Использование информационных технологий на транспорте. o определять местонахождение автомобиля в любой момент времени при движении по маршруту с передачей данных в диспетчерскую. ИТ-технологии в логистике

В нашей стране практическое внедрение оптимизационных методов планирования на автомобильном транспорте началось с 1959 г., когда появилась практическая возможность использования вычислительной техники в экономике. В СССР началом производства вычислительной техники считают 17 декабря 1948 г., когда вышло постановление Совета Министров СССР № 4663-1829, согласно которому было создано Специальное конструкторское бюро № 245. Задачей СКБ-245 стала разработка и обеспечение изготовления средств вычислительной техники для систем управления оборонными объектами. Именно здесь были созданы первые ламповые ЭВМ «Стрела», а с середины 1950-х гг. - полупроводниковые вычислительные машины, которые за счет меньшей стоимости и размеров стали доступны для решения экономических задач.

До настоящего времени реализация оптимизационных методов планирования на автомобильном транспорте прошла ряд этапов.

• 1. Использование известных классических моделей оптимизации транспортного процесса охватывает 1959-1962 гг. и характеризуется попыткой «привязать» эти модели к сложившимся условиям существующей организации работы автотранспорта без каких бы то ни было ее изменений.
• 2. Создание моделей, учитывающих реальные ограничения практической деятельности при перевозке грузов автотранспортом (1962-1966), характеризуется изучением и учетом требований, выдвигаемых практикой, разработкой более эффективных алгоритмов, совершенствованием процесса подготовки необходимой информации для решения задач грузовых автомобильных перевозок.
• 3. Создание автоматизированных систем перевозочного процесса на автомобильном транспорте (с 1967 г. по 1980-е гг.) характеризуется качественным наращиванием математического аппарата, созданием программных комплексов, стыковкой задач планирования перевозочного процесса с информационно-вычислительным комплексом и т.д. В этот период на автомобильном транспорте были созданы мощные кустовые вычислительные центры (КВЦ) и начато создание вычислительных центров коллективного пользования (ВЦКП). Крупнейший в системе Минавтотранса РСФСР - Ленинградский КВЦ Главленавтогранса в год производил информационной продукции на сумму 2,52 млн руб. в ценах 1980 г.
• 4. Период с начала 1980-х гг. характерен углублением развития третьего периода за счет совершенствования оперативного управления перевозочным процессом. Это стало возможным с появлением персональных ЭВМ (ПЭВМ), что позволяло в каждой организации, связанной с управлением перевозочным процессом, создать АРМ, являющиеся новой прогрессивной формой использования вычислительной техники. Если раньше КВЦ работали в отрыве от действующего перевозочного процесса и имели весьма ограниченные возможности реагировать па быстро изменяющуюся оперативную обстановку, так как обменивались с потребителем в основном бумажной документацией, то теперь с помощью АРМ, расположенных в АТО, местах погрузки и разгрузки, а при необходимости и на маршруте перевозки грузов, имеется возможность организации непосредственной связи с диспетчерским центром.

Таким образом, если при отсутствии системы автоматизированного управления оперативные сбои транспортного процесса ликвидировали, полагаясь только на интуицию и опыт диспетчера, то теперь появилась возможность в систему планирования автомобильных перевозок включить «обратную связь», что поднимает весь процесс управления перевозочным процессом на качественно новый уровень.

Автоматизированные рабочие места в зависимости от состава могут обладать следующими возможностями: видеотерминал и печатающее З"стройство обеспечивают передачу информации и ответы на запросы; интеллектуальный терминал (микроЭВМ) позволяет выполнять дополнительную обработку информации и решение небольших задач; автономная ПЭВМ обеспечивает дополнительное решение задач по планированию перевозок, анализ оперативной информации и возможность создания программ для работы ПЭВМ.

При создании автоматизированной системы перевозочного процесса необходимо достаточно четко очертить круг задач, решение которых необходимо для эффективного ее функционирования. В перевозочном процессе можно выделить следующие задачи: подготовку исходной информации (определение кратчайших расстояний, компоновку информации, микро- и макрорайонирование, создание моделей транспортной сети и т.д.); оптимизацию грузопотоков, т.е. закрепление грузоотправителей за грузополучателями; маршрутизацию (по машинным отправкам грузов и отправкам мелкими партиями); комплексные задачи рационализации и координации работы транспортных и организаций по сбыту; выбор конкретного типа ПС для выполнения перевозок в заданных условиях.

Перечисленные задачи решаются в рамках АСУ технологическими (в данном случае перевозочными) процессами (ТП). Данные системы являются основным поставщиком информации для автоматизированной системы управления предприятием (уровень АСУП), в которую входят такие подсистемы, как финансовые, кадровые, документооборота и т.п., т.е. не связанные жестко со специфической областью деятельности.

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Владимирский государственный университет Кафедра автомобильного транспорта

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА НА АВТОМОБИЛЬНОМ ТРАНСПОРТЕ

Рабочая программа, конспект лекций и контрольные задания

Составитель М.Ю. БАЖЕНОВ

Владимир 2008

Рецензент Кандидат технических наук, доцент

кафедры метрологии и стандартизации Владимирского государственного университета

М.В. Латышев

Печатается по решению редакционного совета Владимирского государственного университета

Вычислительная техника на автомобильном транспорте: рабоВ95 чая программа, конспект лекций и контрольные задания / Владим. гос. ун-т; сост. М. Ю. Баженов. – Владимир: Изд-во Вла-

дим. гос. ун-та, 2008. – 84 с.

Изложена рабочая программа по курсу, приводится конспект лекций, охватывающий вопросы развития вычислительной техники и области ее применения на автомобильном транспорте, понятия новых информационных технологий и автоматизированных систем управления. Рассмотрены компьютерные информационные системы на автомобильном транспорте и их техническое, программное, информационное, организационное и правовое обеспечение, основные принципы сетевых информационных технологий.

Предназначены для студентов специальности 190601 – автомобили и автомобильное хозяйство заочной формы обучения.

Ил. 30. Библиогр.: 5 назв.

УДК 004:629.113 ББК 32.97:39.33

1. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

Вопросы развития вычислительной техники (ВТ) и области ее применения на автомобильном транспорте (АТ). Понятие новых информационных технологий. Требования к современным информационным комплексам. История развития.

2. Основныеположенияавтоматизированныхсистемуправления(АСУ)

Определения и понятия АСУ. Тенденции развития информационных технологий (ИТ) управления. Классификация АСУ. Варианты использования данных в качестве информации.

3. Критерии качества информации, оценка их влияния на принятие управленческихрешений. Особенностиинформационныхсистем(ИС)

Своевременность получения необходимой информации, её полнота и точность как признаки информации, существенно влияющие на эффективность управленческих решений. Функции управления: планирование, контроль и регулирование. Специфические особенности ИС.

4. Структура информационной модели объекта управления. Типовая структура АСУ

Модель перевозочного процесса. Построение модели системы управления на основе диагностического анализа функционирования служб предприятия и детального изучения существующей системы обработки данных. Типовая структура АСУ: функциональная и обеспечивающая часть. Методологические принципы создания АСУ: принцип новых задач, принцип комплексного подхода, принцип первого руководителя, принцип непрерывного развития, принцип автоматизации, принцип модульности и типизации, принцип согласованности.

5. Информационныесистемыавтотранспортногопредприятия(АТП)

Общая структура системы. Основные автоматизированные рабо-

чие места (АРМ), их структура и основные функции.

6. Информационное обеспечение ИС

База данных как основа информационного обеспечения. Распределенные базы данных. Архитектуры ИС: файл-сервер, клиент-сервер. Системы поддержки принятия решений.

7. Техническое обеспечение

Современные технические средства ИС автомобильного транспорта и рекомендации по выбору программно-технических средств для обработки информации АТ.

8. Программное обеспечение ИС

Классификация программного обеспечения информационных систем. Системное и сетевое программное обеспечение. Инструментальные средства: системы управления базами данных и языки программирования. Прикладное программное обеспечение. Рекомендации по выбору.

9. Организационное и правовое обеспечение ИС

Производство и потребление информационных продуктов и услуг. Информационное право, обеспечение информационной безопасности.

10. Безбумажные технологии и средства автоматической идентификации объекто

Средства обеспечения достоверности первичной информации. Методы автоматической идентификации: магнитная, радиочастотная, штриховая. Система контроля автобусного движения (СКАД). Спутниковые навигационные системы.

11. Использование Интернета при организации перевозок

Веб-сайты, предоставляющие возможности поиска как свободного подвижного состава для выполнения перевозок, так и потенциального грузоотправителя. Взаимодействие с глобальными информационными сетями.

12. Перспективы развития новых информационных технологий и АСУ на АТ

Конкурентная борьба на рынке информационных технологий. Качественные последствия развития средств телекоммуникаций. Перспективы развития технических средств АСУ.

2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К РАЗДЕЛАМ ПРОГРАММЫ

Целью преподавания дисциплины является изучение области применения вычислительной техники на автомобильном транспорте и получение практических навыков по использованию вычислительной техники в инженерной деятельности в области эксплуатации автомобильного транспорта.

Задачи дисциплины:

– изучить тенденции развития ВТ и ее роль на АТ;

– изучить компьютерные информационные системы на АТ и их программно-техническое обеспечение;

– получить практические навыки по созданию, редактированию и выводу различного рода информации (текстовой, графической, табличной и др.) средствами ВТ;

– изучить и получить практические навыки решения управленческих и учетно-статистических задач АТ;

– изучитьосновныепринципысетевыхинформационныхтехнологий. Изучение дисциплины осложнено тем фактом, что практически

отсутствует единый учебник для высших учебных заведений, поэтому в библиографическом списке приведено несколько источников, краткие обобщения которых и входят в данное методическое пособие.

– ознакомиться с рабочей программой и методическими указаниями;

– изучить материал дисциплины по предлагаемой литературе и данному конспекту лекций;

– ответить на вопросы для самоконтроля, имеющиеся в конце каждого раздела;

– для закрепления изучаемого материала студент обязан выполнить контрольную работу, включающую ответы на два вопроса по разделам (варианты заданий даны на с. 80). По завершении изучения дисциплины студенты заочного обучения сдают экзамен, заочного ускоренного – зачет.

3. КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

3.1. Понятие новых информационных технологий

Стимулирующее влияние на применение компьютерной техники на АТ оказывают государственные стандарты по безопасности автотранспортных средств, экономии топлива и защите окружающей среды, а также необходимость изыскания внутренних резервов в сложной экономической ситуации.

С ростом сложности и динамичности систем многократно возрастают потоки информации, возникает необходимость в их упорядочении и рассмотрении как одной из составных частей технологического процесса, что привело к возникновению понятия «информационные технологии» (ИТ). ИТ – способ информационного производства, совокупность методических положений, организационных установок, инструментально-технологических средств и т. п. – всего того, что регламентирует и поддерживает деятельность людей, вовлеченных в информационное производство на основе применения ЭВМ. В восьмидесятые годы, в связи с ускорением процесса развития ИТ появилось понятие «новые информационные технологии» (НИТ).

НИТ являются совокупностью встроенных в системы организованного управления принципиально новых средств и методов обработки данных, представляющих собой целостные технологические системы, обеспечивающие целенаправленное создание, передачу, хранение и отображение информационного продукта (данных, идей, знаний) с закономерностями той или иной среды, где развивается НИТ.

Нося преимущественно безбумажный характер, НИТ снижает роль субъективного фактора при получении, передаче и обработке информации, чем радикально отличается от традиционной ИТ, значительно превосходя ее по экономичности, производительности, точности.

В качестве технологической модели современной ИТ используется распределенная сеть обработки данных, а основной функцией является «поддержка принятия решения» управленцем (оператором).

Технической базой служат вычислительные системы пятого поколения, оснащенные периферийными устройствами и коммуникационными сетями. Составные части НИТ и основные области ее деятельности представлены на схеме (рис. 1).

Новые информационные технологии

П р и м е н е н и е

Рис. 1. Составные части и основные направления деятельности НИТ

Таким образом, НИТ объединяет новые коммуникационные технологии на основе локальных и распределенных сетей ЭВМ, методы обработки управленческой информации при помощи ПЭВМ и АРМ, а также выработки управленческих решений на основе средств искусственного интеллекта (баз данных, экспертных систем, различных типов моделирования) предусматривающих разнообразные (графические, звуковые, текстовые) формы отображения моделируемых ситуаций, реализуя таким образом «дружественный интерфейс».

Требования к современным информационным комплексам:

– функциональность (встраиваемость), т. е. насколько легко и естественно с помощью автоматизированной системы осуществляются ввод, изменение, организация и хранение информации;

– работоспособность (надежность) информационной системы (ее информационной составляющей и оборудования);

– интерактивность – степень, которой характеризуется удобство связи рабочих мест друг с другом и оператора с машиной;

– интерьер конторы, включая размещение оборудования, наличие свободного пространства и т. д.

Рассматривая понятие НИТ, необходимо отметить их социальнопсихологическую значимость. Персонал остается одним из основных элементов автоматизированной человеко-машинной системы, поэтому от его взаимодействия с элементами НИТ во многом зависит эффективность производственной системы в целом. С точки зрения человеческого фактора, автоматизацию производства необходимо рассматривать с двух сторон. Применение современной техники позволяет повысить производительность труда управленца (оператора), снизить утомляемость и вероятность ошибки, поднять престиж его деятельности. В то же время НИТ предъявляет повышенные требования к квалификации персонала и его подготовленности в области современных методов управления, делая необходимым изменение профессиональных знаний.

История развития информационных систем на АТ

С момента появления вычислительной техники на АТ существовали три принципиальные схемы ее использования:

– централизованная обработка всей информации АТП региона на базе комплексных информационно-вычислительных центров (КИВЦ);

– двухуровневая АСУ с обработкой части информации в КИВЦ, а части в АТП;

– обработка информационных потоков силами АСУ АТП непосредственно на предприятии.

Выбор той или иной схемы определялся уровнем развития вычислительной техники, средств программирования и их стоимостью.

Переход к обработке информации на вычислительных машинах имел ряд преимуществ:

– из общего информационного потока была выделена нормативносправочная информация (НСИ), которая по объему составляет поряд-

ка 60 – 70 %;

– были унифицированы и типизированы первичные документы;

– на базе КИВЦ был сформирован на магнитных носителях единый массив НСИ, который использовался для решения задач АТП всего региона;

– была разработана система классификации и кодирования информации, что позволило сопоставлять результаты работы различных предприятий, уменьшить объемы хранимой на магнитных носителях информации и увеличить скорость ее обработки.

– персонал предприятий был разгружен от рутинной, расчетной работы, объем которой, например, при обработке путевых листов, составлял порядка 90 %, возросла оперативность обработки документов

и исключились ошибки счета.

Однако более чем 20-летний опыт работы таких АСУ, в результате которого многие показатели планируемой эффективности созданных систем оказались не достигнутыми, позволяет сделать выводы о недостатках централизованных систем обработки данных. К таковым

в первую очередь следует отнести:

– дублирование информации на бумажных, перфорационных и магнитных носителях;

– наличие ошибок при переносе информации с бумажных носителей на перфорационные;

– значительное запаздывание поступления обработанной информации к управленческому персоналу, что не дает возможности решать оперативные задачи;

– значительную трудоемкость контроля ошибок при вводе (перфорации) информации;

– дублирование как входной, так и выходной информации;

– трудности этапности внедрения системы, связанные с охватом новых подразделений предприятия;

– длительные сроки разработки и ввода в промышленную эксплуатацию системы;

– в системе не формируются оптимальные управленческие решения (выдаются только выходные формы).

В этих условиях АСУ, как правило, выполняла отдельные функции, механизирующие элементы частных расчетов.

В середине 80-х г. в нашей стране начали распространяться персональные компьютеры (ПК), которые по своим характеристикам сначала приблизились к большим ЭВМ, а затем и превзошли их. Программное обеспечение ПК имело дружественный интерфейс и не требовало от персонала специальных знаний. На базе этих программнотехнических средств начали создаваться принципиально новые АР-

Мы. Они устанавливались непосредственно на рабочих местах и с ними работал персонал предприятия. За счет того что в системе обработки информации исключилось два промежуточных звена (перфорационные носители информации и операторы ЭВМ), круг производственных задач, решаемых с помощью ЭВМ, расширился, а оперативность решения значительно повысилась.

Большую часть функций оборудования (традиционных АРМ) способен выполнить персональный компьютер (ПК), оснащенный соответствующими периферийными устройствами и подключенный к коммуникационным системам предприятия. Данные исследований показывают, что значительная часть (80 %) рабочих операций не требует обращения к общей информационной базе предприятия. Это еще один довод в пользу использования ПК в качестве технической основы АРМ, работающего основную часть времени автономно.

Следующей ступенью развития АРМ на основе ПК являются автоматизированные рабочие станции, представляющие собой многоместные инструментальные комплексы с распределенной обработкой информации. В отличие от АРМ станция является системой коллективного пользования данными и программными продуктами для выполнения производственных функций одного типа.

Проведенный анализ производственных задач АРМ показывает, что для эффективного функционирования данный элемент НИТ должен быть включен в состав информационной системы предприятия, т. е. в локальную сеть. Локальная сеть представляет собой набор ЭВМ, объединенных коммуникационными каналами в единую информационную систему. Наличие локальной сети позволяет упростить и удешевить использование ПЭВМ вследствие коллективного пользования ими в режиме разделенного времени, а также наиболее дорогих ресурсов, таких как дисковая память большой емкости и печатающие устройства.

Задачи и возможности новых информационных технологий

и их применение на предприятиях автомобильного транспорта

– учетно-статистические;

– аналитико-управленческие: планирование и контроль постановки автомобилей на ТО и ремонт, учет и контроль запасов, формирование комплекса технических воздействий и т. д.;

1. Автопилот - устройство или программно-аппаратный комплекс, ведущий транспортное средство по определённой траектории. Наиболее часто автопилоты применяются для управления летательными аппаратами, в связи с тем, что полёт происходит обычно в пространстве, не содержащем большого количества препятствий, а также для управления транспортными средствами, движущимися по рельсовым путям. Современный автопилот позволяет автоматизировать все этапы полёта или движения другого транспортного средства.

2. GPS- обеспечивающие измерение времени и расстояния навигационные спутники; глобальная система позиционирования - спутниковая система навигации. Позволяет в любом месте Земли (не включая приполярные области), почти при любой погоде, а также в космическом пространстве вблизи планеты определить местоположение и скорость объектов.

Основной принцип использования системы - определение местоположения путём измерения расстояний до объекта от точек с известными координатами - спутников.

3. Карпьютер или Онбордер (англ. carputer, англ. onboarder) (другие названия -- онборд, автомобильный компьютер, car PC, компьютер) -- аналог домашнего персонального компьютера, установленный в автомобиле и специально предназначенный для работы в машине. Онбордеры используются для автонавигации, соединения с интернетом, развлечения. Возможности онбордера объединяют функциональность традиционных устройств узкого назначения (автомагнитол, навигаторов, DVD-плееров) с возможностями персонального компьютера.

4. Парковочный радар

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

32 Понятие об интеллектуальных трансп системах

Интеллектуальная транспортная система – это комплексная система оптимизации управления транспортными сетями (ТС) и средствами в масштабе реального времени, обладающая свойствами адаптивности, ситуационного анализа и планирования (предсказания).

Назначение и основные функции

Повышение пропускной способности транспортных сетей

Обеспечение комплексной безопасности:

Социально-экономической

Снижение смертности и аварийности

Криминогенности

Экологической

Техногенные катастрофы

Загрязнение окружающей среды

Оптимизация затрат на модернизацию и развитие дорожной сети

33 Основные методы оптимизации транспортных процессов.

О дним из методов решения эксперементальных задач, в том числе и эксперементальных, свзянных с оптимизацией управления перевозочными процессами, является динамическое программирование или использование динамических моделей. Характерные особенности в задачах:

Неоднозначность результата (многовариантность решения).

Возможность деления вычислительного процесса на этапе. (этапность решения).

Общий критерий, который представляет собой сумму частных критериев на этапах (адетивность критерия).

С помощью динамического программирования решаются задачи, связанные с процессами, которые можно разделить на некоторое число этапов или шагов. Оптимизация управления на каждом этапе в отдельности не обеспечивает оптимизацию в процессе в целом, если число этапов и возможность решения на каждом этапе ограничена, то оптимальное решение в целом можно найти путём перебора всех возможных вариантов. Принцип оптимальности впервые был доказан Бэллманом. Оптимальная стратегия начиная с любого этапа не зависит от предыдущей стратегии, а лишь от состояния системы на данном этапе, т.е. от решений на последующих этапах.

Существуют ещё методы математического анализа в оптимизации перевозочного процесса, методы математического моделирования, теории графов, математического программирования, теории вероятностей, линейного и динамического программирования и теории потоков в сетях.

Существуют ещё методы математического анализа в оптимизации перевозочного процесса, методы математического моделирования, теории графов, математического программирования, теории вероятностей, линейного и динамического программирования и теории потоков в сетях

Помимо того, оптимизационные методы делятся на следующие группы:

аналитические методы (например, метод множителей Лагранжа и условия Каруша-Куна-Таккера);

численные методы;

графические методы.

В зависимости от природы множества X задачи математического программирования классифицируются как:

задачи дискретного программирования (или комбинаторной оптимизации) -если X конечно или счётно;

задачи целочисленного программирования - если X является подмножеством множества целых чисел;

задачей нелинейного программирования, если ограничения или целевая функция содержат нелинейные функции и X является подмножеством конечномерного векторного пространства.

Если же все ограничения и целевая функция содержат лишь линейные функции, то это - задача линейного программирования.

Литература:

1. «Управление транспортными системами» - Рахмангулов, Корнилов, Трофимов (на диске).

2. Устройство информационных систем или АСУ - автоматическая система управления.

3. Информационные системы или АСУ на различных видах транспорта (ж/д магистральный общего пользования, промышленный ж/д транспорт, автомобильный).

4. Диспетчерские центры и технологии управления перевозочным процессом (справочник по современным информационным системам на магистральном ж/д транспорте) – Левин Д. Ю.

Основные задачи дисциплины.

1. Частная (практическая) задача - приобрести навык использования баз данных и информационных систем в повседневной работе и в жизни.

37 чел Норма % max %

1) Интернет 21 чел - 57% 100 100

12 чел - 32% 90 100

2) Активное использование интернета 2 чел - 5% 90 100

3) Продвинутое использование 2 чел - 5% 60 80

4) Профессиональное использование 0% 10 30

2. Приобретение знаний устройства современных информационных систем для создания и эксплуатации их на малом и среднем предприятии, а также на рабочем месте.

3. Общая - формирование понимания принципов управления сложными системами и значение информации в управлении.

«Управление невозможно без информации, эффективное управление невозможно без качественной информации».

Основные понятия теории управления.

Норберт Винер - 1949г. : появление кибернетики как науки об управлении.

Управление - действие или работа, функция, выполнение которой невозможно без предмета или системы, их реализующей.

Система - совокупность взаимосвязанных элементов. Каждый элемент выполняет свою функцию, из множества которых формируется функция всей системы, например автомобиль: функция движения - элементы: двигатель и т. д.

Схема системы управления.

О. У. – объект управления (чем управляют: авто, локомотив, предприятие).

У. О. – управляющий орган (кто управляет: машинист, директор).

о. с. 1 у.в. 1 о.с. 2

прямая связь

Действие

Обратная связь 1 –информация об изменениях во внешней среде или о воздействии внешней среды на объект управления.

Обратная связь 2 – информация о результате управления.

Управляющее воздействие – управляющие команды (действия)

у.в.1 – управляющее воздействие от системы управления более высокого уровня (система управления’).

С точки зрения системы управления более высокого уровня вся система управления более низкого уровня представляет собой объект управления.

Процесс управления является непрерывным и цикличным, включающим в себя следующие этапы:

1) оценка воздействия внешней среды;

2) принятие решения и реализация управляющего действия;

3) оценка результатов управления и корректировка управляющих решений и их действий.

Скорость протекания процесса управления зависит от скорости изменений во внешней среде. С развитием современной экономической системы скорость изменений в экономике резко возрастает с течением времени. Для обеспечения своевременной реакции системы управления на изменения во внешней среде необходимо поддерживать высокую скорость цикла управления. В дисциплине «Информационные технологии на транспорте» изучаются методы, способы, средства и устройства обеспечения высокого качества продвижения информации по обратным связям в системе управления транспортом.

Показатели качества информации в системах управления.

Качество информации оценивается с помощью системы показателей:

1) скорость передачи информации (при большой скорости изменений во внешней среде даже незначительные задержки в передаче информации по обратным связям являются причиной несвоевременного принятия управленческих решений и возникновения аварий и катастроф).

2) достоверность, т. е. низкий процент ошибок в данных(при ручной обработке средний процент составляет 20%, при компьютерной - 5 - 10%).

3) полнота собираемых данных (чем выше скорость процесса управления, тем большее количество данных необходимо собрать и проанализировать. Например, в 80 - х годах на промышленном ж/д регистрировался только факт прибытия и отправления вагонов на предприятие, в настоящее время учитывается погрузка и выгрузка всех вагонов на всех фронтах, а также движение поездов на предприятии. В будущем будут регистрироваться все маневровые операции с вагоном.

4) глубина (степень) обработки данных (существуют «данные» и «информация» - обработанные данные. Преобразование данных в информацию требует времени и это снижает скорость управляющего воздействия.

Для обеспечения высокого качества работы обратных связей в настоящее время применяются информационные системы - это совокупность технических устройств, компьютерных программ, способов хранения информации в базах, математических методов обработки данных, способов организации работы информационной системы, методов защиты информации и т. д.

Понятие информации, методы оценки количества информации.

1. Статистический метод оценки информации.

Статистический метод основан на представлении информации как мере неопределённости событий. Информация позволяет уменьшить или сократить неопределённость, поэтому количество информации эквивалентно величине неопределённости, которую она позволяет сократить.

Закон К. Шеннона: количество информации в сообщении о событии обратно пропорционально вероятности совершения этого события.

Информация в системе управления необходима для принятия решений по устранению различных отклонений объектов управления от заданных значений. Эти отклонения происходят под воздействием внешней среды. Воздействия носят случайный характер случайный характер. Наименее вероятные события оказывают более сильное воздействие на объект управления, чем более вероятные.

Компенсация влияния на объект управления более сильных воздействий внешней среды требует больших затрат. В системах управления эти затраты значительно сокращаются за счёт получения информации о таких событиях или в результате прогнозирования этих событий.

В настоящее время большинство производственных транспортных информационных систем занимаются сбором данных о максимально вероятных событиях. При этом маловероятные события, которые приводят к возникновению тяжёлых экономических последствий как правило не учитываются и не выявляются.

Современным инструментом прогнозирования маловероятных событий на основании множества данных о вероятных событиях является технология Data mining (добыча информации). Технология позволяет находить устойчивые зависимости, закономерности в массиве разрозненных данных.

В перспективе информационные системы будут развиваться в направлении углубления анализа собранных данных с целью выявления опасных маловероятных событий.

Шеннон сформулировал объективный метод подсчёта информации, основанный на обобщении некоторых результатов статистической физики. Он рассматривает информацию как то, что устраняет неопределённость выбора. При таком подходе в качестве меры информации используется мера неопределённости выбора одного из n состояний системы, каждая из которых имеет неопределённую вероятность Р1, Р2,…Рn, причём , Шеннон называет эту меру энтропией системы Н (Р1,Р2,…Рn) или количества информации, характеризующую состояние системы:

К - коэффициент и основание логарифма, зависящие от выбранной системы измерения количества информации (например, двоичная система).

2. Тезаурусный метод информации.

Тезаурус – объём знаний человека. Недостатком статистического метода является то, что он не учитывает способность приемника информации интерпретировать получаемые сообщения (например, лекция на английском). Количество информации в сообщении зависит от уровня тезауруса приемника информации.

I, кол-во информации

Т (тезаурус)

На практике необходимо регулировать уровень тезауруса, т. е. квалификации людей анализирующих поступающую информацию, это означает:

1) необходимость обучения и подготовки людей, работающих с информационной системой;

2) необходимо своевременно изменять уровень полномочий и ответственности людей, достигших определённой квалификации.

3. Прагматический метод.

Позволяет оценить влияние информации на достижение цели управления

I - количество информации,

P - вероятность достижения цели управления после получения информации,

P* - вероятность достижения цели управления до получения информации,

Технологическая схема транспортного процесса:

грузопоток

О 1,2,3… n – технологические операции,

T – время, затраченное на операцию,

T 1

T 1 >T 2 >T 3 – простой оборудования,

T 1 =T 2 =T 3 – грузопоток не тормозится, согласованная переработка грузопотока.

На практике грузопотоки постоянно меняют свою интенсивность и структуру, поэтому регулярно возникают случаи задержки грузопотока или простои транспортных устройств. Основной целью информационной системы на транспорте являются своевременное предоставление информации о местах и случаях возникновения таких задержек и простоев. Эта информация является основным источником сокращения транспортных затрат и её получение является основной задачей информационной системы на транспорте.

4. Структурный метод.

Основан на представлении данных в памяти компьютера. Все данные в компьютере хранятся в двоичном виде. Двоичный способ представляет собой описание системы, у которой возможны два состояния: 1) свершившиеся события; 2) отсутствие события.

Более сложные значения и большие числа представляются восьмиразрядным двоичным кодом (байт) , 16 - разрядным, 32 - разрядным, 64 - разрядным.

00000000 - байт = 0

… всего 256

До недавнего времени при высокой стоимости компьютерной памяти широко применялись способы создания рациональных структур БД. В настоящее время структура хранения данных в компьютере оказывает влияние на скорость доступа к этим данным.

Функции и задачи управления системами различной сложности.

По мере возрастания сложности объекта управления усложняются задачи и функции управления. При создании информационной системы необходимо правильно оценивать автоматизируемые задачи и функции для каждого конкретного объекта.

По сложности системы разделяются на следующие уровни (виды) систем:

1) Технические системы;

2) Технологические системы;

3) Организационные системы;

4) Социально - экономические системы.

1) Технические системы – представляют собой искусственные (созданные человеком) системы, основными элементами которых являются технические устройства.

Функции управления: 1) стабилизация; 2) программное управление; 3) слежение; 4) оптимальное управление.

Функция стабилизации:

У.В. - управляющее воздействие

П - параметр системы управления

П н - нормативное значение параметра

П ф - фактическое значение параметра.

При решении задач стабилизации значение нормативного параметра не изменяется и требуется максимально близко приблизить фактическое значение к нормативному с помощью управляющего воздействия (например, термостат, сливной бочок и т. д.).

Функция программного управления:

То же, но П н меняется со временем.

При решении задач программного управления нормативное значение параметра изменяется заранее известным образом, т. е. по программе (стиральная машина).

Функция слежения:

Нормативное значение параметра меняется заранее не известным образом (военная самонаводящаяся техника).

Задачи оптимального управления:

Нормативное значение изменяется неизвестным образом, но требуется найти оптимальный путь достижения цели управления (например, самонаводящаяся ракета не летает за целью, а предсказывает куда она полетит и поражает ее).

Эти задачи хорошо описаны, доведены до уровня конкретных расчётов и широко применяются в технических устройствах. Рассмотренные задачи управления сохраняются при управлении более сложными системами, однако, дополняются новыми функциями.

2) Технологические системы - это совокупность людей, техники, материальных ресурсов и технологий, преобразующих исходные ресурсы в готовую продукцию или услуги. Технологии - это знания о способах преобразования ресурсов в продукцию или услуги. Основным элементом технологической системы является технология, человек выполняет роль исполнителя(не принимает решения).

Новая функция и задача управления наряду с четырьмя предыдущими – это задача адаптации технологии к изменениям внешней среды. В настоящее время транспортные системы в основном находятся на уровне технологических систем. В зависимости от силы внешних изменений применяют 4 вида адаптаций:

· параметрическая;

· структурная;

· системная;

· адаптация целей.

(См. технологическую схему транспортного процесса)

Изменяющийся грузопоток, в таких условиях мы должны уметь изменять скорость переработки (уменьшать или увеличивать).

В условиях колебаний грузопотоков необходимо подстраивать работу элементов технологической системы под эти изменения.

Параметрическая адаптация - это изменение параметров элементов технологической системы (изменение продолжительности операций, числа устройств и т. д.).

Структурная адаптация – более сильные колебания или в течение более продолжительном промежутке времени (изменение числа элементов и связей в технологической системе в условиях больших или длительных колебаний грузопотока, т. е. изменение структуры). Добавляются новые или ликвидируются существующие элементы связи.

Системная адаптация – поиск и устранение ведущего ограничения в системе (как правило, переход на другую технологию работы). На ж/д транспорте существуют гибкие технологии перевозочного процесса.

Адаптация цели – изменение цели работы технологической системы. Существует 2 основные стратегические цели технологической системы:

1) миниминизация затрат, при заданном уровне качества продукции;

2) максимизация качества и прибыли при ограниченных затратах.

При реализации адаптации более высокого уровня происходят все адаптационные изменения на более низких уровнях и наоборот.

Основным возмущающим элементом технологической системы, приводящим к возникновению колебаний ресурсного потока, является человек. Устранение человека из технологического процесса называется автоматизацией и приводит к тому, что технологическая система переходит в разряд более простых технических систем.

3) Организационные системы – совокупность технологических процессов, целей и её структуры. Основным элементом организационной системы является человек, принимающий решения (управленческие) и вступающий в информационные взаимоотношения в коллективе. Основной функцией организации является её развитие.

Развитие – это процесс целенаправленных, качественных и необратимых изменений в организационной системе.

Целенаправленные изменения – изменения, реализуемые в соответствии с планом (стратегическим) развития

Качественные изменения – развитие – это изменение работы организации на порядок (переход на другой качественный уровень). Множество количественных изменений в организации называется ростом организации.

Необратимые изменения – изменения, которые невозможно устранить. Подробно организационное развитие изучается в дисциплине менеджмент.

4) Социально - экономические системы – основным элементом является человек, как носитель экономических интересов и потребностей. В организационных системах человек является носителем «мотивов» (см. теория мотивации). Экономические интересы и потребности людей изучаются дисциплинами «маркетинг», «макроэкономика». Основной задачей управления социально - экономическими системами является функция контроля процессами самоорганизации.

Самоорганизация – это неуправляемый процесс возникновения в системе новых свойств и структур.

Под контролем процессами самоорганизации понимается контроль условий возникновения этого процесса. Изучением процессов самоорганизации занимается наука «синергетика» (И. Пригожин, Г. Хакен).

3 основных условия возникновения процесса самоорганизации:

1) наличие большого числа элементов системы;

2) наличие положительных обратных связей в системе управления;

3) наличие флуктуаций.

1. Большое число элементов обеспечивает множество связей между ними. Эти связи приводят с одной стороны к качественным изменениям, с другой стороны к возникновению флуктуаций.

2. Положительные обратные связи усиливают отклонения от нормативных значений управляемой величины.

П о.о.с. о.о.с.

п.о.с. о.о.с. П ф

П н – нормативное значение параметра;

О. О. С. – отрицательные обратные связи – сокращают отклонения фактического значения параметра от нормативного;

П. О. С. – положительные обратные связи усиливают отклонение фактического параметра от нормативного.

Положительные обратные связи со временем приводят к изменению значения нормативного параметра. Например, изменение объёмов перевозок, рентабельности и т. д. В организациях положительные обратные связи являются источником инноваций, т. е. новых технологий.

Новая технология – отклонение от существующей или нормативной технологии. Сложность заключается в оценке качества отклонения, т. е. хорошее или плохое.

3. Флуктуации – случайные отклонения от нормы. В настоящее время количество флуктуаций в обществе оценивается как главный фактор его инновативности. Существует понятие «инновативная экономика», т. е. социально - экономической системы, благоприятной для возникновения и развития инноваций. Многие экономисты предлагают оценивать степень инновативности региона по следующим критериям:

1) число людей, обладающих учёной степенью, начиная с бакалавров;

2) число полученных патентов;

3) критерий богемности (писатели, художники, поэты, артисты) ;

4) число эмигрантов;

5) число людей с нетрадиционной ориентацией – гей-индекс (по тем или иным признакам отклоняются от нормы, чем больше уровень отклонения от нормы, тем благоприятнее условия для возникновения инноваций).

Практической использование знаний основ управления системами различной сложности.

Знание функции управления необходимо для правильного выбора автоматизируемых задач и функций при создании конкретной информационной системы. В настоящее время транспортные предприятия с точки зрения их автоматизации рассматривают как технологическую систему. Основные причины:

1) транспортная система не является технической, потому что на её работу определяющее влияние оказывают люди, как исполнители и организаторы перевозочного процесса. Однако, отдельные операции с грузами и ПС полностью автоматизированы и рассматриваются как простые технические системы. Например, автоматизирован процесс роспуска составов поездов с сортировочной горки. В настоящее время актуальной является задача автоматической регистрации данных о грузах и ПС. Это системы автоматизированного считывания номеров транспортных средств и кодов грузовых мест.

2) актуальной является задача поиска и устранения «узких мест» в транспортной технологической системе. В настоящее время большинство информационных систем на транспорте эту задачу не решают. Объективная причина заключается в нехватке оперативных данных о движении ПС, субъективная причина – низкая квалификация руководителей и работников информационных систем.

3) транспортная система не рассматривается как организационная потому, что часть функций управления транспортом как организацией уже автоматизировано – функция планирования перевозок и контроля перевозок. Все информационные системы на транспорте в основном автоматизируют функцию контроля перевозок.

Помимо контроля и планирования при управлении организационной системой выполняются функции мотивации поведения людей и организации работ. Основной функцией является управление мотивацией. Автоматизация процесса управления мотивацией реализуется в рамках системы управления персоналом (см. дисциплины менеджмент и логистика). Таким образом, часть функций организационной системы уже автоматизированы, а функции управления персоналом и мотивацией не являются специфической функцией транспортного предприятия.

4) объектом управления социально - экономической системы является человек, как носитель экономических интересов.

Информационные системы решают задачи сбора и анализа макроэкономических и демографических данных (уровень зарплаты, уровень цен и т. д.). В настоящее время сбор этих данных для транспортных систем неактуален, т. к. большинство транспортных предприятий географически располагаются в одном регионе с одинаковыми макроэкономическими и демографическими показателями. При формировании транспортно - логистических систем, элементы которых располагаются в разных регионах или странах объём данных для принятия решений является ограниченным и не требует создания отдельной информационной системы. Например, выбор мест перегрузки груза, уровень социально - экономического развития места перевалки влияет на стоимость и качество работ, однако, достаточно получить информацию о стоимости и качестве услуг, технических особенностях порта (его возможностях) , не анализируя детально социально - экономическую ситуацию в регионе.

Анализ социально - экономической ситуации необходим, если принимается решение о приобретении порта в собственность. Приобретать собственность не следует в регионах, находящихся в периоде экономического спада.

Таким образом, основная задача современной информационной системы на транспорте сводится к постоянному поиску и устранению задержек в продвижении грузопотоков, а также простоев транспортных устройств на основании анализа оперативных данных о движении грузов и ПС.

Порядок разработки и внедрения информационной системы.

Работы по созданию информационной системы (ИС) разбиваются на ряд этапов:

1. Предпроектная стадия создания ИС.

2. Разработка технического задания.

3. Разработка технического проекта.

4. Рабочее проектирование.

5. Опытно - промышленная эксплуатация ИС.

6. Эксплуатация ИС.

7. Реорганизация ИС.

Рассмотрение каждого этапа происходит по плану:

1) зафиксировать цели и задачи этапа;

2) состав работ, выполняемых на этапе;

3) характерные ошибки.

Предпроектная стадия.

Цель: разработка концепции построения будущей ИС.

Задачи: обследование технологии работы предприятия, реорганизация существующей системы документооборота или системы управления в целом, оценка экономической эффективности будущей ИС.

Работа этапа:

1) Изучение разработчиками ИС технологии работы предприятия. Разработчики современных ИС являются узкими специалистами в своей области, поэтому они должны полностью изучить и знать технологию автоматизируемого предприятия. Предварительно рекомендуется изучить нормативные документы, содержащие описание основ технологического процесса. Например, на промышленном ж/д транспорте: ТРА, единый технологический процесс, работы станции примыкания ОАО «РЖД» и ж/д пути необщего пользования, т. е. ж/д станций предприятия, контактный график.

Контактный график – график движения внутризаводских поездов постоянного состава (вертушки). Более тщательное изучение технологии выполняется несколькими методами: 1) метод анкетирования (см. лаб. раб.); 2) создание рабочих групп из специалистов предприятия и разработчиков ИС; 3) выделение консультанта, владеющего знаниями технологии работы.

2) Обследование системы управления предприятия и системы документооборота.

Это обследование выполняется для выявления и устранения недостатков существующей системы документооборота.

Основные недостатки:

Сбор избыточных данных;

Составление дублирующих друг друга документов;

Перегрузка работы по составлению документов в отдельных элементах системы управления.

Перечисленные нарушения возникают в процессе многолетнего использования одной и той же системы документооборота.

Возникновение новых требований к документальному оформлению работ связано с необходимостью составления новых документов, при этом существующая до этого система документооборота, как правило, не пересматривается. В результате составляется множество документов, которые дублируют друг друга, и содержание которых практически не используется в управлении. Реорганизация существующей системы документооборота способна повысить её эффективность на 30 - 50% без использования ИС. С другой стороны информатизация неэффективной системы документооборота способна замедлить обработку информационных потоков. Ни в коем случае нельзя механически переводить «бумажные» документы в электронный вид без устранения недостатков системы документооборота. В частности, необходимо устранить промежуточные документы, составление которых необходимо только при ручном составлении документов.

3) Разработка концепции будущей ИС (см. тему «Информационное обеспечение»).

Концепция – способ описания технологии работы предприятия в форме взаимодействующих информационных объектов.

Информационный объект – совокупность данных, относящихся к одному реальному или материальному объекту. Например, ж/д вагон описывается следующими данными: номер вагона, тип, грузоподъёмность, род груза.

Взаимосвязь информационных объектов определяет технологию работы с ними, т. е. соединение нескольких вагонов с информационным объектом «локомотив» описывает технологическую операцию: формирование поезда.

На предпроектном этапе необходимо требовать от разработчиков ИС чёткого выделения устойчивых информационных объектов и связей между ними.

Устойчивыми информационными объектами и связями называются связи, которые не изменяются при существенном изменении технологии работы. Например, можно выполнять операцию «формирование состава поезда» различными технологическими способами. При этом устойчивой связью будет та, которая связывает между собой информационные объекты «вагон», «маневровый локомотив», «станция формирования».

Построение ИС на учёте неустойчивых информационных объектов приводит, как правило, к необходимости последующей переделки ИС и БД, это связано с дополнительными затратами, например, многие ж/д ИС ориентированы на работу с поездами, при этом определяются жёстко маршрутные, сборные поезда и т. д. При изменении технологии работы, когда маршрутный поезд может стать сборным, необходимо переделывать БД, а это потеря времени, остановка работы и т. д. (концептуальная схема разраб. в лаб. раб. 4)

4) Оценка экономического эффекта будущей ИС. Основной источник эффекта ИС на транспорте заключается в выявлении и устранении «узких мест» на пути вагонопотока. Величина предполагаемого эффекта сравнивается с затратами на создание ИС, при этом необходимо сделать вывод о минимальных затратах на приобретение компьютеров, программ обеспечения и т. д. , которое обеспечит получение положительного эффекта:

Эффект, руб

Затраты, руб

Оптимальные затраты

Характерные ошибки этапа:

1) игнорирование всех работ первого этапа (важность и трудоёмкость работ первого этапа может составлять до 50% от трудоёмкости работ по созданию ИС). Отсутствие предварительного плана будущей ИС приведёт к дальнейшим постоянным переделкам этой системы, что снизит её работоспособность;

2) автоматизация существующей системы документооборота без её анализа и совершенствования. В результате, ИС будет собирать, хранить и обрабатывать ненужные для управления данные. Характерная ошибка заключается в использовании бухгалтерских учётных систем в качестве систем управления. Бухгалтерские системы не обладают необходимым уровнем оперативности сбора и анализа данных, кроме того они не обеспечивают сбор данных о технологии работы предприятия;

3) разработчики ИС с целью сокращения собственных затрат стремятся к увеличению «размера» информационных объектов. Например, регистрируются не отдельные вагоны, а поезда, не отдельные грузовые операции, а в целом. Построение ИС на таких крупных и не устойчивых объектах приводит к её многократной переделке;

4) ориентация ИС на выполнение исключительно учётных задач. Например, задач учёта простоя вагонов и т. д. Необходимо изначально ориентировать ИС на поиск и устранение «узких» мест в технологической системе.

Вывод: с учётом рассмотренных ошибок необходимо:

а) сформировать рабочую группу по созданию ИС, в состав которой должны входить разработчики ИС, специалисты - технологи предприятия, сторонние эксперты. Задача экспертов следить за правильной работой разработчиков и технологов;

б) необходимо контролировать разработку рабочей группы нескольких вариантов концепции ИС;

в) необходимо контролировать выявленные недостатки в существующей системе документооборота. В любом случае необходимо перестроить систему документооборота перед её автоматизацией;

г) необходимо контролировать обоснование затрат на создание ИС.

Разработка технического задания.

Техническое задание – это перечень требований к составным частям будущей ИС.

Цель этапа – максимальная конкретизация концепции ИС в форме требований к её частям.

1) формулирование требований к ИС. Составные части ИС в целом называются «обеспечивающей частью», каждая часть по отдельности называется «видом обеспечения». ИС состоит из следующих видов обеспечения:

а) информационное обеспечение (БД, структура информационных потоков);

б) техническое обеспечение (компьютеры и т. д.);

в) программное обеспечение;

г) математическое обеспечение (алгоритмы и методы обработки данных);

д) организационное обеспечение (порядок организации работы ИС);

е) криптографическое обеспечение (методы защиты данных от кражи, порчи и т.д.);

ж) эргономическое обеспечение (обеспечение комфортной и безопасной эксплуатации ИС);

з) документальное обеспечение (правила документального оформления результатов работы ИС).

2) оценка затрат на создание ИС и расчёт уточнённого экономического эффекта.

Работа этапа:

а) создание рабочей группы, состоящей из представителей заказчика и разработчика ИС;

б) распределение работ среди членов рабочей группы по формулированию требований к разным видам обеспечения;

в) согласование требований к разным видам обеспечения;

г) согласование всех требований к обеспечивающей части с концепцией построения ИС;

д) расчёт экономического эффекта;

е) согласование и утверждение технического задания в форме документа.

Характерные ошибки:

1. Составление технического задания разработчиком ИС. В результате в техническом задании описываются общие требования к основным видам обеспечения (к информационному, программному, техническому обеспечениям). Доработка остальных видов обеспечения происходит в процессе создания ИС или на этапе её эксплуатации, что приводит к возникновению дополнительных, и как правило, больших затрат.

2. Слабый контроль содержания технического задания. В результате разработчик может необоснованно запросить большой объём финансирования на создание ИС, которая будет работать по минимуму. Для предотвращения этого рекомендуется проводить экспертизу технического задания.

3. Отсутствие в техническом задании предварительной оценки затрат и эффекта ИС.

Разработка технического проекта.

Цель этапа – максимально подробное описание ИС в форме проектной документации (схемы, чертежи, графики, тексты программ, пояснительные тексты).

1) распределение проектных работ между специалистами по разным видам обеспечения (выполняет разработчик) ;

2) выполнение проектных работ, разработка и отладка программного обеспечения;

3) составление сметы затрат;

4) документальное оформление проекта.

Работа этапа: все работы этого этапа подразделяются на:

Проектные работы;

Сметные работы;

Работы по оформлению проекта.

Характерные ошибки:

1. Отсутствие анализа вариантов построения ИС. Реализовать требования технического задания возможно несколькими вариантами. Эти варианты определяются выбором техники и программного обеспечения. Необходимо контролировать, чтобы в проекте был сделан анализ и обоснование выбора проектного варианта.

2. Игнорирование экспертизы проекта. Работы по созданию ИС не являются лицензируемыми, поэтому законодательно проведение экспертизы проекта не требуется. Однако, заказчик вправе отдать проект на экспертизу сторонней организации. Это необходимо для гарантии качества проекта.

3. Отсутствие в проекте оценки эффективности и результативности системы. В проекте в обязательном порядке присутствует смета затрат на создание ИС. Однако, часто эти затраты не сопоставляются с результатом, который будет приносить ИС.

4. Некачественное документальное оформление проекта. Поскольку отсутствуют стандартные требования к содержанию и оформлению ИС, разработчик ограничивается простыми схемами, текстами программ без пояснений и т. д.

Рабочее проектирование информационной системы.

Рабочий проект – это реализация технического проекта, т. е. непосредственно создание ИС.

Цель этапа – максимально близкое к техническому проекту реализация проектных решений.

1) определение очерёдности работ по реализации технического проекта в форме сетевых планов - графиков.

Сетевой план - график – описание последовательности выполнения проектных работ с целью сокращения общего времени выполнения этих работ. Сокращение времени за счёт изменения очерёдности работ и перераспределения ресурсов, необходимых для их выполнения.

Для разработки сетевого плана - графика работ можно применять программы Ms Project, являющейся частью Ms Office.

2) контроль работ по проекту, т. е. написание или приобретение программ обеспечения, монтаж и приобретение техники, найм и обучение персонала ИС и др. работ по всем видам обеспечения.

3) выявление и устранение расхождений по сравнению с техническим проектом.

Расхождения могут иметь 2 причины:

а) несоблюдение требований технического проекта – необходимо полностью устранить;

б) неточность или ошибка в техническом проекте – необходимо принять решение о корректировке технического проекта.

В отличие от экспертируемых проектов зданий или сооружений, проект ИС может содержать ошибки или неточности. Основная причина – сложность объекта управления. Устранить мелкие ошибки на этапе предпроектного обследования предприятия возможно путём регистрации всех возможных ситуаций с объектом управления, т. е. перевозочным процессом. Однако, это нерационально, поскольку требует больших затрат времени. Мелкие ошибки эффективно выявлять и устранять на этапе рабочего проектирования и эксплуатации ИС.

4) организация работ по будущей эксплуатации создаваемой ИС. Для этого производится изменение должностных инструкций персонала предприятия, а также его обучения.

Работа этапа:

1. Создание рабочей группы по реализации технического проекта.

2. Составление сетевого плана - графика.

3. Распределение работ между исполнителями.

4. Закупка техники, программ обеспечения, написание и отладка собственных программ, приобретение средств защиты данных и т. д.

5. Корректировка технического проекта по выявленным в процессе его реализации ошибкам.

Характерные ошибки:

1. Начало работ по созданию ИС с этапа рабочего проектирования.

2. Нарушение порядка работ или неправильный порядок работ по реализации технического проекта.

3. Игнорирование требований технического проекта, либо излишне строгая реализация технического проекта без учёта его возможных ошибок.

4. Неправильная организация работ по созданию и будущей эксплуатации ИС, в частности, не производится обучение персонала, не изменяются их должностные инструкции.

Опытно - промышленная эксплуатация информационной системы.

Цель этапа – максимально полное выявление и устранение ошибок в разработанном программном обеспечении и в остальных видах обеспечения.

1) создание рабочей группы по выявлению и устранению ошибок4

2) организация работ по устранению ошибок;

Работа этапа:

1) разработка форм учёта ошибок;

2) определение порядка устранения ошибок;

3) доведение умений операторов ИС до уровня навыка;

4) принятие решения о вводе ИС в эксплуатацию.

Характерные ошибки:

1. Предположение руководителей о том, что после выполнения предыдущего этапа, предприятие получит полностью работоспособную ИС.

2. Рассмотрение ошибок в ИС как случайное явление.

3. Наказание разработчиков ИС и операторов за выявленные ошибки. Рекомендуется разработать систему поощрений оператора за выявленные ошибки.

4. Игнорирование этапа опытно - промышленной эксплуатации.

5. Недоведение умений операторов до уровня навыка.

Эксплуатации информационных систем.

Цель этапа – максимально эффективное использование собираемой информации информационной системой.

1) мониторинг эффективности работы ИС;

2) развитие и совершенствование ИС в соответствии с предусмотренными в техническом проекте этапами или очерёдности внедрения ИС.

ИС, как правило, создаются в несколько этапов, после запуска в эксплуатацию первого этапа начинается рабочее проектирование второго и последующих этапов.

3) мониторинг ошибок в программном обеспечении;

4) постоянное совершенствование БД и программного обеспечения для решения непредусмотренных в техническом проекте задач или перспективных задач. Постепенное «накопление» новых задач ИС приводит к необходимости следующего этапа, т. е. к реорганизации ИС.

Работа этапа:

1) ежемесячный или ежеквартальный пересмотр решаемых задач для оценки эффективности управления. На практике это означает, что необходимо либо прекращать формирование документов, бесполезных для принятия управленческих решений, либо создавать новые документы, необходимые для решения возникающих новых задач управления. Низкие трудозатраты на реализацию этого действия обеспечиваются выполнением этапов с первого по третий, в которых разработана универсальная БД. Такая БД позволяет формировать разнообразные документы без изменения структуры самой БД.

2) создание рабочей группы (отдела) , который занимается как реализацией предыдущего действия, так и устранением ошибок, возникающих в процессе эксплуатации ИС.

1) эксплуатация ИС как готового и не требующего корректировки и доработки продукта (изделия) , т. е. эксплуатацией ИС занимаются операторы, которые вводят данные и формируют различные документы, а также инженеры - электроники, которые занимаются техническим обслуживанием компьютера.

2) отсутствие работ по развитию существующей ИС, т. е. не меняются формы документов, состав решаемых задач.

Реорганизация информационной системы.

Цель этапа – приведение ИС в соответствие с изменившимися требованиями к качеству информационных потоков и появившимися возможностями по обеспечению более высокого качества. Т. е. накопившиеся на предыдущем этапе новые задачи, а также появившиеся новые технические и программные средства позволяют полностью изменить ИС с целью повышения её эффективности.

1) мониторинг процесса развития вычислительной техники, информационных технологий и программного обеспечения.

2) оценка величины морального износа ИС.

Моральный износ – снижение эффективности эксплуатации ИС в результате появления более дешёвых и совершенных устройств и программного обеспечения, т. е. затраты или потери в результате эксплуатации существующей ИС могут быть больше, чем затраты на её реорганизацию.

3) определение момента времени перехода на новую ИС.

Работа этапа:

1) организационное – создание должности или отдела, в обязанности которых входит мониторинг новых технических, программных средств и информационных технологий.

2) регулярная оценка затрат на эксплуатацию ИС и сравнение этих затрат с предполагаемыми инвестициями в создание новой ИС.

3) формирование перечня перспективных задач, решение которых возможно только в результате реорганизации ИС. Эти задачи являются основой для повторения первого этапа создания ИС.

4) Повторение всех действий, начиная с первого этапа.

1) задержка с принятием решения о реорганизации ИС.

2) кардинальная переделка ИС без учёта опыта, накопленного при эксплуатации существующей системы.

Пример развития информационной системы

(ИС управления ж/д транспорта ОАО «ММК»).

ИС развивалась несколькими этапами, на каждом из которых были выполнены все рассмотренные работы.

Развитие ИС происходило по следующим хронологическим этапам:

1) 1979 - 1983 года

Технические средства этапа – телетайп (две электрические печатные машинки, соединённые проводом. Текст, вводимый на одном аппарате, передавался на другой).

Основная решаемая задача: передача натурных листов со станции примыкания (ст. Магнитогорск – Грузовой, ст. Передача) в управление ж/д транспорта ММК. Телеграмма натурный лист – перечень вагонов, входящих в состав поезда с указанием кода груза и т.д.

До использования телетайпа натурные листы доставлялись в управление ж/д транспорта машинистами локомотивов. Использование телетайпа позволило ускорить передачу данных в среднем на 4 часа. Грузовые, поездные и вагонные диспетчеры получили возможность заранее планировать объём работ.

2) 1983 - 1988 года

Технические устройства – телетайп + мэйнфрейм (СМ - 4).

Мэйнфрейм – большой по размеру и мощный компьютер, к которому подключаются несколько мониторов (терминалов).

Решаемые задачи: ввод данных о прибывших на комбинат вагонов и отдельно вагонов, отправившихся с предприятия (ввод осуществляется при помощи считывания данных с телетайпной перфоленты). Данные о составе прибывающих и отправляющихся поездов поступали по телетайпу со станции примыкания. Использование компьютера позволило накапливать и обрабатывать эти данные. В результате обработки рассчитывался простой вагонов, объёмы погрузки, выгрузки и поиск «потерянных» вагонов по документам.

3) 1988 - 1994 года

Технические устройства – первые персональные компьютеры и вычислительная сеть.

Задачи: появление компактных компьютеров, соединённых сетью, позволило установить эти компьютеры на ж/д станциях предприятия для учёта прибывших на станцию вагонов.

4) 1994 - 2002 года

Технические устройства – мощные персональные компьютеры и новая технология обработки БД. Новая технология позволила накапливать большой объём данных о выполнении грузовых операций практически на каждом грузовом фронте.

5) 2002 - настоящее время

Технические устройства – те же. Развивается программное обеспечение, которое позволяет отслеживать в реальном времени движение поездов по территории предприятия. Основное достижение этапа – отслеживание ситуации в реальном времени с максимальной оперативностью.

6) Перспективный

Технические устройства – те же. Появление возможности оперативного отслеживания ситуации с точностью до каждого вагона. Планируется создание единого диспетчерского центра управления перевозками. В этом центре все маневровые диспетчеры будут дистанционно отслеживать ситуацию на своей станции. Сигналы с устройств СУБ по занятости путей и показания светофоров будут дополняться данными о том, чем занят конкретный путь и какие операции проводятся с вагонами. Для обеспечения безопасности перевозок эти данные могут дублироваться видеоизображением ситуации на станции. Размещение маневровых диспетчеров в одном центре позволит повысить степень согласованности их действий. Например: в настоящее время из - за низкой согласованности вагоны могут совершать нерациональные маршруты или петли при движении по территории предприятия.

Вывод: в течение рассмотренных этапов происходило повышение оперативности и увеличение объёма собираемых данных. Эти количественные изменения сделали необходимым качественные реорганизации ИС. Развитие ИС шло по пути увеличения объёма БД и глубины обработки данных.

Обеспечивающая часть ИС.

Обеспечивающая часть – совокупность видов обеспечения или частей ИС, целью которой является обеспечение эффективной работы ИС.

Обеспечивающая часть включает в себя следующие виды обеспечения:

1) информационное;

2) техническое;

3) программное;

4) математическое;

5) криптографическое;

6) эргономическое;

7) правовое и документальное.

Все эти обеспечивающие части объединяются в функциональном обеспечении.

1. Информационное обеспечение.

Информационное обеспечение – совокупность методов и способов организации данных в структуры, которые называются БД. Для эффективного хранения и обработки их при помощи компьютера, а также методы и способы организации и продвижения информационных потоков.

Суть: для эффективной организации данных в базе, а также информационных потоков, необходимо решить два вопроса:1) выбор концепции построения ИС; 2) выбор типа БД.

Концепции построения ИС.

В настоящее время применяются две основные концепции построения ИС в различных сочетаниях:

1) функциональная концепция (подход);

2) объектно-ориентированная концепция.

Функциональный подход основан на последовательной информации отдельных функций или задач, решаемых ИС. Например: сначала разрабатывается программа учёта простоя вагонов, затем грузовых операций, поездов, ремонта вагонов и т. д. Для решения каждой задачи организуется сбор соответствующих данных, при этом производится разработка либо новой дополнительной БД, либо корректировка существующей БД.

Достоинства подхода : низкие затраты времени, трудовых и финансовых ресурсов на получение первых результатов работы ИС.

Недостаток подхода : постепенное увеличение числа задач или функций приводит к росту трудовых и временных затрат, связанных с корректировкой существующей БД и программ. Быстро наступает момент, когда приходится полностью переделывать всю БД для получения возможности решения очередной задачи.

В настоящее время большинство ИС продолжают строиться на функциональном подходе, особенно это касается средних предприятий, для которых требуется разработка собственной ИС.

Объектно-ориентированный подход основан на выделении устойчивых информационных объектов и связей между ними.

К устойчивым информационным объектам и связям относятся такие, состав которых не меняется при изменении технологии и организации работы предприятия. С использованием таких объектов и связей разрабатывается концептуальная схема БД, содержащая все возможные регистрируемые данные (ген. план будущей БД).

В процессе развития ИС, запроектированная БД расширяется в соответствии с планом.

Достоинства подхода: получение эффективной БД, эксплуатация которой возможна на протяжении длительного срока.

Недостатки подхода : большие трудозатраты, финансовые и временные на разработку структуры такой БД.

График динамики потока денежных средств при создании и эксплуатации ИС.

«+» прибыль I

«-» затраты

I – функциональный подход;

II – объектно-ориентированный подход.

Вывод: сейчас, когда на решение о переделке ИС не оказывает сильное влияние развитие технических устройств (компьютера), рационально выбирать объектно-ориентированный подход, обеспечивающий длительный период эффективной эксплуатации ИС.

Базы данных.

БД – форма представления данных в памяти компьютера. Форма представления данных влияет на скорость или эффективность обработки данных в ПК. В настоящее время существуют десятки типов БД, однако, наиболее распространённым является реляционный тип.

В последнее время стали применяться объектно-ориентированные БД.

Реляционные БД представляют собой совокупность взаимосвязанных прямоугольных (плоских) таблиц. Столбцы таблицы соответствуют характеристикам информационного объекта, строки таблицы являются конкретным экземпляром информационного объекта. Например: информационный объект – «студент», его характеристики: ФИО, посещение, оценки и т. д. Каждая строка списка студентов является экземпляром информационного объекта «студент».

Связи или реляции в БД устанавливаются с целью определения различных данных, относящихся к одному и тому же информационному объекту, но хранящихся в разных таблицах. Разделять данные об одном объекте по разным таблицам необходимо для ускорения поиска данных (компьютер осуществляет поиск последовательно по столбцам каждой строки, поэтому, чем короче строка в таблице, тем быстрее происходит поиск по таблице).

В реляционных БД для каждого информационного объекта создаётся ключевой файл , состоящий из двух столбцов:

Например: каждый студент имеет уникальный код в БД: данные об успеваемости по семестрам находятся в отдельных файлах или таблицах, каждая строка этих таблиц помечается кодом студента, который показывает, к какому студенту относится информация.

Реляционные БД не являются самыми эффективными по скорости. Более эффективные типы БД предусматривают создание разнообразных списков, содержащих уже отсортированные данные, что позволяет многократно ускорить поиск данных. Например: для сортировки данных часто используются двоичные списки, т. е.

3. Сидоров 2. Петров

7. Гусев 5. Михайлов 4. Ильин

6. Троцкий

Если требуется найти Гусева, то в обычном списке необходимо будет просмотреть 7 строк, а в двоичном списке 3 строки. В целом сокращение времени поиска происходит до 10 раз.

Организация информационных потоков к ИС.

Информационный поток – множество последовательно передаваемых сообщений о произошедших событиях, в результате которых изменяются характеристики информационных объектов. В ИС в результате передачи сообщения изменяется содержимое строк БД, относящихся к информационному объекту, изменившему своё состояние.

В подавляющем большинстве ИС сообщения организованы как строки или таблицы реляционной БД.

Пример построения перспективной транспортной ИС.

Суть: транспортная ИС в большей степени ориентирована на удовлетворение потока заявок на транспортные работы. Эта идея была использована для построения ИС ЗАО «Южуралавтобан».

1) описание статических информационных объектов (списки рабочих, водителей, автомобилей, дорожно - строительной техники, строительных материалов, типов запасных частей и т. д.) ;

2) динамические информационные объекты в форме заявок на работы и ресурсы, а также в форме данных о выполнении этих заявок.

Заявка представляет собой сообщение, содержащее следующие данные: вид ресурсов, количество и качество ресурса, место доставки и время.

После выполнения заявки в БД вносится фактическая информация о предоставленном ресурсе. Для выполнения каждой заявки, как правило, требуется выполнение множества других заявок. В результате образуется система (дерево) связанных заявок, описывающих технологический процесс. Например: для строительства участка дороги необходимо наличие материалов, строительной техники и т. д. Для выполнения заявки на исправную технику необходимо выполнить ремонтные работы. Эти работы в свою очередь требуют трудовых ресурсов, запасных частей и т. д. Таким образом, в базе данных накапливается информация о поданных и выполненных заявках. Сравнивая требуемые данные с фактическими, легко определить «узкие места» технологического процесса, т. е. те подразделения, где происходит систематическое невыполнение заявок.

Основное достоинство такой ИС заключается в её универсальности. При помощи потока заявок и встречного потока данных о их выполнении, можно описать технологический процесс любого содержания и любой сложности.

Реорганизация такой ИС потребуется в случае изменений в содержании статических информационных объектов. Например: когда потребуется корректировать список используемых ресурсов, список рабочих и т. д.

2. Техническое обеспечение.

Техническое обеспечение ИС – это совокупность технических устройств, предназначенных для выполнения операций по сбору, обработке, передаче, накоплению и выдачи данных в ИС

Для выполнения каждой из перечисленных операций используется определённый набор технических устройств:

1) устройство регистрации и ввода данных, предназначенное для преобразования различных физических явлений в электрические сигналы для хранения их в памяти компьютера;

2) устройство передачи данных, предназначенное для обмена данными между компьютерами;

3) устройство накопления, предназначенное для накопления и хранения данных в памяти компьютера;

4) устройство обработки служит для выполнения расчётов и преобразования данных;

5) устройство отображения применяется для преобразования данных, хранящихся в памяти компьютера в форму, удобную для восприятия человека.

Устройство ввода и регистрации данных.

Поскольку устройство ввода и регистрации данных предназначено для преобразования физических явлений в электрические сигналы, то эти устройства классифицируются по виду регистрируемого физического явления:

1) устройства регистрации механических колебаний или действий (клавиатура, мышь, сенсорные панели, сенсорный экран);

2) устройства регистрации звуковых колебаний – устройства распознавания звука (микрофон);

3) устройства регистрации оптического излучения (цифровые фото - и видеокамеры, сканер);

4) устройства регистрации инфракрасного излучения (тепловые датчики);

5) устройства регистрации радиоизлучения (RFID – устройства радиочастотной идентификации, GPS – система глобального позиционирования);

6) устройства регистрации химического состава (химические датчики).

Устройства ввода механических колебаний применяются для регистрации данных в ИС. Необходимо стремиться к максимальному сокращению объёма данных, вводимых при помощи клавиатуры для сокращения числа ошибок и повышения качества информации. Информация, введённая вручную, при помощи клавиатуры, содержит ошибок до 15% от общего объёма данных. На транспорте в ограниченных случаях применяют датчики веса для автоматического взвешивания вагонов или автомобилей, а также датчики скоростей.

Устройства ввода звуковых данных практически не применяются из - за низкой эффективности программ распознавания звука и голоса (большой объём ошибок, низкая скорость).

Устройства ввода оптических данных применяют для считывания штрихов и для автоматизированного ввода информации с бланков. На пассажирских перевозках транспортное средство может кодироваться штрих - кодами, которые распознаются сканерами.

Устройства регистрации инфракрасного излучения применяются для регистрации температур (тепловые датчики).

RFID устройства – совокупность радиометок, устанавливаемых на ПС, на единицу груза, а также устройств считывания (транспондеры).

RFID метка – это микросхема, которая содержит в своей памяти данные о транспортном средстве, грузе и т. д. Попадая в зону излучения транспондера RFID метка передаёт по радиосвязи содержимое своей памяти.

Достоинства технологии:

Низкая стоимость меток и транспондеров;

Их компактность;

Работа на расстоянии и при движении метки.

Эта технология применяется для считывания данных с товаров и грузов, с движущихся транспортных средств. Оборудование ж/д вагонов RFID метками позволит полностью ликвидировать ручной ввод номеров вагонов в ИС. Это, в свою очередь, производить учёт всех маневровых операций с вагонами и позволит повысить оперативность работы ИС.

В настоящий момент отдельные ж/д предприятия используют эту технологию для отслеживания собственных вагонов.

GPS – система глобального позиционирования.

Принцип действия: система GPS – совокупность множества навигационных спутников, передающих на землю сигналы о своём положении. Приёмники этих сигналов, расположенные на Земле, используя математические методы по данным от нескольких спутников, рассчитывают географические координаты приёмника сигнала. Система GPS оперативно отслеживает изменения координат приёмника, запоминает и контролирует маршрут движения транспортных средств, определяет их скорость

Достоинства:

1) возможность использования в любой географической точке;

2) относительно низкая стоимость GPS – сигнала.

Недостатки:

1) влияние разнообразных помех на качество и надёжность сигнала. Помехами могут быть высокие здания, металлоконструкции, горы и т. д. ;

2) необходимость организации дополнительной связи приёмника GPS – сигнала с ИС, для этих целей на практике используют либо сотовую связь, либо специализированные радиомодемы;

3) большая, чем у RFID меток стоимость. RFID метка стоит от 20 - 40 рублей до 2000 - 3000 рублей, стоимость GPS – приёмника начинается с 5000 - 6000 рублей.

Например: система GPS навигации получили в настоящее время в автотранспортных предприятиях, на ж/д транспорте она не получила распространения из - за помех.

Российский аналог системы GPS – система ГЛОНАСС – глобальная навигационная система. С учётом интенсивной поддержки со стороны правительства возможно начало эксплуатации этой системы с 2008 года (сложное программное обеспечение).

Устройства регистрации химического состава. Датчики химического состава ограниченно применяются для контроля химического состава перевозимых грузов. Поскольку применяются для опасных грузов (категорийных) , то сфера их применения достаточно узкая.

Недостаток датчиков химического состава заключается в необходимости использования дорогостоящего оборудования передачи данных с датчика в ИС.

Вывод: в настоящее время больший объём данных вводится вручную или при помощи сканера (оптических, как правило). Постепенно ускоряется процесс перехода на использование систем регистрации радиосигналов (RFID и GPS).

Устройства передачи данных – комплекс технических устройств, предназначенных для организации связи между компьютерами. Эти устройства классифицируются по дальности связи:

1группа – передача данных максимум до 100 м (в среднем 10 - 50 м) ;

2группа – до нескольких километров (в среднем 500 м, 1 - 2 км) ;

3группа – связь на неограниченном расстоянии.

Устройства 1 группы применяются для организации мобильной связи между компьютерами, а также для создания беспроводных вычислительных сетей в границах одного здания. Выходят из употребления устройства, основанные на передаче инфракрасных сигналов (в телефоне ИК – порт). Такие устройства обладают низкой надёжностью сигнала и низкой скоростью управления (пульт управления).

В настоящее время для беспроводной передачи данных используется, в основном, радиосвязь, различающаяся частотой и т. д. (например, технология Bluetooth – передача отдельных файлов или WI - FI позволяет создавать беспроводные вычислительные сети и обмен данными достаточно надёжный и с большой скоростью).

Системы сотовой связи. Сеть сотовых операторов используется в промышленных ИС для обмена данными между различными подразделениями предприятия, а также для связи приёмников GPS и устройств навигации с ИС.

Устройства 2 группы – образуют устройства организации локальных вычислительных сетей. Передачу сигналов на такое расстояние средней дальности в настоящее время рационально осуществлять с использованием проводных технологий. В качестве канала связи или кабеля используется кабель типа «витая пара». Для управления сигналами локальной сети применяются следующие устройства.

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

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

Размещено на http://www.allbest.ru/

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИО Н НЫХ ТЕХНОЛОГИЙ НА ТРАНСПОРТЕ

автоматизация транспорт информационный система

Информатизация на транспорте продолжает развиваться. Совершенствуются программные продукты и технические средства, внедряются новые технологии, все более активно используется сеть Интернет. Электронная торговля (Е-Commerce), Интернет-технологии, автоматизированное управление на базе современных технических и программных средств открыли новые возможности повышения эффективности работы транспорта и экономичности логистических систем. Этому в значительной мере способствовали современные системы телекоммуникаций и в первую очередь мобильная система связи на основе стандарта GSM (Global System for Mobile Communication). Большое значение для автоматизации на всех видах транспорта имеет глобальная система определения местоположения транспортных средств (GPS) на основе спутниковой связи. В значительной мере автоматизации и информатизации на транспорте способствовали успехи в области идентификации грузов и носителей на основе штрихового кода, а также новые радиочастотные технологии идентификации с применением транспондеров.

В качестве основного направления для оптимизации использования автомобильного транспорта предлагается применение автоматизированных навигационных систем, посредством которых определяется оптимальный маршрут движения транспортных средств.

В настоящее время известен целый ряд таких систем с разнообразным программным обеспечением. Большинство этих систем работает на основе глобальной автоматизированной географической системы GIS с топографическими картами в цифровой форме, которая используется не только на автомобильном, но и на других видах транспорта для автоматизации управления. В качестве примера навигационной системы на основе GIS можно рассматривать систему, разработанную фирмой Macon GmbH (Германия) Фирма PDS GmbH (Кельн, Германия) предложила переносной персональный компьютер новой модели, который может найти широкое применение на транспорте и в логистике. Компьютер типа Team Pad 30 имеет 64-разрядный процессор и работает в операционной системе Windows СЕ, оборудован устройствами радиосвязи стандарта D и Е-сети и мобильной телефонной связи стандарта GSM Встроенная CMOS-камера позволяет считывать в режиме on-line кодовые обозначения, графические изображения и текстовые надписи. Разрешающая способность камеры - 330 тыс. пикселей. Возможно встраивание в компьютер специального модуля для определения местоположения транспортных средств с использованием глобальной системы GPS, на основе спутниковой связи.

Информатизация становится основой дальнейшего развития транспортных и логистических систем. Значительное число фирм работает в области разработки новых программных средств, которые позволяют создавать все более эффективные системы. Все большее применение находят информационные технологии для обслуживания пассажиров на транспорте общего пользования.

Совершенствование информационных систем для пассажиров рассматривается на железных дорогах Германии как важный фактор повышения качества обслуживания пассажиров. Создана сетевая интегрированная информационная система для обслуживания пассажиров железнодорожного транспорта общего пользования с использованием возможностей глобальной системы определения местоположения транспортных средств на основе спутниковой связи (GPS). Важной особенностью автоматизированной системы является то, что она извещает пассажиров, как находящихся на вокзалах, так и следующих в поездах. В рамках Европейского Союза ведутся интенсивные научно-исследовательские и практические работы по созданию единой автоматизированной информационной системы для пассажиров общественного транспорта. Такая система, получившая наименование SAMPLUS, по завершении ее создания и опытной эксплуатации будет внедрена во всех странах-членах ЕС, а также ряде других европейских стран. Опытная эксплуатация уже проведена в Бельгии, Финляндии, Италии и Швеции. Близко по своим функциональным возможностям к системе SAMPLUS система BVS, созданная в Германии.

Глобальная система определения местоположения транспортных средств на основе спутниковой связи (GPS) в сочетании с глобальной системой мобильной связи на основе стандарта GSM создали широкие возможности проектирования и строительства транспортных систем с автоматизированным управлением для различных видов транспорта. В области создания таких систем успешно работает специализированная фирма DENAX Communication for Products AG Kastor & Pollux (Франкфурт, Германия), Фирма Cubic Transportation Systems Deutschland GmbH (Бонн, Германия) известна как разработчик автоматизированных систем для транспорта общего пользования. Фирмой разработаны и внедрены автоматы для продажи билетов, а также заказ и продажа билетов в сети Интернет. Всего фирмой реализовано более 400 проектов. Фирма Corn ROAD AG (Унтершлайсхайм, Германия) специализируется в области разработки программного обеспечения для транспорта и логистики с использованием таких глобальных систем как автоматизированная система определения местоположения транспортных средств на основе спутниковой связи (GPS), система мобильной телефонной связи стандарта GSM и др. Программные продукты фирмы реализованы более чем в 30 странах мира. Фирма Barthauer Software GmbH (Брауншвайг, Германия) предлагает широкий спектр услуг в области разработки и внедрения программного обеспечения для АСУ различного назначения. Фирма разрабатывает прикладное программное обеспечение на основе использования автоматизированной географической системы (GIS), автоматизированной системы проектирования (CAD) и др. Разработан и внедрен ряд пакетов программ для оптимизации управления ресурсами предприятий, управления коммунальным хозяйством и городским транспортом, организации маркетинга с целью качественного обслуживания клиентов и др.

Более 100 промышленных и транспортных предприятий успешно эксплуатируют АСУ транспортными средствами на основе программного обеспечения TESS, разработанного Институтом оперативного управления Inform GmbH (Ахен, Германия). Модульное построение пакета программ позволяет эффективно решать различные задачи оперативного управления транспортом, включая оптимизацию маршрутов движения. Главная особенность пакета состоит в том, что наряду с использованием детерминированных данных и традиционной двухзначной логики предусмотрена возможность для решения вероятностных оптимизационных задач использовать нетрадиционную, так называемую "нестрогую логику* (Fuzzy Logik). Предусмотрены удобные интерфейсы для связи с АСУ материально-техническим снабжением и АСУ ресурсами. Развитие логистики в последние годы связано с применением информационных технологий и становлением технологии электронного бизнеса (Е-Business). Фирма Bartsch und Partner GmbH Berotung und Vertrieb (Висбаден, Германия) специализируется в области разработок технологии электронного бизнеса и программного обеспечения на основе таких технологий. В частности, фирмой разработано и предлагается программное обеспечение для автоматизированного управления материальными и финансовыми ресурсами промышленных предприятий. Пакет программ NAWIS (г) может эффективно использоваться для оптимизации и управления закупок сырья и материалов, связанных с материально-техническим обеспечением предприятий. Фирма CAS Concepts and Solutions AG (Гамбург, Германия) известна своими концептуальными разработками в области информационных технологий в промышленности, на транспорте и в логистике. На основе тщательного изучения местных особенностей предприятия фирма разрабатывает концептуальный подход выбора варианта информатизации и обеспечивает разработку, внедрение и сопровождение системы. Удобные интерфейсы связывают новые программные продукты с уже внедренными, например пакет программ SAP. Успех автоматизации различных логистических систем в большой мере зависит от сбора, обработки и передачи данных с использованием современных технических и программных средств. Фирма Intermec, образованная в 1965 г., успешно работает в этой области. Мобильные и переносные терминалы и программное обеспечение фирмы применяются на складах и промышленных предприятиях, обеспечивая автоматизированное управление надежными данными, необходимыми для принятия правильных управленческих решений. Фирма создает локальные сети LAN на основе использования радиосвязи для обмена данными. Значительный объем работ выполняется в области систем идентификации грузов, носителей и транспортных средств.

Использование напольных транспортных средств, работающих без водителей, т.е. робототележек, обеспечивает гибкую автоматизацию сборочно-монтажных и других видов работ. На заводе по производству бензиновых четырехцилиндровых двигателей для легковых автомобилей фирмы Opel фирма Burkhardt Systemtechnik GmbH (Германия) поставило робототележки с двухзонной лазерной системой навигации и обеспечения безопасности движения, разработанной фирмой Honeywell. Робототележки обеспечивают гибкую автоматизацию сборки двигателей, система навигации обеспечивает надежный обзор по пути движения тележек в радиусе 10 м. Фирма MLR Soft GmbH и ее дочерняя структура MLR System GmbH (Германия) также успешно специализируются в области создания напольных транспортных средств, работающих без водителей. Такие тележки и робототележки оборудуются современными простыми навигационными системами, работающими с высокой степенью надежности и безопасности. Специализированная логистическая фирма BMG Baugruppen und Modulfertigung GmbH (Германия) обеспечивает комплексное логистическое обслуживание автомобильного завода фирмы Volkswagen в Мозеле. Склад логистической фирмы расположен в 10 км от предприятия. Между предприятием и складом ежедневно выполняется 240 автомобильных рейсов, обеспечивающих доставку тарно-штучных грузов. Транспортировка организована по принципу «точно в назначенное время». Этому способствует созданная автоматизированная погрузочно-разгрузочная система фирмы Geselschaft fur automatischen Verladetechnik mbH & Co.KG. Для разгрузки на складе предусмотрено 14 разгрузочных станций, от которых дальнейшая транспортировка грузов осуществляется ленточными конвейерами с автоматизированным управлением. Внедрение системы позволило на 50% увеличить производительность предприятия.

На предприятии фирмы Uzin Utz AG (Германия) для перевозок грузов на поддонах между производством и вновь построенным складом используются два автомобиля Actros 2531 фирмы Mercedes Benz, оборудованные автоматическим управлением, разработанным фирмой Fox GmbH (Германия) с участием фирм-соисполнителей. Кузов автомобиля изготовлен из стального листа и вмещает 14 поддонов с грузом, погрузка и разгрузка которых выполняется в автоматическом режиме посредством встроенного роликового конвейера. Автомобили работают без водителей. Снабжены лазерной системой навигации, бампером безопасности и сканирующим устройством для распознавания препятствий на пути движения. Годовой объем перевозок грузов составляет 120 тыс. т. Фирма SK Group (Франция) предлагает автоматизированную систему обеспечения безопасности работы кранов и предупреждения коллизионных ситуаций в строительном производстве. Система основана на использовании бортового компьютера «Navigator 2000», специальных датчиков и радара. Бортовой компьютер может быть соединен с управляющей ЭВМ фирмы с возможностью контроля за его работой через сеть Интернет в реальном времени (on-line). Фирма Ravas Europa предлагает встроенные весы серии RWV-RF для оборудования вилочных погрузчиков грузоподъемностью до 5 т с точностью определения массы грузов 0,1%. Для передачи данных от весовых датчиков к бортовому устройству с дисплеем используется радиосвязь. Предусмотрена возможность определения тары, массы нетто и брутто. Весы комплектуются аккумулятором с продолжительностью работы без зарядки до 30 ч. Применение встроенных весов значительно повышает производительность работы вилочных погрузчиков, поскольку исключает специальные заезды на весы для взвешивания грузов. Целый ряд интересных технических решений принят при проектировании и строительстве новых автоматизированных складов и контейнерных терминалов. Например, на автоматизированном складе металлопроката фирмы Saizgitter Stahlhandel GmbH (Гладбек, Германия) работает автоматический мостовой кран с точностью позиционирования в автоматическом режиме до 3 мм. Грузоподъемность крана - 13 т. Система позиционирования ICS 50001 - надежно работает на всей длине склада, которая составляет 170 м. Оптимизацию режима движения крана обеспечивает система ASC.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Анализ тенденций развития информационных технологий. Назначение и цели применения систем автоматизированного проектирования на основе системного подхода. Методы обеспечения автоматизации выполнения проектных работ на примере ЗАО "ПКП "Теплый дом".

курсовая работа , добавлен 11.09.2010


Анализ информационно-поисковых систем автоматизации производства. Построение инфологической и логической модели базы данных технологического оборудования для сборочно-монтажных работ. Выбор языка программирования приложения БД. Алгоритм работы программы.

дипломная работа , добавлен 18.12.2013


Характеристика предприятия ГКУ ТО "Центр информационных технологий Тюменской области. Структура и функционирования системы, комплекса технических средств автоматизации. Основные методы обслуживания систем при эксплуатации технологических установок.

контрольная работа , добавлен 12.09.2012


Создание АРМ мастера строительно-монтажных работ по вентиляции, выработка рекомендаций по применению информационных технологий в процессе автоматизации функций управления. Расчёт показателей экономической эффективности проекта методом приведённых затрат.

дипломная работа , добавлен 18.07.2010


Классификация автоматизированных информационных систем; их использование для систем управления. Характеристика предоставляемых услуг ООО "Континент"; анализ эффективности применения информационных технологий конечного пользователя на предприятии.

дипломная работа , добавлен 05.12.2011


Развитие информационных технологий. Концепция информатизации железнодорожного транспорта. Задачи автоматизации управления эксплуатационной работой и ремонтом технических средств хозяйств пути. Технологии хозяйств и служб в области управления кадрами.

презентация , добавлен 10.03.2015


Анализ современных информационно-поисковых систем автоматизации производства. Основные виды, требования и параметры технологического оборудования для сборочно-монтажных работ. Разработка физической модели базы данных технологического оборудования.

дипломная работа , добавлен 02.09.2014


Теоретические основы информационных технологий, их значение во всех сферах жизни современного человека и общества. Изучение информационной системы для автоматизации службы управления персоналом в рамках предприятия. Отдельные программы автоматизации.

реферат , добавлен 12.01.2012


Понятия, определения и терминология информационных технологий. Роль и значение ИТ для современного этапа развития общества и их значение для экономики стран. Методы обработки информации в управленческих решениях. Классификация информационных технологий.

реферат , добавлен 28.02.2012


Основные понятия и определения информационных технологий, их классификация, техническое и программное обеспечение. Роль глобальных информационных сетей и интернета. Сущность автоматизации процессов принятия решений, использование компьютерных технологий.