Лекция 4
.docЛекция 4 «Модернизация АСОУП-2 как первый этап создания модели данных «Единой
интегрированной автоматизированной системы управления перевозками»
АСОУП – базовая система АСУЖТ в области управления перевозочным процессом. Это приоритетная, основная разработка коллектива БФ ВНИИАС – преемника ПКТБ АСУЖТ. Общесистемные средства АСОУП создавались централизованно в виде типовых проектных решений, что позволило унифицировать главные процессы обработки информации в дорожных информационно-вычислительных центрах.
При проектировании системы предусматривался обмен информацией с ГВЦ МПС, ИВЦ соседних дорог (включая стальные магистрали ближнего зарубежья), с автоматизированными системами нижнего уровня АСУЖТ. Создание и внедрение АСОУП обеспечило построение надежного фундамента вычислительной сети на железных дорогах России. Такова в сжатом виде характеристика предмета, которому посвятили свое выступление первый заместитель директора БФ ВНИИАС лауреат
Данная система была первой попыткой построить глобальную систему управления железнодорожным транспортом в целом. По замыслу разработчиков в АСОУП должна была собираться и храниться информация обо всех перемещаемых объектах железнодорожного транспорта, к которым относятся: вагоны, грузы, контейнеры, поезда, локомотивы, отправки. Информация в базу данных системы должна была поступать с помощью макетов-сообщений с использованием протокола АП-70.
В основу построения модели положен пономерной учет объектов. Одними из первых сообщений АСОУП были телеграмма-натурный лист поезда, вагонный лист и др.
Функциональный состав АСОУП ориентирован прежде всего на информационное обслуживание оперативных работников станций, отделений железных дорог, оперативно-распорядительных отделов служб перевозок, руководящих работников дорог .
Кратко рассмотрим назначение комплексов задач АСОУП. Комплекс УПВ предназначен для оперативного учета перехода поездов, вагонов и контейнеров через междудорожные и межотделенческие стыковые пункты, прогноза подхода поездов и вагонов к стыковым пунктам, решения аналитических задач, связанных с переходом поездов через стыковые пункты.
Учет перехода поездов через стыковые пункты предполагает полное удовлетворение потребностей пунктов учета перехода в документации, связанной с переходом поездов, вагонов и контейнеров между дорогами и отделениями дорог, удовлетворением потребностей всех уровней управления перевозочным процессом в данных по переходу поездов, вагонов, контейнеров через стыковые пункты дорог и отделений. Комплекс включает в себя также решение аналитических задач по контролю встречного пробега порожних вагонов одного рода, ритмичности передачи поездов на другие дороги по частям суток и др.
Комплекс КПФ обеспечивает оперативное выявление нарушений плана формирования, допускаемых станциями формирования и прицепки групп вагонов (с учетом изменений, разрешенных на конкретный период), и^иакопдение данных о нарушениях плана формирования по пунктам приема поездов с других дорог. Сведения о нарушениях плана формирования выдаются станции в виде специальной справки в ответ на переданную ей информацию о составе поезда. Сводные и итоговые справки готовятся по дороге в целом, отделениям дороги и станциям за сутки и по периодам суток.
Комплекс КВД включает в себя оперативное выявление неполновесности и неполиосоставности поездов, формируемых на станциях, являющихся пунктами перелома установленных норм массы и длины поезда, накопление данных о нарушениях этих показателей по станциям формирования и пунктам приема поездов с других дорог. Сведения о выявленных несоответствиях выдаются станции в виде специальной справки в ответ на переданную ею информацию о составе поезда. Сводные и итоговые справки готовятся по дороге в целом, отделениям дороги и станциям за сутки и по периодам суток.
Комплекс ППГ включает в себя предварительное и точное информирование станций и грузополучателей о подходе вагонов под выгрузку. Предварительное информирование предполагает полную переориентацию бюро информирования грузополучателей на получение данных из дорожного информационно-вычислительного центра. Точное информирование проводится после включения вагона в поезд, который доставит его на станцию выгрузки, или по проследованию этим поездом заданной станции приближения.
Комплекс ВТД предусматривает обеспечение основных потребностей станций, отделений и управлений дороги в технологических (рабочих) документах на отдельные поезда (итоговая часть натурного листа, справка для заполнения маршрута машиниста, справка о поезде для ДНЦ, размеченная ТГНЛ, и т.д.). Технологические документы выдаются как по запросу, так и в регламенте, т.е. по инициативе ЭВМ (по совершении некоторых событий с поездом, заданных в специальном массиве нормативно-справочной информации).
Комплекс СЛЕЖ предусматривает пономерное слежение за специальным подвижным составом и выделенными родами грузов, выделение специализированного подвижного состава (без пономерною слежения) по заданию, пономерное выделение отдельных единиц подвижного состава.
Комплекс ОКДЛ-П включает ведение, информационной локомотивной модели дороги, оперативный контроль наличия локомотивов, их состояния и местонахождения (депо, станция, участок между выделенными станциями, участок обращения и дорога в целом). Он обеспечивает возможность запроса информации по отдельным локомотивам, справок по локомотивам, находящимся в ремонте, т.е. указывается прогнозное время окончания ремонта.
Комплекс ОКДЛ-Р предусматривает формирование списка локомотивов-кандидатов на техническое обслуживание (ТО) и текущие ремонты.
Комплекс ОКПВ включает в себя ведение пономерной информационной модели погрузки и выгрузки вагонов станциями дороги, учет грузовой работы станций и отделений дороги с подготовкой суточных оперативных отчетов, оперативный контроль хода грузовой работы (с начала суток по шестичасовым интервалам времени).
Комплекс КПП предусматривает подготовку схемы поездного положения и справок о поездном положении на станциях, участках между выделенными станциями, диспетчерских участках, в отделениях дорог, на участках дорожного диспетчера (пономерных, итоговых и накопительных), а также по наличию поездов с учетом заданных параметров запросов (направление следования, заданная станция формирования, назначения или совершения операций).
Решение комплекса задач УРЗМ обеспечивает контроль за кольцевыми маршрутами, дислокацией на своей и других дорогах маршрутов, приписанных к дороге.
Комплекс СЛЕЖ-М предусматривает подготовку данных об отправлении и проследовании отправительских и ступенчатых маршрутов по станциям дороги за отчетные сутки, а при необходимости и за отдельные периоды суток, для последующего анализа работниками службы перевозок.
Функциональный состав АСОУП
Комплекс задач |
Мнемокод комплекса |
Периодичность решения |
Учет перехода поездов, вагонов и контейнеров через стыковые пункты дорог и отделений |
УПВ |
Реальное время, 3 ч, сутки |
Контроль за соблюдением плана формирования |
КПФ |
Реальное время, смена, сутки |
Контроль за соблюдением норм массы и длины поездов |
КВД |
То же |
Прогноз прибытия грузов на станции назначения к грузополучателям |
ППГ |
Реальное время, 6-8 раз в сутки |
Выдача технологических документов на поезда для работников станций, отделений и управления дороги |
ВТД |
Реальное время |
Слежение за специализированным подвижным составом |
СЛЕЖ |
Реальное время, б ч |
Оперативный контроль за наличием, состоянием и дислокацией локомотивов грузового движения |
ОКДЛ-П |
Реальное время, 3 ч |
Оперативный контроль своевременной постановки локомотивов на ТО-2, расчет суточного плана постановки локомотивов на текущие ремонты, ТО-3 и слежение за этими локомотивами |
ОКДЛ-Р |
Сутки |
Оперативный поиомерной контроль погрузки-выгрузки вагонов, включая распределение порожних вагонов по типам _ и категориям годности |
ОКПВ |
6 ч |
Автоматизированное ведение поездного положения, включая учет поездов, „временно оставленных без локомотива |
КПП |
Реальное время, 3 ч |
Контроль за работой замкнутых кольцевых маршрутов |
УРЗМ |
Реачьное время, 3 ч |
Контроль за погрузкой и продвижением маршрутов |
СЛЕЖ-М |
Реальное время, 4-8 раз в сутки |
На первом этапе создания АСОУП были реализованы модели поездов, локомотивов и специального подвижного состава. Система открыла широкие возможности для совершенствования управления эксплуатационной работой дорог. Она позволила руководству и оперативному персоналу магистралей и отделений получать целостное представление об эксплуатационной обстановке на контролируемых полигонах в моменты, близкие к реальному времени.
Для этого пользователям были предоставлены данные о наличии, размещении и состоянии вагонных парков; перемещении и дислокации поездов; наличии, дислокации и состоянии локомотивов; погрузке, выгрузке и др. Появились возможности прогнозирования и оперативного планирования предстоящей работы. Способная решать некоторые прикладные задачи система позволила контролировать соблюдение технологической дисциплины, принимать оперативные меры по ликвидации выявленных нарушений.
АСОУП обеспечила выдачу оперативным работникам станций, отделений и управлений дорог комплекта технологических документов по каждому поезду. Она стала базисом для создания ряда новых автоматизированных систем и комплексов задач в системе управления перевозочным процессом.
Унификация основных проектных решений в области информационного, программного и технического обеспечения открыла широкие возможности для быстрого тиражирования и внедрения системы на сети железных дорог.
В условиях проводимых реформ и реструктуризации отрасли, а также создания открытого акционерного общества «Российские железные дороги» (ОАО «РЖД») назрело коренное изменение многих технологий управления и их интеграция в единую систему, направленную на эффективную организацию процесса перевозки грузов по железным дорогам.
Основным критерием управления в новых условиях становится показатель прибыли от производственной деятельности. Достижение этого критерия возможно в случае гарантированного обеспечения всех условий перевозок (в том числе по срокам и маршруту доставки). Денежный показатель должен стать основным при принятии тех или иных управленческих решений. В первую очередь необходимо, чтобы действующие АСОУП, ДЦУ, ЦУП, автоматизированные системы линейного уровня были не самостоятельными системами, а взаимодействующими частями общей системы. В этой связи требуется серьезная модернизация действующей АСОУП, реализующей функции основного сервера системы. На рис. 2.4 приведена схема построения модернизированной АСОУП. Как видно из рисунка, система основывается на дорожных и сетевой моделях перевозочного процесса (МПП), включающих все необходимые сведения о состоянии и дислокации каждого объекта, участвующего в перевозках (отправок грузов, контейнера, вагона, поезда, локомотива, локомотивной бригады и т.п.). Должен обеспечиваться двусторонний обмен информацией между базами сетевого и дорожного уровней. МПП реализуется в тесном взаимодействии с автоматизированными базами данных по техническим паспортам вагонов и контейнеров (АБДПВ, АБДПК).
Цели создания ИЕАСУП:
-
Создание принципиально новой среды информационного обеспечения перевозочного процесса с использованием возможностей современного оборудования, средств телекоммуникации, баз данных и средств разработки программного обеспечения
-
Снижение затрат на разработку, развитие и сопровождение информационно-управляющих технологий перевозочного процесса
-
Повышение достоверности и полноты информации для реализации информационно-управляющих технологий
-
Обеспечение логической полноты, непротиворечивости и открытости информации для ее использования приложениями
-
Интеграция всех проектов, информационно обеспечивающих перевозочный процесс, в единую среду с единой нормативно справочной информацией
-
Интеграция бизнес-функций отраслевых систем, связанных с обеспечением и управлением перевозочным процессом
Единая дорожно-сетевая база данных АСОУП-2 включает указанные составляющие по всем объектам слежения: поезд, вагон, контейнер, локомотив и др.
Характеристика базы данных
База данных обеспечивает быстродействие около 500 000 корректировок базы в сутки на средней дороге. Архитектура единой дорожно-сетевой базы данных строится по принципу идентичных структур на дорожном и сетевом уровнях.Выполнение этого принципа позволяет перейти к разработке информационных технологий к вертикальному принципу
В качестве объектов моделирования при рассмотрении технологических процессов в рамках работы станции имеет смысл рассмотреть в первую очередь подвижные единицы, которые участвуют в такой работе. В первую очередь это локомотивы и вагоны, во вторую — поезда. Следовательно, имеет смысл создавать локомотивную, вагонную и поездную модель.
Для построения перечисленных моделей необходимо пользоваться данными, получаемыми с датчиков железнодорожной автоматики — только такая информация с большой степенью достоверности будет актуальной и позволит оперативно строить сами модели. Однако нет никакого смысла самостоятельно получать информацию с датчиков, когда имеются уже созданные системы, предоставляющие считанные с датчиков значения. К таким системам относятся, в первую очередь, МАЛС, ГАЛС и системы диспетчерской централизации и контроля.
Вполне естественно, что из всех таких внешних систем должна запрашиваться одинаковая информация о расположении подвижных единиц на станции, об их характеристиках и текущих свойствах. Это значит, что в целях унифицированного взаимодействия с любой системой, имеющей возможность считывать информацию с датчиков и передавать её заинтересованным смежным системам, необходимо создать стандартный способ получения информации. Для этих целей резонно использовать технологию CORBA, в рамках которой имеется возможность создания и публикации в общей объектной шине интерфейсов к функциям тех или иных систем.
Таким образом, если подготовить достаточно универсальный интерфейс, который можно использовать для передачи информации с датчиков железнодорожной автоматики из любой системы вне зависимости от полноты таких данных, то такой интерфейс можно будет использовать при интеграции с любой системой, даже ещё не созданной. Главное в этом деле то, чтобы такая система умела взаимодействовать по объектному протоколу IIOP и понимала стандартный интерфейс, публикуемый подсистемой динамического моделирования.
Параметры регламента взаимодействия систем для построения моделей полностью настраиваются для конкретных задач. Для оперативного управления имеет резон частый опрос датчиков и получением информации через достаточно короткие промежутки времени. Для простого хранения состояний моделируемых объектов достаточно получать исходную информацию с той периодичностью и в том объёме, которая требуется для задачи хранения.
Вместе с этим при таком подходе возникает ряд проблем, заключающихся в том, что иногда даже при использовании внешних систем, транслирующих информацию с датчиков, нет достоверных данных о многих характеристиках подвижных единиц. Так, к примеру, из системы МАЛС нет возможности получить номера вагонов для построения полноценной вагонной модели. Решение этой проблемы заключается в подключении к сбору исходных данных нескольких систем с последующей обработкой дублирования информации, что также позволит повысить достоверность моделей. Однако не везде и не всегда возможно провести интеграцию с полным комплексом систем, т. к. часто необходимые системы-источники просто отсутствуют.
Поэтому для полноценного решения описанной проблемы имеет смысл наличие подсистемы ввода данных в ручном режиме от оператора системы моделирования, который, в крайнем случае, может «подстраховать» процесс автоматического сбора исходных данных. Такой программный модуль для ручного ввода может быть легко построен на основе той же технологии, что и взаимодействие отдельных систем — если сам модуль будет поддерживать объектный интерфейс, то он сможет также взаимодействовать с системой моделирования стандартным образом. То, что по своей сути этот программный модуль является частью самой системы моделирования, особой роли не играет.
Модели базы данных с максимальной детализацией обеспечивают пользователей информацией о динамике продвижения единиц транспортного потока
Перечень недостатков действущей системы, требующи устранения по мере разработки ЕИАСУП:
-
Требуется модернизация объектной модели информационной платформы в соответствии с изменяющимися бизнес-процессами компании
-
Взаимодействие систем осуществляется по схеме «точка-точка» -> переход к централизованной базе данных
-
Отсутствует единый унифицированный стандартный протокол взаимодействия с другими системами -> переход на сервисную шину предприятия
-
Существующая база АСОУП-2 содержит ошибки, присущие АСОУП -> введение БД АСОУП-2 на основе входной информации, а не БД АСОУП
-
Ввод информации в систему осуществляется по событиям, происходящим с базовыми объектами системы, путем формирования по этим событиям фиксирующих их сообщений, которые передаются в информационную систему -> подготовка первичной информации автоматическим путем или на основе первичной информации
-
Введение БД АСОУП-2 по событиям с объектами ведется не в одной транзакции - > прекращение функционирования АСОУП