ЛЕКЦИЯ 9. Сетевая интегрированная российская информационно-управляющая система (СИРИУС)

Назначение системы.

Широкое внедрение систем АСОУП, ДИСПАРК, ГИД «Урал-ВНИИЖТ», АСУ местной работой отделений (АСУ MP) позволяет решать различные задачи управления перевозоч­ным процессом. Однако они охватывают лишь отдельные его этапы и дают разрозненную информацию о ходе перевозок. Практически во всех АСУ отсутствуют моделирование процесса перевозок и анализ в реаль­ном времени использования вагонов как национального парка, так и стран СНГ и Балтии, а также вагонов собственников компаний-опера­торов, роль которых как перевозчиков в современных условиях хозяй­ствования неуклонно возрастает.

Отсутствие комплексного подхода к разработкам и последующей их реализации, низкая эффективность проектов в области управления пе­ревозочным процессом ведут к отставанию темпов информатизации перевозок и не создают необходимых основ для перехода к корпоратив­ной системе управления перевозочным процессом, созданию необхо­димой среды электронного взаимодействия. В этих условиях решаю­щее значение приобретает создание сетевой интегрированной системы управления перевозочным процессом, которая бы обладала развитой аналитической частью, работала в режиме реального времени и была направлена на использование единой нормативной базы данных на всех уровнях управления.

С учетом опыта ранее выполненных разработок и на основе анализа современных требований, направленных на качественное улучшение технологии перевозочного процесса, в 2002 г. группой специалистов Горьковской железной дороги осуществлена разработка проекта Сете­вой интегрированной российской информационно-управляющей сис­темы (СИРИУС).

Основное целевое назначение системы СИРИУС — обеспечение ОАО «РЖД» новыми высокоэффективными технологиями использова­ния подвижного состава (вагонов и локомотивов), оптимизация эксп­луатационной деятельности железных дорог. При этом главным крите­рием управления становится рентабельность при сокращении транспортной составляющей в структуре валового национального про­дукта.

Система была представлена в ноябре 2002 г. на Ассамблее начальни­ков железных дорог, в январе 2003 г.— на секции «Совершенствование перевозочного процесса» Научно-технического совета (НТС) МПС и расширенном заседании Президиума НТС, а затем — на расширенном заседании Коллегии МПС России, состоявшемся 31 января—1 февра­ля, а также на сетевом совещании главных инженеров, заместителей начальников служб перевозок по АСУ и начальников вычислительных центров дорог России, проведенном в апреле 2003 г. На состоявшихся презентациях основные принципы построения системы были одобре­ны, принято решение о ее разработке и внедрении в 2003—2004 гг. на сети железных дорог России.

Данная система разрабатывается для новых условий работы желез­нодорожного транспорта как единая интегрированная и корпоративная информационно-управляющая система, работающая в режиме реаль­ного времени. Она предназначена для повышения уровня управления эксплуатационной работой за счет автоматизации процессов прогнози­рования, планирования, контроля, регулирования, учета и анализа с организацией удобного пользователю интерфейса и максимально быс­трого доступа к необходимой информации на основе современных ин­формационных технологий на всех уровнях управления. На конечном этапе создания системы в СИРИУС вольются или заменятся многие действующие системы.

Из каждой действующей АСУ в СИРИУС отбирается все лучшее, апробированное. Поэтому в дальнейшем изложении будут встречаться отдельные положения, которые в той или иной мере уже реализованы в ряде изложенных выше систем. СИРИУС разрабатывается как много­уровневая централизованная система. В ней каждый верхний уровень иерархии определяет параметры продвижения транспортного потока, которыми должен руководствоваться нижний уровень, устанавливаю­щий, в свою очередь, соответствующие параметры для низовых звень­ев. Вместе с тем система должна поддерживать принятие решений оп­ределенного класса для каждого уровня, обеспечивая в то же время распределение между ними функций управления единицами транспор­тного потока. Взаимодействие со смежными автоматизированными сис­темами железнодорожного транспорта должно осуществляться на каж­дом уровне.

Особенности реализации системы.

В системе СИРИУС заложены прогрессивные подходы к управле­нию вагонными парками, погрузочными ресурсами и грузопотоками. Система реализуется на современной программно-техничес­кой платформе с одновременной адаптацией интерфейсов к действую­щим АСУ и рассматривается как трехуровневая корпоративная систе­ма, призванная обеспечить:

• поэтапный переход от информационных систем к информацион­но-аналитическим, а затем и к информационно-управляющим моделям;

• переход на новую организационную структуру ОАО «РЖД» с та­ким расчетом, чтобы персонал руководителей производства всех уровней в сочетании с информационными технологиями представлял собой новый механизм автоматизированного управления с точным описани­ем технологии процесса принятия решений и реализацией сквозной иде­ологии построения системы по вертикали: уровень сети, дорог, отделе­ний, дирекций по организации местной работы, диспетчерских участков, станций, подъездных путей;

• объединение информационных систем и технологий одним общим критерием функционирования — общей целью, которую требуется до­стичь. Таким общим критерием в условиях рыночной экономики явля­ется прибыль за счет достижения максимального уровня погрузки при минимальных затратах на ее обеспечение;

• корпоративность и интегральность. Корпоративность означает, что система создается по одним правилам для однородных объектов (стан­ции, отделения, железные дороги, вся сеть железных дорог), распреде­ленных как по вертикали, так и по горизонтали управления. Интеграль­ность означает объединение, т.е. создание единой информационной базы, единых источников сбора и обработки данных, единых средств техни­ческого и программного обеспечения;

• внедрение простого и понятного пользовательского интерфейса, то есть такой технологии общения человека с ЭВМ, которая бы обходи­лась без многословных инструкций и была доступна для персонала. Пользовательский интерфейс должен представлять собой технологичес­кий процесс принятия решений по всем разделам управления вагон­ным парком, локомотивным парком, поездной работой, погрузкой, выг­рузкой и другими процессами;

• минимизацию времени отклика системы, которая должна отвечать на запросы пользователя в зависимости от уровня управления и реали­зуемой функции. Вверху — медленнее, но с широкими возможностями факторного анализа, внизу — быстро, поскольку речь может идти об исполнительных процессах. Однако на всех уровнях управления—не­зависимо от того, оперативная это часть или аналитическая — предус­матривается выдача информации не более чем через 3—5 с;

• переход к реализации методов упреждающего управления пере­возками, которые базируются на прогнозных моделях, предсказываю­щих развитие производственных ситуаций на интервале от 4 ч до не­скольких суток.

К числу новых понятий, используемых в системе СИРИУС, следу­ет отнести понятие «ресурс объекта управления». Подразумевается, что объекты управления системы (станция, подъездной путь, диспет­черский участок, отделение, дорога) в зависимости от ситуации име­ют некоторый установленный ресурс, т.е. нормированную загрузку, вместимость и т.д. Снижение ресурса приводит к уменьшению манев­ренности на объекте управления, например, к необеспечению подач, замедлению продвижения или «бросанию» поезда и т.п. Для управле­ния ресурсом объекта управления определяются контрольные, допус­тимые точки (величины) отклонений от заданных нормативов, при достижении которых необходимо упреждающее принятие мер не толь­ко на данном объекте управления, но и на всех взаимосвязанных с ним объектах.

Среди новшеств можно отметить также расширение рамок пользо­вательского интерфейса системы от полигона отделения дороги до по­лигона дороги и сети дорог. В разработанном универсальном меню пользователя отражены все вагонные парки: рабочий, ОАО «РЖД», стран СНГ, находящийся в аренде, собственный операторских компаний, не­рабочий и т.д., а также грузы, их отправители, получатели, локомотивы, бригады и т.п. Здесь же показаны все операции с этими объектами уп­равления.

Впервые на железных дорогах реализуется многофакторный анализ оборота вагонов не только рабочего парка, но и их общего наличия. Аналитическая часть системы предоставляет возможность анализиро­вать использование вагонов грузового парка любых администраций и компаний-операторов, собственников и арендаторов вагонов по любым параметрам, вплоть до расчлененного простоя вагонов. Комбинаторный метод выбора параметров работы позволяет в реальном времени полу­чать динамическую модель перевозочного процесса, отслеживать, ана­лизировать и принимать управляющие решения как по всем объектам в целом, так и по каждому из них в отдельности.

Особенностью системы является возможность экономических оце­нок хода перевозочного процесса, использования вагонов националь­ного парка, стран СНГ и Балтии как на дорогах России, так и других государств. Все показатели эксплуатационной работы сети железных дорог определяются в денежном выражении.

При создании системы реализуется метод ситуационного моделиро­вания взаимосвязанных между собой объектов управления. Он приме­няется для разных объектов и одновременно учитывает особенности складывающейся ситуации, а именно:

• наличие на объектах управления (сеть, дорога, отделение, линей­ный уровень) погрузочных ресурсов, грузов, заявок, отправок, вагонов, поездов, локомотивов, бригад и т.д.;

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

• темпы продвижения транспортных потоков, подвода порожних ва­гонов к местам погрузки (обеспечение) и груженых к местам выгрузки или перевалки, темпы выгрузки.

При установившемся ритме работы перечисленные составляющие сбалансированы. Однако при нарушении баланса в ситуационной мо­дели по заданным критериям отклонений определяется конкретный момент для принятия необходимых управляющих решений.

Одним из преимуществ системы является реализация метода ситуа­ционного моделирования взаимосвязанных между собой объектов уп­равления. Данный метод применим для любых объектов и одновременно учитывает:

• наличие на объектах управления (сеть, дорога, отделение, линей­ный уровень) погрузочных ресурсов, грузов, заявок, отправок, вагонов, поездов, локомотивов и бригад и т.д., положение на местах погрузки (зарождение вагоно-, грузо- и поездопотоков);

• темпы продвижения транспортных потоков (обеспечение), подво­да порожних вагонов к местам погрузки и груженых к местам выгруз­ки или перевалки, темпы выгрузки. С помощью данного метода организуется управление погрузочными ресурсами и прогнозная часть си­стемы. Например, для транспортных коридоров, морских портов, регионов массовой погрузки угля, руды и других объектов решаются сле­дующие задачи:

• расчет наличия порожних вагонов с учетом регулировочного раз­рыва для обеспечения погрузки. Особое место в системе занимают пла­нирование погрузки, распределение погрузочных ресурсов, контроль за ходом погрузки и продвижением грузопотоков. Особенно это важно при управлении грузопотоками массовых грузов;

• моделирование организации погрузки и подвода грузов (построе­на ситуационная модель работы порта);

• моделирование наличия и продвижения грузов в контейнерных поездах в западном и восточном направлениях (Транссибирская маги­страль) с прогнозами их следования, расчетом маршрутной скорости и прогнозом их продвижения и прибытия на межгосударственные стыки или в порты. Аналогично предусматриваются прогнозирование и орга­низация пропуска массовых грузов на любых выделенных транспорт­ных коридорах, для любых грузов, организованных маршрутов, в том числе кольцевых.