором этапе оформления перевозочных документов ТТК предлагает задействовать механизмы юридически значимого электронного документооборота. Это поможет контрагентам «не выходя из кабинета» составлять имеющие полную законную силу электронные контракты на перевозку, выполнять процедуры электронного страхования, таможенного декларирования и мониторинга грузов. Технологию предварительного таможенного декларирования инициаторы проекта прорабатывают совместно с руководством секретариата Евроазиатского экономического сообщества и Федеральной таможенной службы РФ.

Телекоммуникационная сеть «ТрансТелеКома» используется для мониторинга практически всех видов транспорта. Однако для автоматизации и ускорения процесса информационного взаимодействия между несовместимыми информационными системами отдельных транспортных компаний необходимо прийти к общим стандартам информационного обмена.

АвтоТерминал

Проект «АвтоТерминал» (www.autoterminal.ru) является автоматизированной информационной-поисковой системой для всех участников рынка транспортных услуг от грузоотправителя до участников транспортного и экспедиционного сервиса. "АвтоТерминал" предназначен для удовлетворения информационных потребностей всех участников. Быстрый и оперативный обмен информацией при работе с автоматизированной информационно-поисковой системой посредством передовых интернет-технологий - это то, что позволит:

сократить время на поиск требуемого автотранспорта в любом регионе, в зависимости от характеристик, типа кузова, и схемы исполнения;
максимально эффективно загрузить Ваш подвижной состав. Оперативно осуществлять загрузку, как сборным грузом, так и комплектовать обратную загрузку;
минимизировать транспортные расходы на доставку груза, за счет исчерпывающей информации по компаниям транспортно-экспедиционных услуг;
оперативно получать информацию о заявках и предложениях по электронной почте;
найти надежных партнеров при организации доставки грузов в любом направлении;
заявить об оказываемых услугах и сервисных возможностях Вашей компании всем пользователям информационно-поисковой системы.

Информационно-поисковая система «АвтоТерминал» ориентированна на всех участников рынка транспортно-экспедиционного обслуживания и сервиса (автотранспортные компании; компании транспортно-экспедиционных услуг; грузоотправители и грузовладельцы;

диспетчера по работе с грузовым автотранспортом; компании транспортного сервиса).

Для удобной и продуктивной работы, весь сайт в целом был разбит на сектора: «Грузовые перевозки», «Услуги», «Транспортный сервис», «Полезная информация», что дает пользователю легко ориентироваться внутри разделов, оперативно размещать коммерческую информацию и производить ее поиск.

TRANSPORTLINE

Международная транспортная система TRANSPORTLINE (www.transportline.ru) осуществляет обмен коммерческой информацией между участниками рынка грузоперевозок: грузовладельцами и транспортными компаниями и позволяет эффективно оптимизировать процесс грузоперевозок (автоперевозки, сборный груз) по России и другим странам.

Ежедневно в системе размещается большое количество заявок на грузоперевозки и попутный автотранспорт.

Возможности портала:

Добавить груз (информационная форма) - Грузовладелец может провести тендер на грузоперевозку. Что позволяет быстро и эффективно выбрать нужную транспортную компанию.

Поиск транспорта (поисковая консоль) – дает возможность грузовладельцу найти определенное транспортное средство или транспортную компанию по заданным критериям поиска.

Добавить транспорт (информационная форма) - Грузоперевозчик получает возможность найти заказчика или попутно догрузить машину.

Поиск грузов (поисковая консоль) – позволяет транспортной компании найти обратную загрузку или груз на свободный транспорт.

Вся информация о грузоперевозках размещается на сайте в режиме on-line. Кроме того, все предложения о грузоперевозках ежедневно автоматически рассылаются по e-mail.

GlobalTrans.ru

GlobalTrans.ru (www.globaltrans.ru) является уникальным российским интернет-ресурсом, призванным объединить информацию о компаниях, ведущих свою деятельность в сфере транспортных услуг (грузоперевозки, экспедирование, аренда транспортных средств и т.п.) и смежных областях (продажа запчастей, сервисное обслуживание, таможня, страхование, лизинг и т.п.). Аудиторию портала составляют как профессионалы транспортного бизнеса, так и потребители данной продукции и услуг.

§ 53. Основные принципы построения общего информационного пространства транспортного комплекса

Единое информационное пространство - это единая информационная среда технологического взаимодействия различных видов транспорта, включающая в себя объединенную сеть связи, единые протоколы и стандарты взаимодействия участников, единый портал услуг и консультаций, единую нормативно-справочную библиотеку документов, единую модель информационного сопровождения транспортно-логистического процесса, единую систему обеспечения информационной безопасности. На рисунке 13.53.1 показана масштабность и сложность информационной среды перевозочного процесса на железнодорожном транспорте.

Формирование укрупненного министерства транспорта обозначило новый курс правительства в сфере транспорта и связи – необходимость создания в России единого транспортного пространства, обеспечивающего оптимальные схемы доставки грузов с минимальными транспортными издержками. Весь транспорт страны – это единое целое. Он не будет делиться, как прежде, на морской, речной, автодорожный, авиационный, железнодорожный или трубопроводный. А стратегической линией министерства станет повышение конкурентоспособности транспорта России и создание единой интегрированной национальной транспортной сети.

Каждый из видов транспорта - воздушный, железнодорожный, автомобильный, речной, морской - в отдельности друг от друга не могут обеспечить комплексного решения задач логистики при реализации перевозок грузов с участием более одного вида транспорта. Транспорт России несет определенные потери из-за нестыковки материальных потоков в пунктах перевалки грузов на другие виды транспорта и на пограничных переходах, что ведет к увеличению транспортных расходов. Именно по этой причине в подпрограмме "Информатизация" Федеральной целевой программы "Модернизация транспортной системы России на 2002-2010 годы" предусмотрено "создание системы информационного и технологического взаимодействия отдельных видов транспорта в едином транспортном комплексе страны, разработка единых автоматизированных систем управления перевозками и создание общетранспортных логистических центров".

Рисунок 13.53.1 - Информационная среда перевозочного процесса

Железнодорожный транспорт играет доминирующую роль в транспортном конвейере страны и несет наибольшие по сравнению с другими видами транспорта потери при выполнении перевозки грузов в прямом и непрямом смешанном сообщениях. Высокий уровень информатизации на РЖД позволяет применять новые информационные технологии планирования и оптимизации перевозок и эффективного согласования процессов перевалки на другие виды транспорта и приема-сдачи грузов на пограничных переходах, регулирования вопросов, связанных с рациональным использованием транспортных средств.

Для достижения столь глобальной цели, несомненно, необходимо внедрение перспективных информационных технологий, которые, в свою очередь, немыслимы без создаваемых на транспорте современных телекоммуникационных систем. Учитывая масштабы нашего государства, трудно переоценить возможности цифровой сети связи, которая является частью единого технологического комплекса Российских железных дорог. По сути, эта сеть призвана стать основой, вокруг которой объединят свои информационные ресурсы участники транспортного рынка.

Одним из решающих аспектов полноценного включения российской железнодорожной транспортной системы в общемировую, безусловно, является информационное обеспечение интермодальных перевозок между Россией и Европой с подключением транзитного грузового потока стран Азиатско-Тихоокеанского региона. Только переход на новую информационную модель управления позволит решить технологические проблемы координации участников транспортной системы России.

В реализации целевых программ электронизация железнодорожного транспорта, которая за последние годы значительно продвинулась, может рассматриваться как мощная основа для интенсивного становления современного информационного общества. Единая информационная среда транспортного комплекса, обеспечивающая равноправный доступ к информации операторам перевозок и их клиентам, создает необходимые предпосылки для здоровой конкуренции на рынке транспортных услуг, эффективной работы планируемых логистических центров на базе инфраструктуры железнодорожного транспорта, которые помогут ускорить организацию мультимодальных и комбинированных перевозок грузов «от двери до двери».

Функционирование современной системы управления процессом перевозок на любом виде транспорта возможно только благодаря ускоренному, широкомасштабному и повсеместному внедрению комплекса автоматизированных систем и технологий (АСиТ) на всех уровнях процесса управления. На железнодорожном транспорте созданы мощнейшие информационные ресурсы, сконцентрированные в Главном вычислительном центре ОАО «РЖД» и информационно-вычислительных центрах дорог (ИВЦ дорог), имеются современные каналы связи, позволяющие вести оперативный обмен данных практически с любой точкой страны. Созданные информационные ресурсы и каналы связи остро востребованы всеми структурами и подразделениями железнодорожного транспорта, а также смежными видами транспорта и другими сторонними и внешними организациями, причастными к транспортному процессу.

Направления совершенствования информационных технологий определяются развитием железнодорожной отрасли, первоочередной задачей которой является обеспечение возрастающего объема перевозок на основе эффективного использования подвижного состава при сохранении качества обслуживания. Для достижения этой цели предполагается значительно повысить роль диспетчерского управления за счет применения информационных технологий.

§ 54. Пассажирская транспортная сеть

Пассажирская транспортная сеть представляет собой составную часть транспортной системы и включает пути сообщения - железные и автомобильные дороги, водные и воздушные пути, а также расположенные на них объекты инфраструктуры - пункты посадки-высадки пассажиров (остановочные пункты, пассажирские станции и вокзалы, аэропорты и пр.). Центральное место в осуществлении перевозок регионального уровня занимают: железнодорожный (пригородное и местное сообщение) и автомобильный транспорт (междугородние автобусы), в крупных городах - метрополитен и таксомотор, а речной и воздушный преобладают в районах со слаборазвитыми наземными коммуникациями. Центральное место в осуществлении пассажирских перевозок занимают железнодорожный (дальнее сообщение) и воздушный транспорт.

Примером взаимодействия пассажирского транспорта служит СТС Павелецкий вокзал - аэропорт Домодедово, а так же транспортная система Москвы.

Скоростная транспортная система (СТС) Павелецкий вокзал - аэропорт Домодедово

Скоростная транспортная система (СТС) Павелецкий вокзал - аэропорт Домодедово является совместным проектом ОАО «РЖД» и Группы ИСТ ЛАЙН, реализованным в 2002 году в рамках комплексной программы развития аэропорта.

Ввод в эксплуатацию городского пассажирского авиатерминала Домодедово в здании Павелецкого вокзала, позволяющего зарегистрироваться на рейс и сдать багаж, и скоростного железнодорожного сообщения позволяет пассажирам аэропорта Домодедово не только существенно экономить время в условиях постоянно возрастающей загрузки автодорог Москвы, но и с максимальным комфортом провести время в дороге до аэропорта.

Сегодня скоростной аэроэкспресс, состоящий из 8 вагонов, курсирует с интервалом в 30 минут в утренние и вечерние часы и каждый час днем. Время в пути - 40 минут. В среднем за день скоростной поезд перевозит свыше 9 тыс. пассажиров или около 25% от общего пассажиропотока Международного аэропорта Домодедово.

Скоростная транспортная система «Павелецкий – Домодедово» является важной составляющей бизнеса авиакомпаний. Порядка 10 российских и зарубежных авиакомпаний предлагают своим пассажирам регистрацию на Павелецком терминале и проезд на аэроэкспрессе как часть услуг для своих пассажиров. Также СТС активно используется в технологии интермодальных перевозок (перевозка пассажира по единому транспортному документу с максимально удобной стыковкой времени прибытия аэроэроэкспресса и вылета самолета).

Сейчас в рамках этой технологии действуют 3 интермодальные программы:

«Воздушный экспресс Самара» — 199 минут до центра Москвы (совместный проект с авиакомпанией «Самара»);
«Из центра Москвы в Пермь за 3 часа 30 минут» (совместный проект с авиакомпанией «Пермские авиалинии»);
«Из центра Москвы в Волгоград за 3 часа 40 минут» (совместный проект с авиакомпанией «Волга-Авиаэкспресс»).

Интермодальные проекты дают авиакомпаниям дополнительные конкурентные преимущества, позволяющие авиапассажирам добраться за минимальное и гарантированное время из различных городов до центра Москвы.

Развитие транспортной инфраструктуры - одна из важнейших составляющих развития Международного аэропорта Домодедово. В рамках реализации проекта реконструкции запланированы работы по расширению площади городского терминала на Павелецком вокзале и установке там 16 дополнительных стоек регистрации пассажиров, работы по организации прямого железнодорожного сообщения с аэропортом Домодедово от других станций московского метро, а также строительство новых автостоянок рядом с аэропортовым комплексом.

АСУ взаимодействия пассажирского транспорта

В качестве примеров Автоматизированных систем управления взаимодействия пассажирского транспорта рассмотрим ИАС «Транспорт» и АСУ «Навигация».

Информационно-аналитическая система «Транспорт»

Система «Транспорт» предназначена для оперативной обработки и комплексного анализа информации, характеризующей состояние транспорта, создания информационной основы для решения задач моделирования и планирования развития мультимодального транспорта.

Система объединяет информационные ресурсы речного порта, пароходства, железной дороги, Дорожного фонда и ассоциации «Автотранспорта грузоперевозчиков», что обеспечит информационную платформу для развития и планирования мультимодальных транспортных перевозок.

Построение системы базируется на использовании геоинформационной технологии. Система включает подсистему классификатора, параметрическую и картографическую подсистемы.

Подсистема классификатора представляет собой программный комплекс, предназначенный для создания и ведения классификатора транспортной инфраструктуры, их характеристик и отношений.

Параметрическая подсистема предназначена для автоматизации процедуры динамического отслеживания и анализа показателей объектов транспортной инфраструктуры, автоматизированного формирования данных для решения задач моделирования грузопотоков.

Картографическая подсистема используется для создания и ведения графической базы данных, содержащей цифровые карты с представлением транспортной сети автомобильных и железных дорог, водных транспортных путей. Электронные карты обеспечивают отображение результатов моделирования грузопотоков и наглядность представления информации о транспортных сетях и грузоперевозках в области.

Картографическая подсистема включает цифровую карту транспортной сети России и Европы, цифровую карту транспортной сети Нижегородской области. Состав нагрузки цифровых карт: административные границы, железнодорожная транспортная сеть, сеть автомобильных дорог, гидрография, водные транспортные пути, населенные пункты, надписи.

Система обеспечивает:

- связь картографической и параметрической баз данных;

- актуализацию данных;

- многоуровневую визуализацию графической информации;

- подготовку графических данных для задачи моделирования грузопотоков;

- отображение на цифровой карте результатов моделирования грузопотоков;

- отображение маршрутов грузоперевозок;

- выборку объекта (фрагмента объекта) по метрике с указанием справки об объекте (фрагменте объекта);

- выборку объекта (фрагмента объекта) по заданному списку с последующим его отображением на цифровой карте;

- формирование дискретных условных знаков, отображающих объекты транспортной инфраструктуры и привязку к ним тематической информации;

- выделение и отображение на цифровой карте участка дорожной сети по указанию километрового отсчета начала и конца участка с указанием заданного списка характеристик;

- отображение с помощью условного знака характеристики состояния дороги или ее участка (ремонт, строительство, тип покрытия и пр.);

- привязку данных параметрической базы к графическим объектам, представленным на цифровой карте.

Программный комплекс реализован в технологии “клиент - сервер”.

Архитектура системы предполагает использование центральной и нескольких периферийных независимых локальных вычислительных сетей. Обмен информацией между серверами центральной и периферийных ЛВС обеспечивается по коммутируемым линиям.

Автоматизированная система управления «Навигация»

Задача АСУ «Навигация» заключается в обеспечение надежного и эффективного централизованного управления наземным транспортным комплексом, повышение качества обслуживания пассажиров, обеспечение необходимого уровня оперативности реагирования на происшествия в обычной обстановке и в чрезвычайных ситуациях, формирование объективной информации о работе наземного пассажирского транспорта, отображение данных о наличии, местоположении и движении транспортных средств на отдельных маршрутах пассажирского транспорта и в целом по городу (округу) в любой момент времени на компьютере АРМ специалиста административного органа, сбор данных о функционировании транспорта в интересах развития общегородской инфраструктуры, совершенствование пассажирского транспортного комплекса в целях удовлетворения потребностей населения в транспортных услугах.

Внедрение АСУ-Навигация в крупных городах позволяет:

обеспечить полный, непрерывный контроль и прозрачность работы транспортного оператора, выполняющего городской заказ;
повысить эффективность и оперативность работы диспетчерских служб за счет автоматизации ручных процедур и использования современных телекоммуникационных технологий, в том числе и электронной карты города;
повысить рентабельность транспортного комплекса и эффективность использования подвижного состава за счет сокращения непроизводительных пробегов, сокращения времени простоя и увеличения машиночасов на линии, сокращения затрат на содержание диспетчеров конечных станций;
повысить точность и регулярность движения транспорта: сегодня фактическое выполнение плановых заданий в таких системах достигает уровня 98 %, нарушения линейной дисциплины водителями сокращаются на 30 - 35 %; в результате количество жалоб со стороны пассажиров на нерегулярность движения снижается на 35-40 %;
значительно расширить возможности информирования населения о фактическом прибытии транспорта: с помощью информационных табло, устанавливаемых на крупных остановочных узлах, через мобильные сотовые телефоны (о фактическом прибытии транспорта на каждую остановку), в сети Интернет;
повысить безопасность пассажиров во время поездки (контролируя обстановку в салоне водитель имеет возможность передать срочную информацию диспетчеру о критических и криминальных ситуациях) и на остановках (с помощью видеокамеры, вмонтированной в остановочное информационное табло).

Важнейшими функциями АСУ-Навигация являются:

- объективный независимый инструментальный учет работы пассажирского транспорта всех перевозчиков, независимо от их организационно-правовой формы и формы собственности;

- оперативное регулирование при любых сбоях в работе транспорта; оперативное информирование руководителей транспорта и административных органов.

Система дает возможности эффективного управления транспортом в чрезвычайных и критических ситуациях, а также при проведении плановых массовых мероприятий (праздники и юбилейные данные), специальных мероприятий.

Контрольные вопросы

Дать определение «интер - », «мульти - », унимодальным видам перевозки
1. Основные принципы функционирования интермодальной системы
2. Важность и перспективность создания информационно – логистических центров
3. Задачи ОАО «РЖД», как стержня единого транспортного комплекса России
4. Назовите причины необходимости создания единой информационной среды
5. Назначение проекта «АвтоТерминал»
6. Основные принципы построения общего информационного пространства транспортного комплекса
7. Привести примеры взаимодействия пассажирского транспорта на основе АСУ
8. Назначение информационно – аналитической системы «Транспорт» 
9. Задачи АСУ «Навигация»

Заключение

Широкомасштабное внедрение информационно-управляющих систем на транспорте требует повышения качества подготовки специалистов-пользователей информационных систем. Одной из актуальных проблем повышения качества подготовки пользователей является объективная оценка их профессиональной компетентности. Изучение дисциплины «Информационные технологии на транспорте» обусловлено появлением более сложных производственных, экономических, социальных структур, эффективное управление которыми требует постоянно растущих объемов информации. Возможность принимать (на основе обработки возрастающих объемов информации) эффективные решения обуславливает дальнейший прогресс в экономике, производстве, общественной жизни.

При изучении дисциплины на современном этапе наиболее приоритетными являются задачи интеграционного характера, направленные на совершенствование информационного обслуживания клиентов железнодорожного транспорта, оптимизацию технологии транспортировки грузов в межгосударственном и смешанном сообщении, а также задачи, обеспечивающие информационное и технологическое взаимодействие с Федеральными органами исполнительной власти (Министерство транспорта, таможенные, пограничные, экологические и другие органы).

Таким образом, для разработки, внедрения и эксплуатации информационных систем на транспорте необходимы высококвалифицированные специалисты, владеющие глубокими знаниями как в области информационных технологий и систем, так и хорошо знакомые с задачами управления перевозочным процессом, грузовой и коммерческой работой, техническими службами транспорта.

Поэтому авторы надеются, что и эта небольшая книга с основами знаний, необходимых для начала профессиональной деятельности студентов транспортных вузов, будет способствовать повышению качества подготовки специалистов-пользователей информационных систем.

Библиографический список

ГОСТ 15971-90. Системы обработки информации. Термины и определения. – М.: Изд-во стандартов, 1991.
ГОСТ 34.003-90. Автоматизированные системы. Термины и определения // В сб. Информационная технология. Комплекс стандартов и руководящих документов на автоматизированные системы. – М.: Изд-во стандартов, 1996.
ОРММ ИСЖТ 201.-00. Комплекс отраслевых руководящих методических материалов на информационные системы на железнодорожном транспорте. Требования к составу, содержанию и оформлению документов при создании информационных систем. – М.: МПС РФ, 2000.
ОСТ 32.111-98. Системы железнодорожной автоматики и телемеханики. Условные графические изображения и индикация. - М.: МПС РФ, 1998.
Автоматизированные диспетчерские центры управления эксплуатационной работой железных дорог / Под ред. П.С. Грунтова. – М.: Транспорт, 1990.
Автоматизированная система управления локомотивным хозяйством. АСУТ / Под ред. д.т.н., профессора И.К. Лакина. – М.:ОЦВ, 2002.
Бородин А.Ф., Москалев А.А., Прилепин Е.В. Автоматизированные центры управления местной работой // Жел.-дор. транспорт. – 2004. - №6.
Величко В.И., Сотников Е.А., Голубев Б.Л. Система фирменного транспортного обслуживания (СФТО) при перевозках грузов по железным дорогам России. – М.: Интекст, 2001.
Грошев Г.М., Башилов А.С., Лагашкин Ю.П., Потапов А.М. Компьютерные программно-информационные комплексы для профессиональной подготовки и повышения квалификации персонала железных дорог // Сборник информационных материалов о средствах профотбора, подготовки и оценки знаний работников хозяйства перевозок. Вып. 2. – М.: МПС РФ, 1997.
Грошев Г.М., Башилов А.С., Лагашкин Ю.П., Романова И.Ю. Автоматизация диспетчерского управления и регулирования эксплуатационной работы на участках и в узлах // Жел.-дор. транспорт. Сер. Вычислительная техника и автоматизированные системы управления: ЭИ/ЦНИИ ТЭИ, 1997. – Вып.4.
Грошев Г.М., Кудрявцев В.А., Платонов Г.А., Чернюгов А.Д. Пособие поездному диспетчеру и дежурному по отделению: Уч. пособие. – М.: Транспорт, 1992.
Зябиров Х.Ш., Слободенюк Н.Ф. «Сириус». Единая сетевая интегрированная система // Жел.-дор. транспорт. – 2003. - №8.
Информационные технологии на железнодорожном транспорте: Учеб. Для вузов ж.-д. трансп./ Э.К. Лецкий, В.И. Панкратов, В.В. Яковлев и др.; Под ред. Э.К. Лецкого, Э.С. Поддавашкина, В.В. Яковлева. – М.: УМК МПС России, 2000.
Информационные технологии в транспортных системах и управлении предприятиями.: Сб. науч. тр./ Под ред. С.В. Архангельского. – М.: Транспорт, 2000.
Куренков П.В., Котляренко А.Ф. Внешнеторговые перевозки в смешанном сообщении. Экономика. Логистика. Управление. – Самара: СамГАПС, 2002.
Макарова Е.А. Информационные технологии пассажирских перевозок: Методическое пособие. – М.: УМЦ МПС РФ, 2002.
Милославская С.В., Плужников К.И. Мультимодальные и интермодальные перевозки: Учеб. пособие. – М.: РосКонсульт, 2001.
Н.Г. Шабалин. Автоматизированная система управления качеством технологических процессов на железнодорожном транспорте (АСУ КТП). Техническое предложение. - М.: Железнодорожные технологии, 2004.
Панферов В.В. и др. Концепция построения сети центров управления перевозками (ЦУП) на железнодорожном транспорте России. – М.: ЦНИИТЭИ МПС, 2000.
Программа первоочередных мер по повышению безопасности движения поездов на сети железных дорог ОАО «РЖД». Утв. 04.12.03. М.: ОАО «РЖД», 2003.
Резер С.М. Логистика экспедирования грузовых перевозок. – М.: ВИНИТИ РАН, 2002.
Сачков Н.Г., Русакова Е.А., Поршин А.В. Основы эксплуатационного обслуживания информационных систем железнодорожного транспорта/ Под ред. Н.Г. Сачкова: Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта. – М.: Маршрут, 2005.
Система автоматизации и информационной технологии управления перевозками на железной дороге: Учебник для вузов ж.-д. трансп./ В.А. Гапанович, А.А. Грачев и др.; под ред. В.И. Ковалева, А.Т. Осьминина, Г.М. Грошева. – М.: Маршрут, 2006.
Типовой технологический процесс эксплуатации автоматизированной системы ведения и анализа графика исполненного движения ГИД «Урал – ВНИИЖТ» поездным диспетчером и дежурным по станции.
Тишкин Е.М. Автоматизация управления вагонным парком. – М.: Интекст, 2000.
Тулупов Л.П., Жуковский Е.М., Гусятинер А.М. Автоматизированные системы управления перевозочными процессами на железных дорогах: Уч. пособие для вузов. – М.: Транспорт, 1991.
Ульяницкий Е.М., Филоненков А.И., Ломаш Д.А. Информационные системы взаимодействия видов транспорта: Учебное посбие для вузов ж.д. –транспорта. – М.: Маршрут, 2005.
Устав железнодорожного транспорта Российской Федерации. Федеральный закон №18-ФЗ от 10.01.2003.
Филоненков А.И. Автоматизированные системы упрвления процессами перевозок на железных дорогах: Учебное пособие. – Ростов на Дону: Рост. гос. ун-т путей сообщения, 1995.
Шаров В.А. Управление перевозками в условиях информатизации отрасли // Жел.-дор. транспорт. Сер. «Организация движения и пассажирские перевозки». – ЭИ / ЦНИИТЭИ МПС. – 1999. – Вып. 2.
Яковлев В.В., Корниенко А.Л. Информационная безопасность и защита информации в корпоративных сетях железнодорожного транспорта: Учебник для вузов ж.-д. транспорта/ Под ред. В.В. Яковлева. М.: УМК МПС России, 2002.

Области применения информационных технологий

Потребительская электроника

Услуги (связь и развлечения)

Система поддержки деятельности людей (управленческой, коммерческой, производственной и т.д.)

Элементарные операции информационного процесса

Сбор, преобразование информации, ввод в ЭВМ

Передача информации

Хранение

Обработка

Предоставление пользователю

а.

Структура МПП

оездная модель дороги ПМД

Локомотивная модель дороги

ЛМД

Бригадная модель БМД

Вагонная

модель ВМД

Модель погрузки/ выгрузки МПВ

Модель отправок ОМД

Контейнерная модель КМД

Вагонная модель дороги

Вагоны

Инвентарного парка

Собственные

Арендованные

Других государств

(«чужие»)

компаний

операторов

Сведения о вагоне:

общие и картотечные данные;

сведения об отправке;

о включении в поезда;

о нахождении в нерабочем парке;

о неисправностях и ремонте;

о прохождении международных стыков;

операции с вагоном на дороге;

прогнозные данные о работе с вагоном на дороге

подход вагонов к дороге;

общее наличие вагонов на дороге, за границей, путях необщего пользования;

рабочие и неисправные вагоны, резервы ОАО «РЖД», для спецтехнадобностей и другие

Контроль дислокации локомотивов на полигоне

Планирование и контроль работы локомотивного хозяйства в пределах полигона

Анализ работы пунктов технического обслуживания локомотивов

Контроль выполнения ремонта локомотивов

Контроль работы локомотивных бригад на полигоне

Контроль за поездами на полигоне

Текущее состояние локомотива

Дислокация локомотива

Пробеги между ТО-2

Данные о поезде и локомотивной бригаде

Контроль над использованием персонала комплексных бригад ПТОЛ

Контроль проведения

ТО-2 за сутки

Контроль перепробега

от ТО-2

Ведение истории осмотров

Выявление кандидатов

на ремонт

Отслеживание ситуации с оборотом бригад

Контроль нарушений режима труда и отдыха бригад

Ведение журнала поездов

Ведение историй операций с бригадами

Контроль за весом и длиной поездов

Анализ распределения локомотивов

ЕК ИОДВ

АИС ЭДВ

АСОУП

ДИСПАРК

ЭТП

САИ ПС

АСУ др. видов транспорта

ДИСЛОК

ЦУП, ДЦУ, ЦУМР

ДИСКОН

АСУ ССП

АСУ «ГЭ»

ГИД «Урал»

АРМ ППД (ЭТРАН)

ЕК АСУФР (SAP R\3)

АСУ Т, АСУ В

ГИД «Урал» - график исполнен- ного движения

АРМ ППД

(ЭТРАН) –

автоматизирован- ное рабочее место

подготовки пере- возочных документов

АСУ Т, АСУ В – соответственно

автоматизирован-ная система управ-

ления локомотив- ным и вагонным

хозяйством

АСУ «ГЭ» - автоматизирован- система управле- ния «Грузовой экспресс»

САИ ПС - ДИСПАРК – автоматизи- ДИСЛОК – автоматизи- ДИСКОН – автоматизиро- ЕК АУСФР (SAPR\3) -

система автомати- рованная система рованная система ванная система дислокации единый комплекс автома-

ческой идентифи- дислокации и контроля дислокации и контроля и контроля использования тизированной системы уп-

кации подвижного использования вагонов локомотивов контейнеров равления финансами и ре-

состава сурсами на базе (SAP R\3)

АСОУП -

автоматизиро-

ванная система

оперативного

управления

перевозками

ЦУП – центр управления

перевозками

ДЦУ – диспет-

черский центр

управления

ЦУМР - центр управления

местной

работой

ЭТП – электронная торговая

площадка

АСУ ГТК, ЦСМ, ЦГСЭН

АСУ СС,

АСУ ГС

АИС ЭДВ – автоматизированная ЕК ИОДВ – единый комплекс АСУ ССП - автоматизированная АСУ СС, АСУ ГС -

информационная система интегрированной обработки система управления сменно- автоматизированная сис-

электронной дорожной дорожных ведомостей суточным планированием тема управления работой

ведомости грузовой работы сортировочной и грузовой

станциями

Элементы сервера приложений

СИРИУС

(Система 1)

RMI Remote Server

RMI Name Server

WEB-приложение

СИРИУС

2-й уровень

STDP

Регистрация в

RMI Name Server

STD MF

Сервер СИРИУС

1-й уровень

JDBC Data

Source

Дорожная база АСОУП2

Регистрация в

RMI Remote Server

Элементы сервера приложений

СИРИУС

(Система 2)

RMI Remote Server

RMI Name Server

WEB-приложение

СИРИУС

2-й уровень

STDP

Регистрация в

RMI Name Server

STD MF

Сервер СИРИУС

1-й уровень

JDBC Data

Source

Дорожная база АСОУП2

Регистрация в

RMI Remote Server

WEB-приложение

СИРИУС

Основной сервер

Регистрация в

RMI Remote Server

Элементы сервера приложений

СИРИУС

(Основной сервер)

RMI Remote Server

RMI Name Server

STDP

Регистрация в

RMI Name Server

STD MF

Представление распределенной системы

JDBC Data

Source

Дорожная база АСОУП2

Регистрация в

RMI Remote Server

Элементы сервера приложений

СИРИУС

(Резервный сервер)

RMI Remote Server

RMI Name Server

WEB-приложение

СИРИУС

Резервный сервер

Регистрация в

RMI Name Server

JDBC Data

Source

Представление распределенной системы

Представление базы данных

КСАИ_Л

КСАИ_Д

АРМ

Линейный уровень

КБД

ПСЧ

АСОУП

ГВЦ

ЦД

Перерасчет в проекте месячного плана дат отправления грузов с ч. металлами и удобрениями на ст. Новороссийск

СФТО

Мониторинг текущего состояния с подводом грузов с ч. металлами и удобрениями к ст. Новороссийск

ГРУЗООТПРАВИТЕЛИ

Порт Новороссийск

Морцентр ТЭК

Станция Новороссийск

АСОУП

Подсистема планирования

Утвержденный месячный план с включенными доп. заявками

Аналитическая и прогнозная информация

Текущая информация

Подсистема оперативного управления

Проект месячного плана

Корректировка в проекте месячного плана дат прибытия грузов

График посуточного прибытия грузов с ч. металлами и удобрениями с учетом доп. заявок

Первичная информация: о наличии свободных складских площадей в порту для выгрузки грузов с ч. металлами удобрениям ; о наличии ожидаемом подходе судов их погрузки

Первичная информация: о погрузке грузов с ч. металлами и удобрениями;

об их прохождении через станции полигона; о выгрузке

Рис. 7.32.1. Функциональная схема автоматизированной системы управления подводом массовых грузов к порту Новороссийск

Месячные и доп. заявки на отправление грузов с ч. металлами и удобрениями в адрес ст. Новороссийск с датами погрузки

Предварительное планирование посуточного прибытия грузов с ч. металлами и удобрениями на ст. Новороссийск с учетом доп. заявок

Дополнение утвержденного месячного плана расчетом дат прохождения ч. металлами междорожных стыков

Анализ хода выполнения месячного плана и прогнозирование подвода грузов с ч. металлами и удобрениями к ст. Новороссийск

Фактические превышения

Контроль сроков доставки грузов по набору нормативов времени продвижения немаршрутизированных вагонов и маршрутов

Выявление отклонений в продвижении вагонов и маршрутов

Оценка возможных эксплуатационных затрат, связанных с нарушением

Принятие решения о необходимости применения регулировочных мер

Доведение решений до исполнителей – диспетчерских коллективов ЦУП ОАО «РЖД», ДЦУ дорог, ЦУМР отделений и станций

События с поездами и вагонами, ведущие к возникновению просрочки в доставке грузов

Критического значения времени элемента оборота вагона

Контрольных нормативов времени продвижения вагонов

Нарушение плана формирования поездов

«Бросание» поезда

Отцепка вагонов не на станции назначения

Задержка поездов и вагонов

Отсутствие информации о поездах и вагонах в течение длительного периода времени

Функции коммерческого диспетчера

Рис. 7.32.2 - Функции коммерческого диспетчера

Контроль

выполнения

пономерного

плана выгрузки

Пономерное планирование обеспечения погрузки по заявкам грузоотправителей порожними вагонами. Уровень станции

Оперативный

контроль и диспетчерское руководство

местной работой

110 тыс. ПЭВМ на дорогах + 24 тыс. ПЭВМ в других организациях ОАО «РЖД» + 7 тыс. терминалов «Экспресс»

ОАО «РЖД»

…

Филиалы

ОАО «РЖД» 1

Более 10 тыс.

…

Линейные предприятия

20 тыс. шт. АРМ+15 тыс. точек съема информации с устройств

Информационная модель перевозочного процесса

Логический контроль полноты непротиворечивости входных данных

СИСТЕМА ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

1. тема методов управления персоналом 2
2. 2 Классификация средств размещения туристов [2
3. Functional Materials Based on Self-Assembly of Polymeric Supramolecules
4. . Лизингэто вид инвестиц.
5. рефератов по отечественной истории преподаватель к
6. Задание для самостоятельной работы студентов 1 семестр контрольный срок 3 Tsk 1
7. Негізгі ~~ымдар
8. Тема- ФОРМЫ ФИНАНСИРОВАНИЯ ИННОВАЦИОННЫХ ПРОЕКТОВ Работу выполнили- студентки 3 курса спец.html
9. Реферат- Основы управления интеллектуальной собственностью.html
10. Особенности и методы современного менеджмента
11. Введение Сон составляет естественную часть 24часового суточного цикла в котором он чередуется с бодрст
12. Поле- преимущества и недостатки
13. на тему- Теории мотивации- содержание и особенности их практического применения Автор работы- С
14. Рыночные отношения и отношения собственности
15. Лабораторная работа 24 Шарик на наклонной плоскости Цель работы- изучение законов равноускоренного
16. Реферат- Особенности средневековой этики
17. Лабораторная работа 1 Знакомство с интегрированной средой Delphi Загрузка Delphi возможна одним из след.
18. Жизнь и общественная деятельность Сципиона Эмилиана Африканского Младшего
19. Курсовая работа- Личные подсобные хозяйств
20. Затраты на производство продукции

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе