«А.И. Филоненков, Б.Б. Самсонов, В.Н. Семенов АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ НА ТРАНСПОРТЕ Учебное пособие Ростов-на-Дону 2009 УДК 681.5(07)+06 Филоненков ...»

РОСЖЕЛДОР

Федеральное бюджетное государственное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Ростовский государственный университет путей сообщения»

(ФБГОУ ВПО РГУПС)

А.И. Филоненков, Б.Б. Самсонов, В.Н. Семенов

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ ТРАНСПОРТЕ.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ НА ТРАНСПОРТЕ

Учебное пособие Ростов-на-Дону 2009 УДК 681.5(07)+06 Филоненков А.И.

Автоматизированные системы управления на железнодорожном транспорте.

Информационные технологии на транспорте : учеб. пособие / А.И. Филоненков, Б.Б. Самсонов, В.Н. Семенов; Рост. гос. ун-т путей сообщения. – Ростов н/Д, 2009. – 182 с. : ил. Библиогр. : 10 назв.

В работе приведены теоретические основы и необходимые указания к подготовке и написанию курсовой работы по дисциплинам «Корпоративные информационные системы. Автоматизированные системы управления на железнодорожном транспорте. Информационные технологии на транспорте».

Приведено описание эффективных автоматизированных систем управления на железнодорожном транспорте.

Предназначено студентам РГУПСа.

Рецензенты: канд. техн. наук, доц. Э.В. Тучков (ИВЦ СКЖД) канд. техн. наук, проф. В.Н. Зубков (РГУПС) Содержание 1 Работа № 1……………………………………………..……………………. 2 Работа № 2…………………………..…………………………………..…. 3 Работа № 3……………………………..…………………………..………. 4 Работа № 4……………………………..………………………….……….. 5 Работа № 5……………………………….……………………………..… 5.1 АРМ ДСП……………………………………………………………… 5.2 ОСКАР…………………………………………………………………. 5.3 АСОУП………………………………………………………………… 5.4 ДИСПАРК……………………………………………………………... 5.5 ДИСКОН ……………………………………………………………… 5.6 ЕК ИОДВ………………………………………………………………. 5.7 АСУ МР………………………………………………………………... 5.8 АИС ЭДВ………………………………………………………………. 5.9 АСУ Грузовой Экспресс……………………………………………… 6.0 АСУ СС и АСУ порт……………………………………………………. Библиографический список………………..……………………………. © Ростовский государственный университет путей сообщения, Работа № Задание и исходные данные Цель работы: Определить оптимальное число скорых и пассажирских поездов, при которых число перевозимых пассажиров достигает максимума.

Из пункта А в пункт В ежедневно отправляются пассажирские и скорые поезда. На станции формирования имеется наличный парк вагонов разных типов, из которых ежедневно комплектуются поезда, известно количество пассажиров в каждом из типов вагонов. Всё это задано в соответствии с вариантами в табл. 1.3 и 1.4.

Необходимо:

- определить оптимальное число скорых и пассажирских поездов, при котором число перевозимых пассажиров достигает максимума.

- найти оптимальное число поездов, при котором число перевозимых пассажиров максимально, для случая, когда в связи с ограничением по пропускной способности направление может пропустить заданное в табл.

1.5 число поездов.

Номер варианта исходных данных определяется из табл. 1.1 и 1.2. Для выбора номера варианта студент использует начальную букву своей фамилии и цифру нулевого и первого разряда шифра. Далее, в соответствии с номером варианта студент выбирает исходные данные из табл. 1.3 и 1.5.

Например, у студента Петрова Н.М. шифр 83-Э-004. Начальной букве фамилии «П» и шифру 004 соответствует вариант «2» из табл. 1.5.

Данные о количестве пассажиров в каждом типе вагонов для всех вариантов содержатся в табл. 1.4.

При оформлении задачи студенту следует представить в записке:

- все принятые по своему варианту исходные данные, необходимые для решения задачи;

- составить математическую модель перевозки пассажиров по дороге;

- исследовать полученную математическую модель графически и с помощью метода линейного программирования и сделать выводы.

Таблица 1. Варианты исходных данных о наличном парке вагонов разных типов Начальная фамилии буква Варианты данных о числе поездов, пропускаемых на направлении Средняя Наличный парк вагонов и композиция состава (количество вагонов разных типов, обязательно включаемых в состав скорого и пассажирского поездов) варианта

I II III VI V VI VII

I II III VI V VI VII

I II III VI V VI VII

пассажиров Ограничения пропускной способности направления* Номер Направление может пропустить поездов не больше:

ограничения не накладываются.

При решении оптимизационных задач планирования и управления транспортными процессами на железных дорогах широко используют методы математического программирования, позволяющие решать задачи нахождения максимума и минимума целевой функции с учетом заданных ограничений.

Широкий класс задач планирования – задачи линейного программирования – характеризуется тем, что их целевая функция и ограничения, задающие область оптимизации, являются линейными.

Геометрический смысл задачи линейного программирования В общем виде задача линейного программирования записывается следующим образом:

Дадим геометрическую интерпретацию этой задачи.

1 Случай с одной переменной.

и задача (1.1) превращается в следующую:

Так как здесь имеется одна неотрицательная переменная x1, то для геометрической иллюстрации достаточно взять положительную полуось OX (рис. 1.1).

Каждое из условия (1.3), очевидно, представляет собою некоторую полуось, а все вместе эти условия геометрически дают отрезок, расположенный на оси ОХ1. Множество точек этого отрезка называется областью допустимых значений (ОДЗ). Точки, не принадлежащие ОДЗ, решениям быть не могут, функция пропорциональна переменной x1 и поэтому min f и max f достигаются в крайних точках отрезка.

2 Случай двух переменных.

Тогда задача (1.1) записывается в виде:

Здесь для геометрической интерпретации достаточно взять первую четверть ОХ1Х2 плоской прямоугольной системы координат (рис. 1.2).

Каждое из условий (1.5) дает некоторую полуплоскость в системе координат, а все вместе они, очевидно, отсекают в плоскости выпуклый многоугольник, точки которого также определяют область допустимых значений, вне этого многоугольника решение быть не может.

Функция f линейна и, следовательно, представляет собою прямую линию с постоянными угловыми коэффициентами С1 и C2 и расстоянием этой прямой от начала О пропорциональным величине f.

В общем случае найдутся в области допустимых значений (ОДЗ) две такие точки и, в которых прямая ( f ) пройдет ближе всего и, соответственно, дальше всего от начала. В первой точке реализуется минимум функции, во второй точке – максимум.

3 Случай трех переменных.

В случае трех переменных имеем:

и задача запишется в виде:

Придется расширить размерность пространства и взять для иллюстрации задачи пространственную прямоугольную систему координации ОХ1Х2Х (рис. 1.3).

Так как переменные неотрицательны, то достаточно ограничиться первым октантом.

Каждое из условий ограничений (1.7) геометрически представляет собою полупространство, а все условия в совокупности образуют в пространстве некий выпуклый многогранник. Множество его точек определяет область допустимых значений переменных. Ясно, что точки, выходящие за пределы в решения входить не могут.

постоянными угловыми коэффициентами С1, С2, С3 и переменным расстоянием ее, пропорциональным f, от начала координат.

При параллельном смещении этой плоскости найдутся, вообще, две такие точки и, в которых эта плоскость будет наименее и, соответственно, наиболее удалена от начала отсчета. В этих точках и будут зафиксированы min f и max f.

Как мы видим для частных случаев, когда n = 1, 2, 3 для задачи линейного программирования дается простая и наглядная геометрическая картина. Но она не может быть столь же просто продолжена и для числа измерений n > 3. Здесь наглядность изображения теряется.

Однако можно и здесь дать геометрическое толкование общей задачи.

формулировке (1.1) выделяют в n-мерном пространстве некоторое множество точек, которое мы по-прежнему назовем областью допустимых значений. В этом пространстве ОДЗ должна представлять собой выпуклый многогранник в рассматриваемом пространстве.

Целевая функция – это гиперплоскость в n -мерном пространстве.

Сдвигом этой гиперплоскости, вообще говоря, определяются точки, в которых она наименее или наиболее удалена от начала. Эти точки и есть решения задачи линейного программирования.

Рассмотрим более подробно случай двух переменных. Математическая формулировка задачи программирования может быть записана следующим образом.

Дана система линейных ограничений – неравенств:

и целевая линейная функция Требуется найти такое неотрицательное решение (x1 0, x2 0) системы (1.8), при котором функция (1.10) принимает наименьшее (наибольшее) значение.

В такой постановке задача линейного программирования может быть решена графическим методом, суть которого состоит в следующем.

Если i-е неравенство из (1.8) заменим равенством ai1x1+ai2x2=b, то оно определит на плоскости прямую линию, которая делит всю плоскость на две полуплоскости. Одна из этих полуплоскостей является областью решения неравенства:

Областью решения всей системы (1.8) является пересечение всех полученных таким образом m полуплоскостей. Если ограничиться только допустимыми (x1 0; x2 0) решениями системы, то следует оставить только ту часть области решений, которая лежит в I квадранте. Область допустимых решений R при этом превращается в выпуклый многоугольник на плоскости (рис 1.4).

Для того чтобы найти ту точку области решения, в которой достигается минимум (максимум) функции f, рассмотрим линии уровня этой функции, то есть такие множества точек, на которых f имеет одно и то же значение С:

Если изменять С от (-) до (+), то прямая уровня (3) функции f будет перемещаться по плоскости параллельно самой себе в направлении возрастания значений f. При этом она зачертит всю плоскость. Поэтому при таком перемещении первая точка встречи прямой с областью допустимых решений R будет соответствовать минимальному значению f, а точка выхода прямой уровня из области допустимых решений – максимальному значению f.

Возможны случаи (рис 1.4), когда максимальное значение функции не существует (min=+) либо когда оптимальное решение не единственно (min f или max f достигается не в одной точке, т.е. линия уровня проходит по стороне многоугольника).

На рис. 1.4 приводятся следующие обозначения и построения:

R – допустимое множество решений, определяемое (1.1) и(1.3);

координаты точки (х1,х2) находим, решая систему уравнений прямых (2–3) и (4– 3);

1.4, б – f(x1x2) и R имеют целое множество общих точек – множество оптимальных решений задачи;

1.4, в – прямая f(x1x2) =const не выходит на границу множества R, сколько бы ее не перемещали (это будет в случае, если множество R – неограниченно, тогда целевая функция f (x1,x2) имеет min, а f max ).

Прямая, которая имеет с областью, по крайней мере, одну общую точку, причем такую, что вся область лежит по одну сторону от прямой, называется опорной по отношению к этой области. Таким образом, геометрически задача может быть сформулирована так:

среди прямых уровня функции f найти опорную по отношению к области допустимых решений системы, такую, что вся область лежала бы со стороны больших (меньших) значений f; тогда точка пересечения этой прямой с областью решений дает минимальное (максимальное) решение.

Пример. Из пункта А в пункт В ежедневно отправляются пассажирские и скорые поезда. Наличный парк вагонов разных типов, из которых ежедневно комплектуются поезда, и количество пассажиров в каждом из типов вагонов заданы в табл. А1 и Б1.

Необходимо:

1 Определить оптимальное число скорых и пассажирских поездов, при котором число перевозимых пассажиров достигает максимума.

2 Найти оптимальное число поездов, при котором число перевозимых пассажиров максимально, для случая, когда в связи с ограничением по пропускной способности направление не может пропустить не более заданного числа поездов.

Наличный парк вагонов и композиций составов Состав пассажирского Вместимость вагонов разных типов приведена в табл. Б1.

Число перевозимых пассажиров Обозначим количество скорых поездов через х1, пассажирских поездов – х2, тогда очевидны ограничивающие неравенства, вытекающие из таблицы А1:

x1+x2 13 – ограничения по парку багажных вагонов;

5x1+8x2 81– ограничения по парку плацкартных вагонов;

6x1+4x2 70 – ограничения по парку купейных вагонов;

4x1+x2 27 – ограничения по парку мягких вагонов;

Строим целевую функцию. В нашей задаче следует определить оптимальное число скорых и пассажирских поездов, при котором число перевозимых пассажиров достигает максимума. Математически это можно записать так:

соответственно.

В нашем случае с учетом табл. А1и Б1 имеем: а1 = 565+366+244 = 592;

а2 = 568+364+241= 616.

Целевая функция f – число перевозимых пассажиров, будет следующей:

Построим многоугольник решений (рис. 1.5). Для этого в системе координат х10х2 на плоскости изобразим граничные прямые:

Взяв какую-нибудь точку, например, начало координат, установим, какую полуплоскость определяет соответствующее неравенство (эти полуплоскости на рис. 1.5 показаны стрелками). Многоугольником решений данной задачи является отмеченный штриховкой ограниченный пятиугольник ОАВСD.

Для построения прямой (f=592x1+616x2=0) строим радиус–вектор N=(592;616)=100(5,92;6,16), указывающий направление возрастания f, и через точку 0 проводим прямую, перпендикулярную ему. Построенную прямую f= перемещаем параллельно самой себе в направлении вектора N. Из рис. 1. следует, что опорной по отношению к многоугольнику решений эта прямая остановится в точке С, где функция f принимает максимальное значение. Точка С лежит на пересечении прямых (5х1+8х2=81) и (4х1+х2=27). Для определения ее координат решим систему уравнений:

Получим оптимальное решение: х1=5; х2=7. Подставляя значения х1 и х2 в графика (рис. 1.5) видно, что прямые х1+х2=13 и 6х1+4х2=70 (наличие багажных и купейных вагонов) находятся вне многоугольника ОАВСD и практически не вносят ограничений в задачу. С математической точки зрения эти условия являются лишними, а с точки зрения планирования – отражают резерв по этим типам вагонов, который может быть использован для других целей.

Таким образом, при назначении 5 скорых и 7 пассажирских поездов наибольшее количество перевозимых пассажиров составит 7272.

Для случая, когда железная дорога не может пропустить более указанного в таблице 1.5 числа поездов, в систему ограничивающих неравенств включается еще одно дополнительное неравенство, далее строится соответствующий многоугольник решений и находится оптимальное число скорых и пассажирских поездов.

Например, для случая, когда направление не может пропустить более 3 пассажирских поездов, получим ограничивающее неравенство х2 3, а оптимальным решением (аналогично рассмотренной выше методике) будет:

х1=6; х2=3; f=5400. Для случая, когда дорога не может пропустить более поездов всего, получим дополнительное ограничивающее неравенство х1+х214, а оптимальным решением будет: x1, x2=7; f=7272.

Решение нашей задачи с использованием пакета MAPLE > a1:=5*56+6*36+4*24;

> a2:=8*56+4*36+1*24;

> F:=a1*x1+a2*x2;

> 1*x1+1*x2 1*x1 5*x1+8*x2 6*x1+4*x2 4*x1+1*x2 x1>=0;

> x2>=0;

> with(simplex):

Warning, the protected names maximize and minimize have been redefined and unprotected maximize(F,{1*x1+1*x2 restart; with (plots):

Warning, the name changecoords has been redefined inequal({1*x1+1*x inequal({1*x1+1*x2 C := matrix([[4, 2, 6, 0], [7, 5, 3, 0], [1, 7, 6, 0]]);

> z := sum(sum(C[i, j]*x[i, j], i = 1..3), j = 1..4);

z := 4x1,1 + 2x1,2 + 6x1,3 + 7x2,1 + 5x2,2 + 3x2,3+ x3,1 + 7x3,2 +6x3, Решаем задачу линейного программирования:

[basis, convexhull, cterm, define_zero, display, dual, feasible, maximize, minimize, pivot, pivoteqn, pivotvar, ratio, setup, standardize] > minimize(z, {sum(x[1, j], j = 1..4) = 100, sum(x[2, j], j = 1..4) = 200, sum(x[3, j], j = 1..4) = 120, sum(x[i, 1], i = 1..3) = 190, sum(x[i, 2], i = 1..3) = 120, (x[i, 3], i = 1..3) = 60, sum(x[i, 4], i = 1..3) = 50}, NONNEGATIVE);

{x3,4 = 0, х1,4 = 0, х1,3 = 0, х1,1 = 0, х3,3 = 0, х3,2 = 0, х2,3 = 60, х2,4 = 50, х2,1 = 70, х3,1 = 120, х2,2 = 20, х1,2 = 100} Матричный вид полученного решения:

> v := matrix([[0, 100, 0, 0], [70, 20, 60, 50], [120, 0, 0, 0]]);

3. Минимальная стоимость перевозок:

>Z:= sum(sum(C[i, j]*v[i, j], i = 1..3), j = 1..4);

Ответ: Минимальная стоимость перевозок равна 1090, Если убрать требование перехода к задаче закрытого типа, то решение будет иметь вид:

x := array(1..3, 1..3, []) > C := matrix([[4, 2, 6], [7, 5, 3], [1, 7, 6]]);

> z := sum(sum(C[i, j]*x[i, j], i = 1..3), j = 1..3);

> with (simplex);

> minimize(z, {sum(x[1, j], j = 1..3) x := matrix(3, 4);

x := array(1..3, 1..4, []) > C := matrix([[9, 5, 3, 10], [6, 3, 3, 2], [3, 8, 4, 8]]);

> z := sum(sum(C[i, j]*x[i, j], i = 1..3), j = 1..4);

z := 9x1,1 + 6x2,1 + 3x3,1 + 5x1,2 + 3x2,2 + 8x3,2+ 3x1,3 + 3x2,3 + 4x3,3 + 10х1,4 + 2х2,4 + 8х3, > minimize(z, {sum(x[1, j], j = 1..4) = 25, sum(x[2, j], j = 1..4) = 55, sum(x[3, j], j = 1..4) = 20, sum(x[i, 1], i = 1..3) = 45, sum(x[i, 2], i = 1..3) = 15, sum(x[i, 3], i = 1..3) = 20, sum(x[i, 4], i = 1..3) = 20, х[1, 3] C := matrix([[х11, х12, х13], [х21, х22, х23], [х31, х32, х33]]);

Ввод целевой функции:

> z := sum(sum(с[i, j]*x[i, j] + d[i, j]*signum(x[i, j]), i = 1..3), j = 1..3);

z := 7 x11 + 2 signum(x11) + 4 x21 + 4 signum(x21) + 10 x31 + 5 x12 + signum(x12) + 6 x22 + 9 x32 + signum(x32) + 12 x13 + 3 signum(x13) + 8 x23 + signum(x23) + 6 x33 + 4 signum(x33) С помощью ограничений-равенств можно уменьшить число переменных:

> p := seq(sum(x[i, j], j = 1..3) = a[i], i = 1..3);

> q := seq(sum(x[i, j], i = 1..3) = b[j], j = 1..3);

p := x11 + x12 + x13 = 50, x21 + x22 + x23 = 30, x31 + x32 + x33 = q := x11 + x21 + x31 = 60, x12 + x22 + x32 = 40, x13 + x23 + x33 = > r := solve({p, q});

r := {x22 = x22, x23 = x23, x32 = x32, x33 = x33, x11 = -90 + x22 + x32 + x23 + x33, x21 = 30 – x22 – x23, x12 = 40 – x22 – x32, x31 = 120 – x32 – x33, x = 100 – x23 – x33} Тогда целевая функция принимает вид:

w := 2090 + 4 x22 – x23 + x32 – 9 x33 + 5 signum(x23) + 4 signum(x33) + signum(x32) + 2 signum(-90 + x22 + x32 + x23 + x33) + 4 signum(30 – x22 – x23) + 3 signum(40 – x22 – x32) + 3 signum(100 – x23 – x33) Программа вычисления min w:

u := 2090 +signum(v32) + 4 signum(v33) + 5 signum(v23) + 3 signum(40 - v - v32) + 3 signum(100 – v23 – v33) + 2 signum(-90 + v22 + v32 + v23 + v33) + signum(30 – v22 – v23) + 4 v22 – v23 +v32 – 9 v33;

v33 >=0 and 30 – v22 – v23 >= 0 and u < m[1] then m := [u, v22, v23, v32, v33] fi;

Вывод результатов:

> subs(x22 = m[2], x23 = m[3], x32 = m[4], x33 = m[5], r);

{0 = 0, x21 = 30, x12 = 40, 100 = 100, x13 = 0, x31 = 20, x11 = 10} > subs(%, x22 = m[2], x23 = m[3], x32 = m[4], x33 = m[5], matrix(x));

Ответ: получен следующий план перевозок:

В частности, замена в матрице доплат d11 = 2 на d11 = 100 дает следующие результаты:

> subs(x22 = m[2], x23 = m[3], x32 = m[4], x33 = m[5], r);

{x21 = 30, x12 = 40, x13 = 10, x11 = 0, x31 = 30, 90 = 90, 0 = 0} > subs(%, x22 = m[2], x23 = m[3], x32 = m[4], x33 = m[5], matrix(x));

Ответ: получен следующий план перевозок:

Рассмотрим следующую транспортную задачу.

Средняя шифра студента Для определения исходных данных заполним специальную матрицу.

Обозначение аi соответствует запасам продукта в i-м пункте отправления, а обозначение bj – потребностям в продукте в j-м пункте получения.

Перенумерованными клетками матрицы моделируются пути между пунктами отправления и получения.

По шифру студента с помощью таблицы 1 определяется номер варианта запаса и потребности в продукте.

Аналогично по начальной букве фамилии студента и последней цифре шифра из таблицы 2 устанавливается номер варианта матрицы стоимостей.

В соответствии с вариантами матрицы стоимостей, определением запасов и потребностей в грузе по номеру варианта получаем следующую матрицу:

Нашу задачу решаем с помощью программы MAPLE > restart;

> a:=[400,450,550,350,300,350];

> Sum(‘a[i]’,i=1..6)=sum(‘a[i]’,i=1..6);

> b:=[300,600,450,650,250,150];

> Sum(‘b[j]’,j=1..6)=sum(‘b[j]’,j=1..6);

> x:=matrix(6,6);

c:=matrix([[15,16,18,14,12,15],[11,9,15,14,10,9],[12,17,,19,9,11],[10,7,19,13,17,14],[10,14,13,15,19,10],[11,12, 8,16,12,8]]);

> f:=sum(sum(x[I,j]*c[I,j],i=1..6),j=1..6);

f := 15 x1, 111 x2, 112 x3, 110 x4, 110 x5, 111 x6, 116 x1, 29 x2, 217 x3, 7 x4, 214 x5, 212 x6, 218 x1, 315 x2, 39 x3, 319 x4, 313 x5, 318 x6, 14 x1, 414 x2, 419 x3, 413 x4, 415 x5, 416 x6, 412 x1, 510 x2, 59 x3, 17 x4, 519 x5, 512 x6, 515 x1, 69 x2, 611 x3, 614 x4, 610 x5, 68 x6, > with(simplex):

Warning, the protected names maximize and minimize have been redefined and unprotected minimize(f,{sum(x[1,j],j=1..6)=400,sum(x[2,j],j=1..6)=,sum(x[3,j],j=1..6)=550,sum(x[4,j],j=1..6)=350,sum(x[5,j],j=1..6)=300,sum(x[6,j],j=1..6)=350,sum(x[I,1],i=1..6)= 0,sum(x[I,2],i=1..6)=600,sum(x[I,3],i=1..6)=450,sum(x[I, ],i=1..6)=650,sum(x[I,5],i=1..6)=250,sum(x[I,6],i=1..6)= 50},NONNEGATIVE);

{ x1, 10, x2, 10, x3, 10, x4, 10, x1, 20, x1, 30, x5, 20, x6, 20, x4, 30, x3, 40, x6, 6150, x2, 2250, x1, 4400, x3, 5100, x1, 50, x1, 60, x3, 3450, x4, 2350, x5, 4200, x5, 1100, x6, 1200, x2, 5150, x2, 450, x3, 20, x2, 30, x5, 30, x6, 30, x4, 40, x6, 40, x4, 50, x5, 50, x6, 50, x2, 6 0, x3, 60, x4, 60, v:=matrix([[0,0,0,400,0,0],[0,250,0,50,150,0],[0,0, 0,0,100,0],[0,350,0,0,0,0],[100,0,0,200,0,0],[200,0, здесь v- оптимальный план перевозок;

Суммарные транспортные расходы F составят:

> F:=sum(sum(c[I,j]*v[I,j],i=1..6),j=1..6);

Выводы Получены оптимальный план перевозок и суммарные минимальные транспортные расходы составляют F := 24850.

Рассмотрим ряд применяемых автоматизированных систем управления на железнодорожном транспорте.

5.1 Автоматизированное рабочее место дежурного по станции АРМ ДСП обеспечивает фиксацию операций с поездами и локомотивами:

- прибытие, отправление, проследование;

- объединение, разъединение;

- бросание;

- отправление на перегон;

- формирование, расформирование;

- изменение индекса поезда;

- перестановки с пути на путь;

- выход в депо /из депо;

- прицепка/отцепка локомотива к поезду /от поезда.

Источниками информация является:

- АСОУП: информация о поездах, движущихся в направлении данной станции;

- АРМ ТК: информация о составах прибывших или формируемых поездов;

- информация об операциях с поездами на станции (прибытие, бросание, перестановка и т.п.) вводятся оператором непосредственно с клавиатуры на основании показаний табло.

В процессе обработки АРМ ДСП формирует и передает сообщения об операциях с поездами в ФС и другие АРМы, описанные в АРМ ДСП; ведет и распечатывает журнал ДУ-3; выдает справку сведенисту станции о составе поезда.

информационного обеспечения АСОУП. Она выполняет двоякую роль: с одной стороны, действительно данные, необходимые при обработке исходных оперативных данных, выполнении расчетов и формировании выходных форм, а с другой – это элементы настройки типового комплекса АСОУП на конкретный полигон эксплуатации и функциональный состав.

В АСОУП различаются системная и дорожная НСИ.

Системная НСИ формируется и настраивается разработчиком (ПКТБ АСКЖТ) и не требует дополнительной настройки на дороге. Она включает в себя описание или взаимодействие объектов, не зависящее от конкретного полигона эксплуатации АСОУП (технические характеристики единиц подвижного состава, соответствие рода поезда его номеру, таблица допустимых соотношений между реквизитами в сообщении и т.д.). Дорожная НСИ специально подготавливается для каждого полигона эксплуатации.

Все массивы дорожной НСИ можно разделить на три группы.

Первая группа – словари: станций, отделений, стыковых пунктов дорог, перечень выделенных станций дорог, таблицы: назначений плана формирования, соответствия кодов ЕСР станций кодам отделений и т. д.

Вторая группа массивов НСИ – это массивы, необходимые для решения отдельных задач. Например, массивы уточнения рода поезда по сведениям о вагоне, серий локомотивов и т. д. Они подготавливаются и вводятся в ЭВМ при определенных условиях.

вычислительного процесса.

Массивы НСИ являются частью базы данных АСОУП и доступ к ним разрешен только специально выделенным работникам ИВЦ.

- список станций, при проследовании которых дастся подход на - список станционных путей и их длина в условных вагонах;

- список серий локомотивов;

- перечень направлений следования и соответствующие им коды ЕСР;

- расписание движения пассажирских поездов.

5.2 Оперативная система контроля и анализа работы железных дорог В системе оперативного управления перевозочным процессом, включающей в себя центры управления на сетевом (ЦУП ОАО «РЖД»), дорожном (ДЦУПы) уровнях, а также на уровне организации местной работы (ЦУМРы), требуется постоянное обеспечение диспетчеров и других оперативных работников информацией о ходе перевозочного процесса.

информационной системы к информационно-управляющей системе управления. Поэтому данные, выдаваемые на конкретные АРМы, должны содержать не только интересующие пользователей результаты эксплуатационной работы, но также и их анализ. В дальнейшем система оперативного управления должна обеспечивать выдачу рекомендаций по управляющим воздействиям на ход перевозочного процесса.

Этим требованиям в полной мере отвечает оперативная система контроля и анализа эксплуатационной работы железных дорог ОСКАР-М, которая включена в программно-технический комплекс диспетчерских центров управления всех уровней и активно используется оперативным персоналом.

Следует отметить, что система ОСКАР-М постоянно развивается.

Задуманная как информационная с некоторыми элементами аналитики, сегодня она стала полностью информационно-аналитической. Идет подготовка к реализации в системе информационно-управляющей модели, наращиваются ее функции.

Принципиальная архитектура системы ОСКАР-М (с АРМ пользователей верхнего уровня) приведена на рис. 5.1.

Достоверность и полнота выдаваемой пользователям информации обеспечивается подключением системы ОСКАР-М к центральной (ГВЦ) и дорожным (ИВЦ) базам данных существующей версии АСОУП и к АСОУП-2, в которых в режиме реального времени отслеживается ход перевозочного процесса на сети железных дорог. Единая дорожно-сетевая система АСОУП-2, созданная на базе DВ-2, как известно, создает принципиально новую среду информационного обеспечения эксплуатационной работы сети. Это обеспечивается использованием новых возможностей современных средств телекоммуникации, оборудования информационных систем, баз данных и средств разработки программного обеспечения.

Интегрирующая информационная среда АСОУП-2 включает семь динамических моделей баз данных: поездную, вагонную, контейнерную, локомотивную, бригадную, отправочную и модель заявок на отправление грузов (рис. 5.2).

При обслуживании запросов, связанных непосредственно с работой сортировочных, грузовых станций или других линейных объектов, система ОСКАР-М может обращаться непосредственно к автоматизированным системам управления такими объектами – АСУСС, АСУГС и др.

Рис. 5.2. Интегрирующая информационная среда АСОУП- пользователей информационные и информационно-аналитические сообщения, а в ряде случаев выдает рекомендации по конкретным задачам управления перевозочным процессом.

Программно-технический комплекс системы ОСКАР-М состоит из SQLсервера, где формируется собственная база данных и приложения. Здесь имеется так называемое ядро системы, с которым информационно сопряжены строго ориентированные под конкретных пользователей рабочие станции (АРМы). Каждый такой АРМ имеет программное обеспечение системы ОСКАР-М.

Ядро в системе является центром всех взаимодействий между базами данных, загрузчиком и модулями, так как в нем реализованы все механизмы общения модулей и загрузчика, а также механизмы передачи информации из баз данных к загрузчику и модулям АРМа. Связь между загрузчиком АРМа и базой данных ОСКАР-М также происходит при помощи ядра. Загрузчиком АРМов является программа «ARMLoader.ехе».

Ядро получает исходные данные, перерабатывает их, готовит всю необходимую выходную информацию, сортирует ее по пользователям и хранит у себя. Рабочие станции выполняют роль АРМов, с помощью которых пользователи обращаются к хранилищу ядра, где уже находится подготовленная для них необходимая оперативная информация, и забирают ее для своей работы. Ядро программного комплекса создано по модульному принципу, что облегчает построение всей программной конструкции. Этот принцип позволяет наращивать технологические возможности комплекса без нарушения той его части, разработка которой завершена и находится в эксплуатации. Кроме того, при таком принципе построения реакция программного комплекса на запрос пользователя в произвольный момент времени оказывается практически мгновенной.

Работая в информационно-аналитическом режиме, система ОСКАР-М не только представляет пользователю в реальном времени всю необходимую выходную информацию, но и анализирует ее по определенным алгоритмам.

Если те или иные эксплуатационные показатели отклоняются от норм в процессе реализации перевозок, их значения на экране монитора окрашиваются в соответствующий цвет, обращая тем самым внимание пользователя на этот факт.

Система содержит также элементы прогнозирования эксплуатационной обстановки. Поэтому в ряде случаев пользователь получает тревожную информацию даже при внешне нормальной оперативной обстановке, но система ОСКАР-М уже знает, что через некоторый период возникнут затруднения.

Таким образом, программно-технический инструмент, которым оснащено рабочее место пользователя, становится в определенном смысле активным. Это означает, что пользователю не требуется держать себя в постоянном напряжении, непрерывно занимаясь поиском «слабых» мест в тех процессах, которыми он управляет. За пользователя этот поиск осуществляет система и только тогда привлекает его внимание, когда нарушается технология эксплуатационной работы. Поэтому программный комплекс позволяет пользователю не просто видеть и воспринимать тревожную информацию. Он дает возможность оперативно осуществлять поиск источника тревожной информации, проводить более глубокий ее анализ, тем самым поднимая качество работы пользователя на более высокий уровень.

Рассмотрим технологическое содержание системы ОСКАР-М. На рис. 5. представлены 12 направлений, по которым пользователи обеспечиваются различными данными. Они практически охватывают все стороны эксплуатационной работы.

Система обеспечивает автоматизацию выдачи данных в режиме текущего времени по:

- достигнутым результатам хода эксплуатационной работы, включая обмены поездами и вагонами по междорожным и межотделенческим стыковым станциям, наличие вагонного парка на железных дорогах и отделениях железных дорог, погрузку, выгрузку и др.;

- оперативной оценке соответствия плановым заданиям хода выполнения количественных и качественных показателей эксплуатационной работы на сети железных дорог ОАО «РЖД» и ее подразделениях;

- прогнозированию выборочных элементов перевозочного процесса.

Рис. 5.3. Двенадцать направлений, по которым пользователи обеспечиваются Система также ведет архивы по отчетным показателям и проводит статистический анализ с выдачей результатов, в том числе в графической форме.

Оценка уровня выполнения плана производится на основе статистически установленных зависимостей фактического хода эксплуатационной работы в зависимости от различных факторов.

Например, по показателю «погрузка», как правило, в ночной период выполняется 25–30 % суточного объема работы. Поэтому при меньшем фактическом объеме работы система будет сигнализировать пользователю о неблагополучии с выполнением данного показателя.

Или другой пример.

Пусть по определенному междорожному стыку установлено задание сдать 52 поезда в сутки, а к 15 ч сдача составила 40 поездов. При этом до 18 ч (конец отчетных суток) имеется всего 6 ниток грузовых поездов в графике движения. В этом случае система указывает, что задание по сдаче поездов не будет выполнено.

По некоторым показателям выполняется многофакторный анализ, даются рекомендации, как следует изменить ход перевозочного процесса для выполнения плановых заданий.

При разработке системы особое внимание было уделено удобству работы с выдаваемой информацией, скорости получения справок и отчетов, простоте перехода от одних данных к другим, логически с ними связанными, обеспечению отказоустойчивости системы.

Рассмотрим, например, как организована работа с одной из основных форм системы – «Табло эксплуатационных показателей» (ТЭП). Здесь 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» (рис. 5.4), которая содержит цифровые значения наиболее важных показателей, характеризующих работу железных дорог сети ОАО «РЖД»:

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 том числе с опозданием);

количество сформированных поездов с нарушением веса, длины и плана формирования;

количество брошенных поездов;

обмен по стыковым пунктам дороги и отделений;

рейтинговая оценка работы отделений дорог по ряду важнейших показателей, а также набор дополнительных режимов, выведенных в виде кнопок панели навигатора в верхней части таблицы.

Рис. 5.4. Цифровые значения наиболее важных показателей, характеризующих работу железных дорог сети ОАО «РЖД»

эксплуатационных показателей») плановых показателей и их фактическое выполнение (невыполнение, как указывалось ранее, выделяется красным цветом) позволяют оперативному персоналу подразделений даже при беглом взгляде на экран быстро оценить складывающуюся ситуацию на железной дороге, что служит основанием для принятия оперативных мер по нормализации положения.

Информация по любому интересующему показателю детализируется посредством выбора ссылок. Ссылки подсвечены синим цветом. Это может быть как цифровое значение показателя, так и его наименование или наименование разделов. Щелчок левой клавиши мыши по выбранной ссылке открывает соответствующее вложение.

Для просмотра информации по текущим или истекшим суткам достаточно щелкнуть мышью по тексту «текущие сутки» или «истекшие сутки». Чтобы получить информацию за другой период (с начала месяца, декады, квартала или года), следует перейти в режим выбора требуемых данных из архива.

Информация в системе «Табло эксплуатационных показателей»

обновляется посредством закачки из базы данных АСОУП-2 срезов данных, необходимых для расчетов. Обновление таблиц режима «Обмен по стыковым пунктам дороги» происходит каждые три минуты, остальных – с частотой один раз в 10–30 мин, в зависимости от настроек используемых серверов.

В системе ТЭП принята следующая цветовая гамма предоставления оперативной и отчетной информации: серый цвет – технический план, зеленый – суточный план, желтый – выполнение плана находится под угрозой срыва, красный – невыполнение суточного, технического плана или нарушение других показателей.

К настоящему времени система ОСКАР-М используется для информации более 5000 пользователей. К системе подключены АРМы: всех дорожных, поездных, локомотивных и других диспетчеров, организующих перевозочный процесс; работников оперативных отделов департаментов ОАО «РЖД», служб железных дорог, отделов НОД, непосредственно обеспечивающих выполнение плановых заданий эксплуатационной работы; руководителей соответствующих подразделений на всех уровнях управления оперативной работой в ОАО «РЖД».

Внедрение системы ОСКАР-М реально обеспечило повышение уровня оперативности при выдаче информации, оценке хода перевозочного процесса, принятии решений о разработке мер по выправлению положения при отклонении фактических результатов от нормативных.

В последние годы качество работы сети непрерывно улучшается.

Основной эксплуатационный показатель – оборот вагона ускорен за последние два года на 14,4 ч, среднесуточная производительность вагона – на 11,1 %, а локомотива – на 6,8 %. В этом есть и доля, связанная с широким внедрением системы ОСКАР-М.

Перед разработчиками сегодня стоят большие задачи по превращению этой системы в информационно-управляющую. Для этого, прежде всего, надо продолжить научно-исследовательские и проектные работы по построению имитационных моделей процесса перевозок на основных направлениях сети и на полигонах железных дорог, выявлять методами многофакторного анализа зависимости основных показателей от условий организации перевозочного процесса. Над этими и другими задачами работает большой отряд ученых, программистов и всех, кто связан с развитием информационных технологий в ОАО «РЖД».

Рассмотрена система «ОСКАР-М». Внедрение системы ОСКАР-М реально обеспечило повышение уровня оперативности при выдаче информации, оценке хода перевозочного процесса, принятии решений о разработке мер по выправлению положения при отклонении фактических результатов от нормативных.

5.3 Автоматизированная система оперативного управления (АСОУП) – основа информационных технологий перевозочного процесса АСОУП – автоматизированная система оперативного управления на железной дороге является базовой системой АСУЖТ в области управлении перевозочным процессом и приоритетной, основной разработкой коллектива БФ ВНИИАС – преемника ПКТБ АСУЖТ. Общесистемные средства АСОУП разрабатывались централизованно в виде типовых проектных решений. Это позволило унифицировать основные процессы обработки информации в дорожных информационно-вычислительных центрах.

При проектировании системы предусматривался обмен информацией с ГВЦ МПС, И ВЦ соседних дорог, включая дороги ближнего зарубежья и автоматизированными системами нижнего уровня АСУЖТ. Создание и внедрение АСОУП обеспечило построение основы вычислительной сети на железных дорогах страны.

Основной составляющей АСОУП является база данных дорожного уровня. В ее состав вошли оперативные номерные модели: поездная, вагонная, контейнерная, локомотивная, локомотивных бригад, отправочная, модель заявок, а также массивы о состоянии, дислокации и работе отдельных единиц подвижного состава. 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 дорог 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. Имелись возможности прогнозирования и оперативного планирования предстоящей работы. Ряд прикладных задач системы позволил контролировать соблюдение технологической дисциплины и 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 фундаментом для создания ряда новых автоматизированных систем и комплексов задач в системе управления перевозочным процессом.

информационного, программного и технического обеспечения открыла широкие возможности для быстрого тиражирования и внедрения системы на сети железных дорог. Разработка в полном объеме технологического рабочего проекта на АСОУП была завершена в июле 1962 г., а уже в декабре 1983 г.

система была сдана в промышленную эксплуатацию на Северной дороге.

В состав АСОУП входят следующие эксплуатируемые системы и комплексы задач (Рис.1):

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

- автоматизированная система управления тяговыми ресурсами (ДИСТПС), включающая оперативный контроль наличия, состояния и дислокации локомотивов грузового движения и организацию их подвода на техническое обслуживание (ОКДП-1), дислокацию и работу локомотивных бригад грузового движения (ОКДБ-1);

- автоматизированная информационная система организации перевозок грузов по безбумажной технологии с использованием электронной накладной (АИС ЭДВ);

- Грузовой Экспресс в части ведения 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;

- система оперативного полнономерного контроля погрузки и выгрузки вагонов, включая распределение по типам и категориям годности (ОКПВ);

- автоматизированный банк данных инвентарного парка вагонов железных дорог и вагонов, принадлежащих предприятиям и другим организациям (АБДПВ), имеющий в своем составе информационную систему определения собственника вагонов (СОСВАГ);

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

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

- автоматизированный банк данных инвентарного парка контейнеров (АБДПК);

- автоматизированный банк данных вагонов инвентарного парка, собственных и арендованных (АБДПВ на DВ2);

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

Прикладные комплексы:

- выдача технологических документов (ВТД);

- контроль плана формирования (КПФ);

- контроль веса и длины поезда (КВД);

- подготовка отчетных данных на основе пономерных моделей;

- обработка информации САИД «ПАЛЬМА» и др.

В состав АСОУП входит около 6000 программ и 150 томов технической документации.

Объем входной и выходной информации (среднесуточные данные) в АСОУП приведен в табл. 5.1, количество абонентов, включенных в систему, – в табл. 5.2.

На каждом ИВЦ за редким исключением функционирует уникальный набор прикладных задач АСОУП. Это накладывает дополнительные трудности на сопровождение, так как БФ ВНИИАС фактически сопровождает различных АСОУП на территории РФ и 14 на территории стран ближнего зарубежья.

К сожалению, АСОУП обладает существенным недостатком: ее база данных закрыта для других автоматизированных систем. Вследствие этого при разработке информационных и управляющих систем долгое время каждая система строила под себя собственную базу данных, хотя единственным средством, объединяющим все данные от первоисточников, т.е. линейных подразделений, является АСОУП. Статистика показывает, что 69 % всего выхода АСОУП направленно на повышение локальных баз данных.

Каждая автоматизированная система, получая результаты из АСОУП, обрабатывает их по собственным алгоритмам и, как следствие, на всех уровнях управления мы имеем разные данное об одних и тех же событиях. На вопросы сходимости баз данных тратятся большие ресурсы, но результаты остаются неутешительным.

На протяжении нескольких лет была проведена огромная работа в рамках системы ДИСПАРК по сходности вагонных моделей дорожного и сетевого уровней. В результате мы имеем почти полную сходимость, но расхождения все-таки есть. Это связано как с ошибками в программном обеспечении, так и с различным толкованием одних и тех же ситуаций. Сходимость линейного и дорожного уровней еще хуже.

Если говорить о сходимости информации по поездам, контейнерам, локомотивам, локомотивным бригадам, отправкам, то здесь целенаправленная работа по сходимости не проводилась и результаты представления данных пользователям неутешительны.

существенного количества разработок по одним и тем же технологическим процессам наличие собственных баз данных и «собственных» интерфейсов приводит к невозможности создания единого интерфейса на всех уровнях управления без существенной переделки многих внедрённых комплексов.

Всё это привело к тому, что начиная с 2000-го года активно начал обсуждаться вопрос о создании единой дорожно-сетевой базы перевозочного процесса на основе базы данных АСОУП.

На протяжении последних трёх лет поэтапно разрабатывается и внедряется БД АСОУП на DВ/2 (БД АСОУП-2), которая ведётся на основе информации АСОУП, с переводом на неё прикладных комплексов АСОУП. На последующих этапах планируется полностью ввести БД АСОУП-2 взамен АСОУП. Такая стратегия выбрана, в первую очередь, для обеспечения открытости БД АСОУП. И в результате мы уже имеем автоматизированные системы отделенческого дорожного и сетевого уровней – СИРИУС, ОСКАР-М и другие, функционирующие на основе БД АСОУП-2. При этом следует отметить, что БД АСОУП-2 функциональностью намного превосходит БД АСОУП.

БД АСОУП-2 – это единая дорожно-сетевая база данных (рис. 5.2), которая включает оперативную, прогнозную, архивную, плановую и нормативную составляющие по всем объектам слежения – поезд, вагон, контейнер. Причём некоторые элементы базы данных или средства их ведения со временем могут модифицироваться. Так, нормативно-справочная информация может быть получена из ЕНСИ или через объектный интерфейс.

Архитектура БД АСОУП-2- строится по принципу идентичных структур на дорожном и сетевом уровнях. Выполнение этого принципа позволит кардинально перестроить разработку: перейти от горизонтального принципа к вертикальной реализации технологии.

Единая дорожно-сетевая база данных включает в себя динамические модели: поездную, вагонную, локомотивную, бригадную, контейнерную, отправочную модель заявок. Перечисленные модели с максимальной детализацией обеспечивают пользователей информацией о динамике продвижения единиц транспортного потока – поездов, вагонов, локомотивов, поездо-, вагоно-, и грузопотоков (рис. 5.2).

Совокупность таблиц Единой дорожно-сетевой базы данных на DВ является моделью, обеспечивающей как ведение цепочек операции со всеми объектами перевозочного процесса, так и единство в подготовке отчётных данных.

Работники массовых Диспетчерский аппарат

ПОЛЬЗОВАТЕЛИ

MAINFRAME

При этом надо иметь ввиду, что когда речь идет о базе данных АСОУП и взаимодействии со смежными системами, то подразумеваем только небольшую составляющую БД АСОУП-2 (рис. 5.3). Здесь показана принципиальная схема построения БД АСОУП-2 как интеграционной информационной среды всех систем перевозочного процесса. Принципиальное отличие от существующей системы состоит в том, что если информация необходима для решения более чем одной задачи, она должна находится в БД АСОУП-2. При таком построении нет необходимости стыковать различные системы между собой, организовывать свои правила обмена. Поэтому разработки ведутся именно в этом направлении, что бы сделать БД АСОУП-2 эталоном (первичной базой данных) по всем эксплуатационным показателям. При таком подходе мы имеем единую дорожно-сетевую базу данных, связанную с эксплуатацией подвижных единиц, что особенно важно в условиях разделения эксплуатационной и ремонтной составляющих. Следует отметить, что информация БД АСОУП- может и должна использоваться другими автоматизированными системами – ЭТРАН, АСУТ, АСУВ и др. На сегодняшний день на сети уже внедрено ведение БД АСОУП-2 на основе информации АСОУП, а остальные элементы практически находятся в стадии реализации.

ГИД УРАЛ

Переменная часть единой дорожно-сетевой базы данных DB2 содержит:

таблицы текущего состояния и тематические, функциональных задач, архив тематических таблиц дорожного уровня, архив таблиц функциональных задач.

Таблицы текущего состояния и тематические таблицы предназначены для отражения актуальных данных о поездах, вагонах, контейнерах, локомотивах, бригадах, отправках, а так же историй этих объектов в течение текущих и последних отчётных суток. Эти таблицы содержат все имеющуюся в АСОУП информацию.

Дополнительно в тематические таблицы включается прогнозная составляющая по всем объектам (поезд, вагон, контейнер и др.).

Чистка таблиц по всем объектам осуществляется: на дорожном уровне – по прекращению «жизни» объекта на дороге и по истечении срока использования операции с объектом в оперативных задачах; на сетевом уровне – по исключению объекта.

Дополнительная чистка может быть осуществлена принудительно по заданным параметрам (номер поезда, его индекс, номер вагона, номер контейнера, код дороги расчёта).

Архив тематических таблиц и архивы таблиц функциональных задач заполняются в сеансовом режим, т.е. в таблицы архивов задач сбрасываются все записи, которые являются актуальными в прошедшие отчётные сутки.

Структуры таблиц архива и функциональных задач аналогичны. Один раз в сутки производится сброс из таблиц задач в таблицы архива, в которых информация хранится в течение 3 лет.

Как уже отмечалось выше, наличие многочисленных баз данных переменной информации приводит к тому, что при выборке однородных данных, получаемых из различных систем, возможно существенное расхождение. Та же самая проблема и с плановой информацией. При внедрении системы контроля за погрузкой экспортных грузов мы столкнулись с ситуацией, когда один и тот же плановый показатель у разных пользователей имеет различные источники и, естественно, различные значения. По этому одной из основных проблем при создании плановой составляющей БД АСОУПявляется определение первоисточника получения плановой информации и её детализация. При этом, создание переменной составляющей «информационные потоки» идут с дорожного уровня на дорожный, там детализируется, и детальная информация возвращается на сетевой.

Создание Единой дорожно-сетевой базы данных – сложный и трудоёмкий процесс. Поэтому при определении этапов её создания исходили из принципа: в первую очередь ликвидировать узкие места в существующих разработках, а во вторую – перейти на современные средства ведения БД АСОУП-2. Исходя из этого, на первом этапе разрабатывается структура БД и реализуется система ведения её на основе БД АСОУП. При таком подходе недоработки при ведении БД АСОУП переходят и в БД АСОУП-2. Поэтому на последующих этапах будет разрабатываться система ведения БД АСОУП-2 на основе достоверных сообщений и осуществляется переход к реализации логического контроля в новой среде и ведения базы на основе современных средств взаимодействия с линейным уровнем.

Первоочерёдными задачами по созданию БД АСОУП-2 и прикладных комплексов на её основе являются:

- реализация системы взаимодействия с автоматизированными системами других видов транспорта, т.е. создание информационной основы для функционирования логистических центров;

- реализация обработки в АСОУП-2 входного потока сообщений, прошедших логистический контроль в АСОУП;

- разработка автоматизированной системы управления погрузкой и продвижения выделенных категорий вагонов;

разработка информционно-справочной системы контроля за ходом исполнения заявок грузоотправителей;

- реализация новой технологии ведения существующей сетевой базы данных на DB2 (на основе БД АСОУП-2);

- разработка автоматизированной системы для эффективного управления локомотивами и бригадами на уровнях ЦУП ОАО «РЖД», ДЦУ, ЦУМР, ДС, ТЧ;

- создание первой очереди информационно-аналитической системы мониторинга перевозочного процесса ДИСКОР-2;

- автоматизация переписи контейнеров на базе номерных контейнерных моделей железных дорог;

- автоматизация оперативного контроля и анализа выполнения тарифных и эксплуатационных тонно-километров;

- исключение из обращения вагонов, с которыми долгое время не производятся грузовые операции;

- реализация новой технологии централизованного формирования дорожно-сетевой корпоративной оперативной отчетности по перевозочному процессу.

5.4 Автоматизированная система ДИСПАРК В условиях перехода к рыночной экономике и разделения парка грузовых вагонов между государствами СНГ и Балтии потребовалось создать новую систему управления вагонными парками. В этой связи вышло указание автоматизированного пономерного учета вагонного парка» в соответствии с которым была создана автоматизированная система пономерного учета, контроля дислокации, анализа работы и регулирования вагонным парком на железных дорогах России – ДИСПАРК.

Основными целями создания системы ДИСПАРК явились: контроль за соблюдением сроков доставки грузов, работой межгосударственных стыков, использованием «чужих» вагонов; постановка вагонов в ремонт по фактически выполненному объему работ; выдача запрета на использование вагонов с неверной нумерацией; учет общего наличия вагонов резерва, запаса, неисправных вагонов и работы с ними; автоматизация отчетности о грузовой работе; автоматизация пономерного контроля вагонов на подъездных путях и создание вагонной модели для подъездных путей дорожно-сетевого уровня;

контроль дислокации порожних вагонов и анализ качества их подготовки к погрузке на пункте подготовки вагонов.

Поставленные цели достигнуты благодаря созданию вагонных моделей дорог и сети, в которых содержатся полные данные о грузовой работе, общем и пономерном наличии вагонов грузового парка и составляющих его элементах.

Таким образом, в системе сформирована и поддерживается единая динамическая вагонная модель (рис. 5.4), обеспечивающая при однократном вводе данных об операциях с поездами, вагонами их многократное использование, что увеличивает достоверность информации в различных приложениях.

Вагонная модель дороги 170000 вагонов Организационная структура системы (рис. 5.5) состоит из трех уровней.

Сетевой уровень строится на базе поездной и вагонной моделей ГВЦ ОАО «РЖД» и увязан с автоматизированным банком данных парка грузовых вагонов (АБД ПВ). Дорожный уровень реализуется в ИВЦ дорог на базе средств ведения вагонной и поездной моделей. Последние увязаны с линейными системами по сбору исходной информации, в частности, с АРМ товарной конторы.

Линейный уровень основывается на АСУ сортировочных, грузовых и других крупных станций, контейнерного пункта; АРМах товарного кассира, приемосдатчиков, операторов по учету в вагонных депо, вагоноремонтных заводах, пунктах подготовки вагонов, пунктах технического обслуживания и др.

Введение системы ДИСПАРК в эксплуатацию позволило отменить ручной учет и обработку данных; ускорить сроки доставки грузов в среднем на 10 %; сократить расходы на ремонт на 20 %; сократить число внеплановых ремонтов на 50 %.

Сетевой уровень Дорожный уровень Линейный уровень

КСАРМ, АРМ ПС ВЧД,ППС

АСУГС АСУ КП ВРЗ, ППВ

государствами Для обеспечения достоверности вагонной модели и условий для решения новых информационных задач создана картотека арендованных вагонов, собственных грузовых вагонов дорог России и «чужих» вагонов, имеющих право передвижения на железных дорогах России. Для этой же цели в АБД ПВ введены признаки принадлежности вагонов компаниям-операторам и признак оборудования вагонов датчиками САИ «Пальма».

информационных технологий:

- управление национальным парком вагонов;

- контроль эффективности работы выделенных родов подвижного состава;

- контроль за вагонами, простаивающими в межоперационный период сверх технологических норм;

- мониторинг использования вагонов стран СНГ и Балтии в России и российских вагонов в этих странах;

- контроль за качеством использования арендованных и собственных вагонов, вагонов компаний-операторов и других собственников;

- обеспечение эффективной системы ремонта вагонов по реальному пробегу;

- контроль за соблюдением сроков доставки грузов;

- привязка вагонов к заявкам на перевозку с учетом пригодности вагонов под отправляемый груз;

- контроль за работой вагонов на 12 000 подъездных путях промышленных предприятий и др.

В настоящее время разрабатывается технология регулирования порожних вагонов с учетом степени их годности под погрузку. Ее внедрение снизит объем отбракованных вагонов на 75 %.

Другое новшество – система расчета качественных показателей работы вагонных парков (оборот, среднесуточный пробег) на основе пономерного учета позволит получить качественные показатели по инвентарному парку, собственным, арендованным вагонам и вагонам, принадлежащим странам СНГ, а также составляющие оборота вагона.

В 2004 г. создана функциональная подсистема ДИСПАРК – управление вагонными парками стран СНГ и Балтии на основе экономических оценок. Она представляет собой информационно-управляющий комплекс, построенный на современных Web-технологиях. Подсистема позволяет оперативным работникам на сетевом, дорожном и линейном уровнях ОАО «РЖД» с любого терминала, включенного в сеть передачи данных, получать экономически обоснованные рекомендации по использованию вагонов стран СНГ и Балтии под погрузку с учетом рода и веса груза и направления его перевозки.

Эта подсистема в 2005 г. сдана в эксплуатацию в ЦУПе ОАО «РЖД» и на Северной дороге.

Благодаря применению новых технологий в 2005 г. эффективность управления парком вагонов стран СНГ и Балтии на Российских железных дорогах повысилась. Значительно снизились выплаты РЖД иностранным железнодорожным администрациям за превышение времени пользования иностранными вагонами свыше 30 суток.

В 2005 г. в рамках системы ДИСПАРК разрабатывается новая «Система оценки и анализа эксплуатационных показателей в условиях отмены отчетного часа с целью обеспечения производственной ритмичности».

Сейчас учет работы вагонных парков за текущие сутки ведется по состоянию на 18 часов. Методика расчета основывается на балансовом методе, при котором рабочий парк определяется суммой вагонов, оставшихся от предыдущих суток и прибывших в текущие сутки, за вычетом убывших в течение суток вагонов.

Эта методика страдает множеством недостатков, главный из которых состоит в том, что при расчете величины рабочего парка не учитывается время нахождения вагона на дороге. Привязка к «отчетному часу» вызывает сгущенный подвод поездов, что отрицательно сказывается на эксплуатационных расходах.

Исследования показали, что потери из-за сгущения подвода поездов к отчетному часу по сети дорог составляют в год не менее 145 млн. руб.

Новая методика разработана с учетом фактора времени. По ней вагонный парк подразделения (сеть РЖД, железная дорога, отделение) средствами системы ДИСПАРК предполагается рассчитывать как среднюю величину за сутки по формуле:

= суммарные вагоночасы нахождения вагонов рабочего парка на подразделении > : 24.

Переход на новую систему учета, основанную на современных информационных технологиях, намечено осуществлять поэтапно. Сначала пройдет опытная эксплуатация системы (параллельно с балансовым методом учета) и экспериментальная проверка и оценка методики на двух-трех дорогах, потом разработка и утверждение новой инструкции по учету технологических инструкций и программных руководств для пользователей на всех уровнях управления, а затем ввод системы в постоянную эксплуатацию на сети РЖД.

В заключение отметим, что ДИСПАРК, являясь организационнотехнологической системой, позволяет перейти от обезличенных, балансовых методов управления вагонным парком к пономерному учету, непрерывному мониторингу места дислокации, анализу использования и регулирования парка на всем полигоне дорог. В качестве базовой автоматизированной системы управления на железнодорожном транспорте ДИСПАРК обеспечивает информацией о вагонах практически все основные отраслевые системы.

Система ДИСПАРК, совершенствуясь, надежно выполняет свои функции и на практике доказывает свою работоспособность и экономическую эффективность.

5.5 Состояние и перспективы развития системы ДИСКОН Сегодня на Российских железных дорогах находится в постоянной эксплуатации автоматизированная система управления контейнерными перевозками (ДИСКОН), принципиально отличающаяся от более ранних версий; главной особенностью новой системы является использование в качестве информационной основы оперативной базы данных, которая содержит информацию о каждом контейнере по его номеру. Такой подход позволяет по-новому подойти к решению вопросов управления контейнерными перевозками.

контейнерных перевозок, прежде всего, за счет наиболее рациональной работы с каждым контейнером, постоянного контроля за его дислокацией и состоянием, соблюдения правильности выполнения каждой операции. Ни один контейнер не должен выходить из поля зрения системы при нахождении его на Российских железных дорогах. Такие подходы приняты сейчас в мире и реализованы на многих железных дорогах Европы и Америки.

Контейнерные перевозки осуществляются на сети всех железных дорог ОАО «РЖД». Операции с контейнерами выполняют на 41 пограничном переходе, 63 междорожных стыковых пунктах, 54 припортовых станциях, станции, к которым примыкают подъездные пути предприятий, работающих с контейнерами, 610 станциях, имеющих контейнерные пункты для погрузки, выгрузки и сортировки контейнеров на вагонах.

принадлежащих Российским железным дорогам, входящим в инвентарный парк общего пользования стран СНГ и Балтии, а также приватных (собственных) контейнеров.

Автоматизированная система ДИСКОН аналогично действующей системе управления в отрасли имеет трехуровневую структуру: линейный, дорожный и сетевой уровни (рис. 5.6).

На линейном уровне, т.е. на станциях, непосредственно осуществляются операции с контейнерами, документирование этих операций и ввод информации в систему. Он основан на использовании АСУ контейнерного пункта (АСУ КП), АРМов СПВ (по пунктам перехода на зарубежные железные дороги) и АРМов агента припортовой станции. АСУ КП представляет собой комплекс АРМов, основными из которых являются АРМ приемосдатчика контейнерной площадки (АРМ ПСК) и АРМ подготовки перевозочных документов товарным кассиром (АРМ ППД системы ЭТРАН). На крупных контейнерных пунктах, например, на станции Батарейная Восточно-Сибирской дороги, АСУ КП включает в себя до 30 рабочих мест. В его состав могут входить также АРМ заведующего контейнерным пунктом (отделом), АРМ актово-претензионного отдела. Для крупных систем используется выделенный сервер, для систем с 5–6 АРМами в качестве сервера сложно использовать одно из рабочих мест.

технологических операций на контейнерном пункте. Система внедрена более чем на 400 станциях сети железных дорог. Линейный уровень системы как основной источник информации обеспечивает регистрацию операций с каждым контейнером на всем полигоне российских железных дорог.

Система ДИСКОН – это совокупность территориально и иерархически распределенных, взаимодействующих как единое целое компонентов, обеспечивающих решение функциональных задач системы. Структурная схема ДИСКОН представлена на рисунке.

Информация с линейного уровня в ДИСКОН поступает на дорожный уровень системы, где в каждом из 17 ИВЦ железных дорог ведутся оперативные динамические модели операций с контейнерами (КМД), которые функционируют как составные части единой модели перевозочного процесса дорожной оперативной системы управления перевозками (АСОУП).

Контейнерная динамическая модель информационно взаимосвязана с вагонной (ВМД), поездной (ПМД) и отправочной (МГО) моделями дороги. В результате любая операция с контейнером (оформление накладной на отправку, погрузка контейнера на вагон с оформлением вагонного листа, включение вагона с контейнерами в поезд, продвижение поезда) со всей совокупностью реквизитов размещается в модели перевозочного процесса дороги, включая ее составляющую – КМД. Например, при приеме груза к перевозке данные накладной, поступающие в систему в виде сообщения 410, полностью размещаются в модели грузовых отправок (МГО), а в КМД регистрируется соответствующая операция с установлением связи между моделями по номеру контейнера и номеру накладной. В настоящее время в КМД регистрируется более 60 операций с контейнерами по 26 информационным сообщениям.

Таким образом, завершается этап создания средств ведения номерных контейнерных моделей с обеспечением регистрации в них практически всех операций с контейнерами.

Действующее информационное обеспечение системы позволяет утверждать, что она основательно подготовлена к переходу на электронный документооборот в контейнерных перевозках. Это должно стать одной из первоочередных задач развития системы.

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 с клавиатуры АРМ вводить только обновленные данные, а значительное количество реквизитов, сохранивших свои значения, поступает в АСУ КП из ИВЦ железной дороги по моменту прихода 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.

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

Контроль допустимой последовательности операций с контейнером (контроль цепочек операций) стал возможен в полной мере только после расширения состава регистрируемых операций. Теперь в информационной системе нет «черных дыр». Такой «черной дырой» в системе до последнего времени было отсутствие информации о завозе-вывозе контейнеров на площадки, из-за этого на станциях «зависали» контейнеры после выгрузки из вагона. Следует объектов – поезд, вагон, контейнер, отправка, может обеспечить необходимый уровень качества информации для решения прикладных задач.

ГВЦ ОАО РЖД

КДМ КДМ

АСУ ГС АРМ АСУ АРМ АРМ

С АСУ КП ППД КП ПСК ППД

Станции, имеющие контейнерные пункты

ППД СПВ

АСУ грузоотправителей, грузополучателей Система ДИСКОН пока является информационно-справочной системой с элементами управления по ограничениям. В ней нет чисто управляющих задач, но в системе контроля входной информации имеются элементы, не действия. Например, существуют правила использования контейнеров инвентарного парка общего пользования стран СНГ и Балтии, в которых имеются ограничения на погрузку контейнеров собственности других государств по назначению.

Эти ограничения присутствуют в системе ДИСКОН в виде НСИ и 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 минимизировать потери Российских дорог от переплаты за пользование контейнерами по повышенным ставкам.

контейнерные модели на дорожном и сетевом уровнях позволили по-новому, более эффективно решать ряд важнейших задач, а именно:

обеспечение сохранности инвентарного парка контейнеров;

контроль за возвратом контейнеров РЖД, сданных на зарубежные дороги;

обоснованный и точный расчет платы за пользование контейнерами как «чужими» на 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.

Ежегодный экономический эффект от внедрения задач первой очереди системы ДИСКОН составляет не менее 80 млн руб.

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. При этом выдача может осуществляться в виде сформированных выходных документов с использованием запросной системы АСОУП или посредством специализированных АРМов: в АРМе «ТрансКонтейнер», АРМе работника территориального отделения «ТрансКонтейнер» на дороге и АРМе по слежению за ускоренными контейнерными поездами.

Одной из важнейших задач дальнейшего развития должна стать разработка системы автоматического считывания номеров контейнеров. За рубежом практически используется несколько типов систем автоматического считывания информации с контейнеров. Основными из них являются системы двух типов: с использованием датчиков, устанавливаемых на контейнеры, и оптические системы считывания номеров контейнеров. Каждая из названных систем имеет свои достоинства и недостатки, и для условий Российских железных дорог, возможно, следует вести проработки по обоим направлениям.

Однако оптическая система имеет одно неоспоримое преимущество, которое, безусловно, говорит о необходимости скорейшего практического опробования именно этого варианта считывания, например, для крупнотоннажных контейнеров. Это преимущество – возможность работы с контейнерами любой принадлежности. Дело в том, что доля контейнеров принадлежности РЖД в контейнерных перевозках не является доминирующей и имеет тенденцию к снижению. А это значит, что альтернативный вариант с установкой датчиков помимо более существенных затрат на реализацию не обеспечит автоматизации ввода кодов для значительной части контейнеров.

Структура контейнеропотоков и порядок организации и перевозки контейнеров на вагонах претерпевают в последнее время на РЖД существенные изменения. Поэтому ставится задача оптимизации порядка формирования вагонов с контейнерами с целью концентрации сортировочной работы с контейнерами, а также увеличения доли контейнеропотока, следующего в ускоренных поездах. В связи с этим должны быть методически проработаны и решены две задачи: составление оптимального плана формирования вагонов с контейнерами и контроль за его соблюдением.

Решение первой задачи должно обеспечить сокращение затрат транспорта на перевозку контейнеров, а второй – избежать потерь от нарушений установленного оптимального порядка пропуска вагонов с контейнерами.

В связи с созданием дочернего общества ОАО «РЖД» – «ТрансКонтейнер» – возникают новые задачи по развитию системы ДИСКОН, а именно: ведение раздельного учета и отчетности по контейнерам различной принадлежности; информационное взаимодействие с вновь создаваемой АСУ «Транс-Контейнер»; дальнейшее развитие функций управления на контейнерных терминалах, переданных в состав «ТрансКонтейнер», с отражением их в системе ДИСКОН. При участии всех заинтересованных сторон эти задачи, несомненно, будут решены.

5.6 Общесетевая информационная система ЕК ИОДВ Единый комплекс интегрированной обработки дорожной ведомости (ЕК ИОДВ) представляет собой информационную систему дорожно-сетевого уровня. За время эксплуатации комплекс зарекомендовал себя как надежный программно-технологический узел АСУ железнодорожного транспорта, работающий в круглосуточном режиме в ГВЦ, а также на ИВЦ всех дорог России и ряде дорог СНГ.

ЕК ИОДВ обрабатывает входные сообщения станций об отправлении и прибытии грузов и информацию ТехПД о поступлениях дебетовых и кредитовых сумм на лицевые счета плательщиков. Он поддерживает работу более 200 тыс. плательщиков, заключивших договора на безналичное обслуживание. Кроме того, производится обработка перевозочных документов с оплатой через экспедиторов, контрагентов Рефсервис и ТрансКонтейнер ОАО «РЖД».

информации, подготавливаемой всеми системами линейного уровня, в единую дорожно-сетевую базу данных. Для этого формат входных и диагностических сообщений унифицирован и согласован со всеми смежными системами.

Комплекс выполняет функции контроля входной информации, гарантируя при этом полноту и достоверность обрабатываемых данных. Это достигнуто, в основном, за счет организации логичного технологического процесса, который обеспечивается системой подготовки информации на линейном уровне, рабочими местами ТехПД и НФ, подсистемой дорожного уровня и информационно-технологическим блоком в ГВЦ ОАО «РЖД».

ежесуточные сверки ее полноты и достоверности между линейным уровнем и дорогой, между дорогами и ГВЦ. Такая технология позволяет своевременно и в полном объеме взыскивать доходы за перевозки. В ЕК ИОДВ контролируются в режиме реального времени данные по лицевым счетам плательщиков, готовятся данные для формирования финансовой и бухгалтерской отчетности, выдаваемой как системой ЕК ИОДВ, так и ЕК АСУФР.

Рассмотрим вкратце основные функции комплекса (рис. 5.7).

АРМ ТВК АРМ «ЭТРАН» АРМ ТЕХПД

ЕК АСУФР

ПМ ОМ ЕК ОМ ГВЦ

ЕК ИОДВ

Пользователи дорожного Обеспечение полноты обработки информации о дебете и кредите плательщиков. В процессе эксплуатации ЕК ИОДВ создан такой программнотехнологический процесс обработки информации, который исключает ее потерю и искажение. Это достигается путем перекрестных автоматизированных проверок сообщений, подготовленных станцией и ТехПД с наборами документов в базу данных дорожного и сетевого уровней. Полнота информации, поступающей с перевозочных документов на дорожном и сетевом уровнях, обеспечивается благодаря системе формирования и сверки контрольных файлов, которые формируются независимыми программами раздельно на каждом ИВЦ и в ГВЦ ОАО «РЖД». Полнота информации с линейных станций отслеживается системами анализа готовых документов комплекса.

Обеспечение достоверности информации, поступившей в систему, поддерживается развитой подсистемой логического контроля входной информации. Подготовленные на линейном уровне сообщения проходят многоступенчатый информационный аудит и анализ. В процессе первичной обработки подключается более ста справочников с нормативно-справочной информацией, посылаются запросы в смежные автоматизированные системы (АСОУП, базы данных вагонов, заявок и разрешающих телеграмм). Сообщения о прибытии груза сравниваются с сообщениями об отправлении, чем обеспечивается контроль идентичности информации. В случае обнаружения ошибки проводится полная диагностическая проверка АРМа товарного кассира или работника ТехПД.

Решение расчетных задач происходит в режиме реального времени, благодаря чему обеспечивается выполнение технологического процесса перевозки грузов ОАО «РЖД». Сюда относится «Расчет провозной платы» по прейскурантам № 10-01, ТП СНГ и ЕВТ. Комплекс обращается к расчету тарифа по отправлению и прибытию груза. В процессе обработки отправителю выставляется тариф и дополнительные сборы, а также рассчитываются недоборы/переборы тарифа. Независимая от линейного уровня контрольная таксировка выполняется в точках отправления и прибытия груза, за счет чего обеспечивается правильность начисления провозных платежей и исключаются манипуляции с тарифом. Комплекс ЕК ИОДВ исключает умышленное или неумышленное недовзыскание выручки за грузовые перевозки.

Среди других реализуются следующие расчетные задачи:

расчет тарифных расстояний;

ведение контрольных данных лицевого счета плательщиков в режиме реального времени;

контроль дебиторской задолженности при оформлении документов;

проставление электронного маршрута следования;

контроль исполнения заявок грузоотправителей и разрешающих телеграмм; расчет пени за просрочку в доставке грузов.

Обеспечение вычислительного процесса обработки информации во взаимодействии со смежными автоматизированными системами. Комплекс ЕК ИОДВ взаимодействует с системой АСОУП на этапе обработки входной информации, проставлении электронного маршрута следования по междорожным стыковым пунктам. При этом используется единый формат входного сообщения 410 об отправлении груза и поэтапная совместная диагностика этого сообщения. При непрохождении логического контроля любой из систем обработка сообщения отклоняется. В части передачи взаимодействует с ЕК АСУФР как в пакетном режиме, так и в реальном времени. В первом случае ежесуточно формируется сообщение 342 для пополнения ЕК АСУФР суточной информацией от каждой дороги. Во втором – информация передается посредством встроенных системных средств.

Отключение передачи дебета в ЕК АСУФР приводит к невыдаче этой системой финансовых сводок и другой отчетной информации. Кроме того, в ЕК АСУФР передаются сведения о плательщиках дороги.

Формирование и выдача финансовой и экономической информации дорожно-сетевого уровня осуществляются в виде суточных, месячных и квартальных установленных финансовых выходных форм. К ним относятся девять документов, среди которых свод доходных поступлений формы ФДУ-3 с приложениями; справка о доходных поступлениях; перечень перевозочных документов, оплаченных по квитанциям РС-97; реестр перевозочных документов, включающих сборы за сопровождение и охрану грузов и др.

Следует отметить совместные проекты ВНИИАС и ВНИИЖТ, в которых крупные экономические задачи решены на основании информации ЕК ИОДВ:

мониторинг доходов отрасли;

информационно-аналитическая система многофакторного анализа объемных и макроэкономических показателей грузовых перевозок;

оценка рентабельности перевозок грузов в вагонах парка ОАО «РЖД» и иных собственников;

информационная система для таможенно-брокерского управления;

анализ использования арендованных вагонов;

слежение за захимичиванием и расхимичиванием зерновозов;

нарушения сроков доставки при отправлении скоропортящихся грузов.

Помимо этого ИВЦ дорог совместно с ГВЦ ОАО «РЖД» разработано и внедрено в эксплуатацию программное обеспечение формирования и выдачи других экономических отчетов и отдельных систем, статистической и аналитической информации дорожно-сетевого уровня. Комплекс выдает большое число аналитических справок и отчетов дорожного и сетевого уровня.

Среди них:

- отчеты об использовании грузоподъемной силы вагона при погрузке грузов и использовании технических норм загрузки вагонов формы ЦО-29;

- количественный анализ отправленных и прибывших на дорогу грузов по номенклатуре ЕТ СНГ формы ЦО-11;

- отчеты об отправлении груженых и порожних контейнеров формы КЭО-2, КЭО-7;

- отчет об отправлении грузов по дорогам назначения формы ГО-6;

- форма установленной статистической отчетности Ф-65ЖЕЛ;

- данные для формирования сетевых отчетов ЦО-15, 16, 17.

Помимо этого практически каждая дорога разработала собственные приложения и подключила к ним специалистов и руководителей служб и предприятий. Совершенствование комплекса ЕК ИОДВ. Разработчики не только поддерживают общесетевой комплекс в актуальном состоянии в ГВЦ ОАО «РЖД», на дорогах России и СНГ, но и продолжают его развивать и совершенствовать.

Осуществляется перевод комплекса на современную базу данных СУБД DB2, которая является информационным стандартом отрасли для систем дорожного и сетевого уровней. Современные базы данных развернуты на всех ИВЦ и в ГВЦ ОАО «РЖД». Их использование позволяет дополнить ЕК ИОДВ стандартными интерфейсами обмена как с АРМами линейного уровня, так и с общесетевыми комплексами в составе ЕМПП.

Реализована выдача отчетности с использованием Internet-технологий.

Практически вся отчетная документация переведена на выдачу из-под порталов дорожного и сетевого уровней.

Выполнена интеграция комплекса в систему единой нормативносправочной информации ЕНСИ. Это важнейший этап развития, поскольку позволяет отказаться от устаревшей системы хранения и поддержки нормативно-справочной информации.

Ведутся работы по интеграции вычислительного процесса комплекса ЕК ИОДВ в единую среду с АСОУП-2, благодаря чему будет организовано не только технологическое, но и программное взаимодействие систем, что позволит придать существующей технологии обработки перевозочных документов новое информационное качество.

5.7 АСУ местной работой на единой базе данных Местная работа – один из важнейших, относительно самостоятельных этапов перевозочного процесса в целом. На нее приходится больше половины времени оборота вагона. К сожалению, значительная часть этого времени неоправданно теряется из-за недостаточной организации перевозочного процесса. Эти потери можно сократить за счет автоматизации процесса управления местной работой и принятия оптимальных решений.

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, охватывает все уровни перевозочного процесса (сетевой, дорожный, отделенческий, станционный) и предусматривает выдачу в единых интерфейсах пользователей показателей, характеризующих состояние и итоги местной работы (развоз, выгрузка, наличие порожних вагонов, погрузка, оборот местного вагона, простои, динамика работы по периодам суток и др.). Эффект этого направления заключается в создании системы оценки состояния местной работы и повышении на ее основе ответственности по вертикали управления. Только введение сквозного контроля за вагонами, находящимися под выгрузкой свыше двух суток, позволило резко сократить число этих вагонов.

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 заказнарядов для станций на прицепку вагонов к ним, согласование работы с каждым местным вагоном по всей цепочке операций, включая подачу и уборку с мест выполнения грузовых 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.

Работы по созданию и внедрению базовой версии АСУ МР были начаты в 2003 г. на Омском отделении Западно-Сибирской дороги в соответствии с автоматизированной системы управления местной работой». Базовая версия АСУ МР разрабатывалась на основе АСУ станций, созданной специалистами НТЦ «Транссистемотехника». Параллельно на Свердловском отделении начала реализовываться аналогичная система разработки ЦИТ-Транс.

Основная цель тиражирования базовых версий АСУ МР на сеть железных дорог в 2004–2005 гг. – создание необходимой инфраструктуры (АРМы для всех диспетчеров и других работников, участвующих в управлении и организации МР, с включением этих АРМов в общую СПД) и «подъем» до уровня отделений и дороги необходимой дополнительной информации по операциям местной работы на станциях.

Конечная цель создания АСУ МР – 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.

АСУ МР реализуется как единая система, включающая расширенную базу данных АСОУП-2 под потребности управления местной работой и комплекс задач по организации, планированию, диспетчерскому контролю, регулированию и анализу МР. В прикладной части Единая АСУ МР существенно расширяет функциональный состав базовых версий системы.

Наличие большого числа объектов управления (тысячи вагонов, десятки локомотивов и местных поездов), 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.

Технология оперативного управления местной работой при внедрении АСУ МР основывается на строгой иерархии построения функционального состава системы по следующей схеме: оптимизирующее сменно-суточное планирование (ССП МР); текущее планирование (ТП МР), детализирующее задания ССП МР и обеспечивающее перевыполнение этих заданий или компенсацию отставаний от них; диспетчерский контроль и регулирование местной работы (ДКР МР), обеспечивающие выполнение и перевыполнение текущих планов за счет оптимизации пооперационных заданий на маневровую работу и другие элементы МР; оперативный анализ местной работы (ОА МР), обеспечивающий выявление потерь и дополнительных резервов по итогам выполнения местной работы за каждую смену и сутки.

Система АСУ МР требует перехода от объектов управления типа «парки»

на объекты «вагон», «местный поезд», «вывозной локомотив», «маневровый локомотив» с фиксацией в общедорожной базе данных всех операций с этими объектами и прогноза дальнейшей работы с ними. Прогнозные операции с каждым местным вагоном формируются на 30 ч вперед по каждой новой фактической операции, требующей пересчета. При этом прогноз работы рассчитывается с использованием технологической модели организации местной работы (НСИ, включающей правила развоза и сбора вагонов, графики движения местных поездов и работы маневровых локомотивов и нормативы времени на выполнение операций. По сути, эта НСИ является «электронным суточным планом-графиком местной работы», отражающим все допустимые варианты МР).

График местной работы (ГМР) является важнейшим связующим звеном в единой сквозной многоуровневой технологии управления местной работой и одним из базовых элементов создаваемой АСУ МР. Разрабатываемый принципиально новый ГМР на основе организации местных вагонопотоков по «твердому графику» позволит улучшить использование маневровых и вывозных локомотивов, ускорить оборот местных вагонов, стабилизировать режим работы промышленных предприятий, обеспечить равномерность грузовой работы в течение суток.

Данный график является единым нарядом-заданием для его выполнения на линейном, отделенческом и дорожном уровне управления. График должен стать связующим звеном в единой дорожной технологии местной работы, которое было потеряно пои выводе ДНЦ в ДЦУ.

Для непрерывного учета и контроля он доступен всем специалистам, участвующим в процессе местной работы от линейных предприятий до ДЦУ П.

Сменно-суточное планирование местной работы основывается на сформированной в базе данных АСУ МР прогнозной модели и, по сути, представляет собой информационную технологию совместного рассмотрения машинного проекта плана лицами, участвующими в планировании, с внесением в него санкционированных корректировок. Подготовленный в результате план включает данные по каждому объекту, и рассчитанные по этим данным показатели как количественные (план выгрузки, развоза, сбора), так и качественные (оборот местного вагона, оборот порожнего вагона и др.). ССП местной работы должен быть тесно увязан с комплексом задач по управлению погрузочными ресурсами.

Важнейший элемент ССП МР – выбор варианта суточного плана-графика местной работы (СПГ МР) на основе оценки фактической обстановки и объема предстоящих работ, пересчет прогнозной модели мирной модели операций с каждым объектом МР с учетом выбранного варианта СПГ МР и расчет показателей ССП МР.

При этом все показатели формируются по данным пообъектной модели и могут меняться человеком только путем изменения СПГ МР и действующих нормативов на операции местной работы.

Текущее планирование МР детализирует задания ССП (с учетом прогноза выполнения суточного и сменного плана на конец периода) и представляет собой информационную технологию совместной работы диспетчерского аппарата трех уровней управления по отработке плана. В текущем планировании важно согласовать местную работу с поездной, что требует реализации необходимого взаимодействия АСУ МР с ГИД-Урал.

Основной результат ТП МР – уточнение на ближайшие несколько часов времени отправления каждого местного поезда с формированием по нему пономерных заданий на включение и подборку в группы вагонов. Для работы с этими поездами формируются пономерные задания на отцепки/прицепки групп вагонов.

Машинный диспетчерский контроль МР обеспечит формирование на АРМах отклонений от принятых планов и нормативов времени. При этом машина будет формировать (с периодичностью приблизительно 10 мин) прогноз выполнения количественных и качественных показателей на конец смены и суток. Работа по отклонениям должна стать основной формой диспетчерского контроля.

обеспечивающих непрерывный контроль соблюдения планов, прогноз их выполнения, выдачу данных об отклонениях от установленных нормативов.

ориентированы на общедорожную пообъектную модель местной работы, создаваемую в рамках развития АСОУП-2 и отражающую полный набор операций с каждым груженым и порожним вагоном, участвующим в местной работе.

На нижнем уровне управления местной работой требует существенного улучшения организация подачи вагонов на места выполнения грузовых операций и уборки с них. Действующие и новые средства автоматики на сортировочных и других крупных станциях позволяют реализовать динамическую модель маневровой работы станции с отражением в ней установленных маршрутов, положения стрелок и сигналов, перемещения маневровых групп и отдельных локомотивов.

автоматизированной системы оперативного управления маневровой работой станции (МаРС), которая станет дополнительным элементом комплексной АСУ станции. Ее разработку ведут ВНИИАС, ЗАО «Центр ИНТОП» и специалисты других организаций.

В 2005 г. ведомственная комиссия ОАО «РЖД» приняла в постоянную эксплуатацию версию 1.0 единой АСУ МР, включая график исполненной местной работы (ГИМР) и контроль ее состояния с использованием схемы района. Основное назначение версии 1.0 – обкатка системных средств и отработка принципиальных технологических решений. Заканчивается также создание версии 1.1, включающей расширенный функциональный состав.

В 2005 г. подготовлена для тиражирования версия 1.1 системы МаРС. Обкатка ее производится на станции Солнечная Московской дороги.

С 2006 г. внедряется на дорогах сети единая АСУ МР, в которую интегрированы все оправдавшие себя разработки по базовым версиям НТЦ «Транссистемотехника» и ЦИТТранс, а новые разработки делаются только в ее среде.

Это обеспечит сетевое единство автоматизированной системы управления местной работой, быстрейшее ее функциональное развитие.

5.7 Автоматизированная информационная система организации перевозок грузов по безбумажной технологии (АИС ЭДВ) АИС ЭДВ является информационно-справочной системой организации перевозок грузов на основе данных перевозочных документов в «электронном»

виде, обеспечивающих интегрированную обработку всех данных, содержащихся в перевозочных документах, сопровождающих перевозку грузов, для выполнения различных производственных, коммерческих, таможенных и других операций.

Реализованная в настоящее время организационная структура системы включает два уровня – линейный и дорожный. Вся информация об отправке (электронное досье перевозки) размещается в информационных базах дорожного вычислительного центра.

Организация перевозок грузов с использованием электронной накладной – одно из направлений новой информационной технологии перевозок грузов по железным дорогам России на базе отправочной модели перевозочного процесса.