647

СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

В.Д. ВЕРЕСКУН

ВИРТУАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ТРАНСПОРТНЫМИ СИСТЕМАМИ

Новосибирск 2008

3

УДК 656.07:681.5 ББК 39.27

В315

В е р е с к у н В.Д. Виртуальное управление транспортными системами. — Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2008. — 339 с.

ISBN 5-93461-323-5

Транспортные системы и транспортная инфраструктура становятся стратегическим элементом развития экономики России. В предлагаемой монографии раскрывается суть новой парадигмы развития научных знаний, базирующейся на проблеме единства понимания новых понятий, категорий, методов и принципов организационных изменений транспортных систем в пространстве и времени. Транспортные системы в своем составе содержат необходимые признаки виртуальных организаций. Методами системного анализа выявлено методологическое содержание и потенциальные возможности виртуального управления транспортными системами. Раскрыты содержательная сущность основных закономерностей и принципов построения систем виртуального управления (СВУ).

Адресуется специалистам, научным работникам, аспирантам и студентам, интересующимся проблемами управления транспортными системами.

Р е ц е н з е н т ы:

кафедра «Управление эксплуатационной работой» СГУПСа (завкафедрой канд. техн. наук, доц.

С.А. Бессоненко)

академик Российской академии наук, академик Российской академии транспорта, д-р техн. наук, проф. В.И. Колесников

© Сибирский государственный университет путей сообщения, 2008

4

Содержание

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

3.3. Последовательность проведения системного анализа транспортных систем 63

4. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕОРИИ ВИРТУАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЕКТАМИ ТРАНСПОРТНЫХ

5. МОДЕЛИ БИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО КОМПЛЕКСА И ИНФОРМАЦИОННЫХ ПОТОКОВ

5.3. Анализ доступных ресурсов и ограничений проектирования элементов виртуальной железной дороги 135

5.4. Имитационная модель информационных потоков в виртуальных организационных структурах управления

............................................................................................................................138 5.5. Имитационная модель формирования организационных структур управления нестационарными

5

7.1.4. Предварительная подготовка обучающихся для работы с лабораторно-тренажерными комплексами 169

7.3.5. Результаты и продукты, получаемые по окончании реализации инновационной образовательной программы

.......................................................................................................................179 7.3.6. Системность и масштаб влияния программы на инновационное развитие вуза, отрасли, региона, системы

6

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

АИС – активные информационные системы АПП – ассоциативно-понятийное пространство АС – автоматизированные системы ВО – виртуальная организация ИС – информационная система ИТ – информационная технология

ИКТ – информационно-коммуникационные технологии КФО – комплекс формализованных описаний ОТС – общая теория систем СА – системный анализ

СВУ – система виртуального управления СП – системный подход

СППР – система подготовки принятия решений ТС – транспортная система ТЗ – техническое задание ТП – технический проект

ЦВУ – центр виртуального управления ЭМ – элементарный модуль ЭММ – экономико-математические модели

7

ВВЕДЕНИЕ

Транспортные системы становятся критическим фактором развития рыночной экономики, обусловленным глубокими научно-техническими и институциональными преобразованиями, происходящими в процессе становления организационно-правовых основ и глобализации мировой экономики. Транспортно-логистический комплекс приобретает статус приоритетных задач государственной деятельности. Транспортная инфраструктура становится стратегическим элементом развития экономики России.

Транспорт, наряду с другими инфраструктурными отраслями, обеспечивает базовые условия жизнедеятельности общества, являясь важным инструментом достижения социальных, экономических, внешнеполитических и других целей. В начале XXI века транспортная система России подошла к началу нового этапа своего развития.

Завершение базовых структурных реформ, переход экономики в фазу роста, создание основ правовой базы функционирования и развития транспорта в рыночных условиях создали предпосылки для формирования в России единой транспортной политики, комплексного развития транспортной инфраструктуры, интеграции преимуществ различных видов транспорта с целью повышения качества жизни и развития экономики.

Транспортная стратегия Российской Федерации определяет направления развития транспортной системы, основные задачи, формы и содержание деятельности государства в транспортной сфере на период до 2030 года; устанавливает единую для транспорта систему приоритетов и определяет направления их реализации на отдельных видах транспорта с учетом их специфики, являясь основой для выработки решений в сфере государственной транспортной политики, разработки целевых программ в области транспорта и смежных с транспортом отраслях экономики, решения социальных, оборонных и других зависящих от транспорта проблем развития отдельных отраслей, регионов и экономики в целом; рассматривается как база для выработки единого видения современной роли транспорта и перспектив его развития органами исполнительной и законодательной власти различных уровней, бизнесом, пользователями транспортных услуг, всеми слоями общества.

На фоне роста спроса на транспортные услуги и еще более значительного его увеличения в прогнозной перспективе в транспортной системе в целом и отдельных ее подотраслях сохраняется ряд нерешенных системных проблем:

—отсутствует необходимая комплексность в управлении развитием и функционированием транспортной системы;

—на транспорте не завершены структурные преобразования;

—высок уровень неравномерности в использовании производственных мощностей действующих инфраструктурных объектов;

—во всех отраслях транспортного комплекса сохраняются тенденции старения основных фондов и их неэффективного использования;

—существуют значительные региональные несоответствия в развитии транспортной сети;

—недостаточен технологический уровень транспортных схем.

Стратегической целью функционирования и развития транспортной системы является обеспечение посредством транспорта экономического роста и повышения качества жизни нынешних и будущих поколений россиян, в том числе и за счет «…синхронизации программ промышленного развития, …по сути …формирования промышленной политики Российской Федерации» [136].

Задачи развития транспортной системы, направленные на реализацию стратегической цели, непосредственно связаны с долгосрочными социально-экономическими и геополитическими приоритетами государства [67].

Развитие единого экономического пространства, ускорение товародвижения, снижение удельных транспортных издержек в экономике возможны на основе создания в стране опорной транспортной сети без разрывов и «узких мест», ликвидации административных барьеров в системе товародвижения, ликвидации диспропорции в развитии транспортной системы между отдельными регионами.

8

«Необходимы новые научные подходы к организации управления грузопотоками и транспортными коридорами в плане взаимодействия различных видов транспорта» [49, с. 23].

Интеграция России в мировую экономику и диверсификация внешней торговли требуют адекватной перестройки транспортной инфраструктуры, реализации потенциала России как транзитной державы, повышения конкурентоспособности отечественных перевозчиков и развития экспорта транспортных услуг.

В системе обеспечения безопасности транспортного процесса особую значимость приобретает комплекс мер по повышению антитеррористической безопасности на транспорте.

Ответственность перед будущими поколениями за сохранение природных ресурсов и улучшение условий жизни требует построения транспортной политики на основе принципов устойчивого развития.

При безусловных видовых и региональных различиях в транспортной системе на микроуровне государство рассматривает транспорт как единый объект управления.

Единство государственного управления транспортом предполагает:

—развитие на единых принципах правовых основ транспортной деятельности;

—развитие на единых принципах государственного регулирования всех видов транспорта;

—сбалансированное распределение бюджетных ресурсов между различными видами транс-

порта;

—координацию развития инфраструктуры различных видов транспорта;

—координацию обеспечения средствами транспорта безопасности и обороноспособности страны;

—согласование интересов и объединение усилий различных уровней исполнительной власти в развитии транспортной системы и «стыковку» транспортных систем отдельных регионов;

—регулирование межвидовой конкуренции;

—формирование на транспорте единого информационного пространства;

—согласование интересов и объединение усилий государства и бизнеса в развитии транспортной системы.

Основой функционирования и развития рынка транспортных услуг является конкуренция независимых негосударственных операторов.

Основными направлениями развития рынка транспортных услуг являются:

—совершенствование антимонопольного регулирования;

—поэтапного перехода от ценового регулирования к рынку свободных цен;

—создание условий для обеспечения недискриминационного доступа потребителей транспортных услуг к транспортной инфраструктуре;

—устранение неоправданных административных и экономических барьеров для конкуренции транспортных операторов;

—совершенствование системы допуска к транспортной деятельности на основе механизмов лицензирования и подтверждения соответствия транспортных средств и услуг установленным требованиям.

Тарифно-ценовое регулирование должно быть, по возможности ограничено сферами естественных монополий. При этом должен обеспечиваться баланс интересов операторов и пользователей транспортных услуг.

Железнодорожный транспорт общего пользования продолжает оставаться ведущим звеном транспортной системы России. Он не имеет экономической альтернативы при освоении значительных по объему стабильных потоков массовых грузов, доставляемых на средние и дальние расстояния. Железнодорожные перевозки призваны обеспечить основные грузопотоки экспорта сырья и продуктов его первичной переработки.

По мнению ряда ученых [86, 97, 130], на смену индустриальной приходит постиндустриальная эра, которую характеризуют:

—динамичность внешней среды, выражающаяся в функционировании современных предприятий различных отраслей в условиях высокой сложности и неопределенности;

—возрастание ценности информации в связи со стремлением к информационной независимости во взаимодействии с другими участниками проектов;

—новые методы взаимодействия производителя, оператора, перевозчика, потребителя с высоким уровнем доходов, что объективно порождает во взаимодействии лояльность, персонификацию, индивидуализацию, кастомизацию;

9

—децентрализация, предлагающая вместо расширения имеющейся «inside-out»-архитектуры централизованных подходов для активной работы с внешними партнерами за отправную точку взять технологии совместной работы, уже реализованные во время бума электронного бизнеса. При таком подходе центром архитектуры информационной системы становятся каналы взаимодействия, а не сбор и обработка внутренних данных, которая отходит на второй план [96–103].

Железнодорожная отрасль уже содержит элементы постиндустриальной модели хозяйственного устройства. Железнодорожный комплекс вполне может стать мощной российской транснациональной структурой [126], способной выйти на новые геостратегические рубежи [135]. Железнодорожный комплекс может стать точкой «экспортно-ориентированного экономического роста» [34].

Современные экономические условия и научно-технический уровень развития транспортных систем требуют коренной внутренней перестройки всех типов и организационно-правовых форм формирования новых социально-экономических отношений и систем управления. В настоящее время это реализуется в рамках реформирования железнодорожного и автомобильного транспорта.

Вместе с тем новая парадигма развития научных знаний ставит проблему единства понимания новых понятий, категорий, методов и принципов организационных изменений транспортных систем в пространстве и времени. Современное развитие вычислительной техники, международных информационных сетей и технологий позволяют выдвинуть гипотезу о закономерности возникновения нового научного направления в общей теории управления — управления виртуальными организациями. Структурными условиями существования виртуальной организации (ВО) являются [Lucas H.C., Baroudi J. (1994). The Role of Information Technology in Organization Design // J. of Information Systems, 14(4), 8–18]:

—географическая дисперсия организуемых единиц;

—электронные связи производственного процесса.

Первое структурное условие подразумевает пространственную рассредоточенность вовлекаемых в ВО индивидов, групп, департаментов или целых компаний при минимуме двух местоположений. Второе структурное условие — производственный процесс в ВО не может быть полным без поддержки его информационными технологиями, предназначенными для взаимосвязи рассредоточенных структур. ВО — отличная от других организационная форма, не являющаяся собственностью какой-либо организации.

Виртуальная организация представляет собой временную или постоянную совокупность географически разобщенных индивидов, групп, организационных единиц или же целостных организаций, функционирование производственного процесса у которых проходит при обязательном уча-

стии информационных технологий, включая электронные средства связи.

К основным конкурентным преимуществам виртуальных организаций относятся скорость выполнения рыночного заказа, возможность снижения совокупных затрат, что предусматривается транспортной стратегией, возможность более полного удовлетворения потребностей заказчика, возможность гибкой адаптации к изменениям окружающей среды, возможность снижения барьеров выхода на новые рынки Европы и стран Тихоокеанского бассейна. Процесс развития сетевых и виртуальных форм организаций характеризуется отставанием фундаментальных научных исследований от практического опыта.

Опережающие теоретические исследования природы виртуального управления, выяснение существенных особенностей и отличий от классических методов должны дать ответы на вопросы о взаимосвязи и взаимообусловленности протекания виртуальных процессов в искусственных условиях и информационной действительности реальных процессов и явлений. Виртуальное управление — модель реальности и реальность механизма функционирования модели в сознании субъектов управления.

Транспортные системы в своем составе содержат необходимые признаки виртуальных организаций. Решение проблемы формирования и управления ими позволит выйти на качественно новый уровень функционирования транспортных систем и обеспечить рост эффективности экономики.

10

1. ТРАНСПОРТНЫЕ СИСТЕМЫ В МИРОВОЙ ЭКОНОМИКЕ

1.1. Транспортная политика стран Европы

Опыт развития мировой экономики убедительно показал необходимость создания эффективных национальных, а в последние годы — континентальных и мировой транспортных систем, призванных удовлетворить насущную потребность деловых кругов своих стран в максимальном ускорении обращения товаров и снижении общественных издержек на транспорте.

Для создания надежной, экономичной, безопасной и экологически чистой транспортной системы, ориентированной на интересы гражданина, предпринимателя, рынка и общества в целом, необходимо наличие общих принципов развития национальной транспортной системы и отдельных ее элементов.

Выбор России в пользу рыночной экономики, сделанный в начале 90-х годов, и начавшиеся реформы существенно изменили условия работы транспорта и характер спроса на транспортные услуги. Это предопределило разработку ряда программ модернизации транспорта Российской Федерации и Транспортной стратегии до 2025 г. Продолжается реформирование транспортной системы России в целом и железнодорожного транспорта в частности.

В этой связи безусловный интерес представляет изучение опыта разработки и реализации транспортной политики в странах Западной и Восточной Европы, США и Канаде [19, 20].

1.1.1. Транспортная политика Европейского Союза

Европейское сообщество включает 15 государств. В сфере транспорта в настоящее время занято более 10 млн человек. Общие расходы, включая транспортный сектор, ежегодно составляют около 800 млрд евро (т.е. около 10 % ВВП государств ЕС).

В то же время развитие транспортной системы ЕС сталкивается с рядом проблем, значительно снижающих её эффективность. Это — транспортная перегруженность отдельных территорий и направлений, вызывающая существенные экономические потери и снижение качества жизни населения, а также одновременное ухудшение транспортного обеспечения ряда периферийных территорий; транспортная аварийность; вредное воздействие на окружающую среду, здоровье населения, климат; значительное потребление невозобновляемых ресурсов (нефтепродуктов).

Основные направления транспортной политики ЕС на период до 2010 года изложены в Белой книге «Европейская транспортная политика на период до 2010 года — время решать». Они сводятся к:

—изменению соотношения между различными видами транспорта и развитию взаимодействия между ними (установлению взаимодействия между морским, речным и железнодорожным транспортом);

—устранению естественных препятствий (барьеров) за счёт развития магистральной транспортной сети и совершенствования управления движением на ней;

—финансированию развития транспортной инфраструктуры;

—повышению безопасности транспорта (в первую очередь — безопасности дорожного движе-

ния);

—созданию эффективных механизмов платности пользования транспортной инфраструктурой, обеспечивающих компенсацию полных затрат общества;

—совершенствованию функционирования пассажирского транспорта («транспорт с человеческим лицом»), в т.ч. систем городского транспорта;

—уменьшению негативных последствий расширения Евросоюза;

—повышению роли Евросоюза в формировании механизмов международной транспортной политики.

1.1.2. Транспортная политика Германии

Транспортная политика Германии определяется концепцией, стратегическими (до 10 лет), тактическими (5 лет) и оперативными (до 1 года) планами, включающими национальные планы развития как отдельных отраслей транспорта, так и транспортной инфраструктуры. Основным планом реализации транспортной политики является «План развития инфраструктуры транспорта объединенной Германии до 2010 года».

Транспортную политику Германии представим в сконцентрированном виде, выделив три уровня: стратегические цели (приоритеты); план развития транспортной инфраструктуры; стратегии.

Стратегические цели (приоритеты):

— развитие железнодорожного транспорта;

11

—развитие комбинированных перевозок с участием экологически предпочтительных железнодорожного и водного транспорта;

—эффективное обеспечение транзитных взаимосвязей через территорию страны.

План развития транспортной инфраструктуры. 1. Национальная транспортная инфраструктура. Стратегии развития:

— федеральные автомагистрали;

— линии федеральных железных дорог (German Federal Railway — DB) и государственных железных дорог (German Reihsbahn — DR);

— федеральные водные пути.

2. Приоритеты инвестиционной политики:

—реконструкция и развитие транспортной инфраструктуры в пяти новых Федеральных землях

ив Восточном Берлине;

—создание сети скоростных железных дорог в Германии и в Европе в целом;

—«расшивка узких мест» в национальной железнодорожной системе;

—финансирование развития дорог в «старых» землях Германии;

—создание системы взаимодействия различных видов транспорта, обеспечивающей наиболее полное использование их возможностей;

—повышение провозных возможностей воздушного транспорта;

—создание современных систем контроля и управления движением на всех видах транспорта. 3. Прогноз развития транспортных потоков.

Основные предположения:

—современная тенденция опережающего развития автомобильного транспорта не сохранится в перспективе;

—будет происходить опережающий рост перевозок экологически чистыми видами транспорта;

—экономический рост будет наиболее интенсивным в новых землях, причем экономический уровень запада и востока страны сравняется около 2010 года;

—благодаря созданию общеевропейского рынка заметно возрастет интенсивность международных транспортных связей.

4. Методика оценки проектов. Общеэкономическая эффективность:

—оценка «чистого» экономического эффекта вложений по методике «затраты-выгоды»;

—снижение эксплуатационных расходов;

—повышение транспортной доступности;

—снижение загрязнений;

—рост уровня безопасности;

—оценка прямой окупаемости капиталовложений (для проектов железнодорожного строитель-

ства).

Экологический аспект:

—оценка экологического риска для каждого проекта транспортного строительства, предусматривающего сооружение коммуникаций протяженностью более 10 км.

12