Лекция 4

Лекция 4 «Модернизация АСОУП-2 как первый этап создания модели данных «Единой

интегрированной автоматизированной системы управления перевозками»

АСОУП – базовая система АСУЖТ в области управления перевозочным процессом. Это приоритетная, основная разработка коллектива БФ ВНИИАС – преемника ПКТБ АСУЖТ. Общесистемные средства АСОУП создавались централизованно в виде типовых проектных решений, что позволило унифицировать главные процессы обработки информации в дорожных информационно-вычислительных центрах.

При проектировании системы предусматривался обмен информацией с ГВЦ МПС, ИВЦ соседних дорог (включая стальные магистрали ближнего зарубежья), с автоматизированными системами нижнего уровня АСУЖТ. Создание и внедрение АСОУП обеспечило построение надежного фундамента вычислительной сети на железных дорогах России. Такова в сжатом виде характеристика предмета, которому посвятили свое выступление первый заместитель директора БФ ВНИИАС лауреат

Данная система была первой попыткой построить глобальную систе­му управления железнодорожным транспортом в целом. По замыслу раз­работчиков в АСОУП должна была собираться и храниться информация обо всех перемещаемых объектах железнодорожного транспорта, к ко­торым относятся: вагоны, грузы, контейнеры, поезда, локомотивы, от­правки. Информация в базу данных системы должна была поступать с помощью макетов-сообщений с использованием протокола АП-70.

В основу построения модели положен пономерной учет объектов. Одними из первых сообщений АСОУП были телеграмма-натурный лист поезда, вагонный лист и др.

Функциональный состав АСОУП ориентирован прежде всего на информационное обслуживание оперативных работников станций, от­делений железных дорог, оперативно-распорядительных отделов служб перевозок, руководящих работников дорог .

Кратко рассмотрим назначение комплексов задач АСОУП. Комплекс УПВ предназначен для оперативного учета перехода поездов, вагонов и контейнеров через междудорожные и межотделенческие стыковые пункты, прогноза подхода поездов и вагонов к стыковым пунктам, ре­шения аналитических задач, связанных с переходом поездов через сты­ковые пункты.

Учет перехода поездов через стыковые пункты предполагает пол­ное удовлетворение потребностей пунктов учета перехода в докумен­тации, связанной с переходом поездов, вагонов и контейнеров между дорогами и отделениями дорог, удовлетворением потребностей всех уровней управления перевозочным процессом в данных по переходу поездов, вагонов, контейнеров через стыковые пункты дорог и отделе­ний. Комплекс включает в себя также решение аналитических задач по контролю встречного пробега порожних вагонов одного рода, ритмич­ности передачи поездов на другие дороги по частям суток и др.

Комплекс КПФ обеспечивает оперативное выявление нарушений плана формирования, допускаемых станциями формирования и при­цепки групп вагонов (с учетом изменений, разрешенных на конкрет­ный период), и^иакопдение данных о нарушениях плана формирования по пунктам приема поездов с других дорог. Сведения о нарушениях плана формирования выдаются станции в виде специальной справки в ответ на переданную ей информацию о составе поезда. Сводные и ито­говые справки готовятся по дороге в целом, отделениям дороги и стан­циям за сутки и по периодам суток.

Комплекс КВД включает в себя оперативное выявление неполно­весности и неполиосоставности поездов, формируемых на станциях, являющихся пунктами перелома установленных норм массы и длины поезда, накопление данных о нарушениях этих показателей по станци­ям формирования и пунктам приема поездов с других дорог. Сведения о выявленных несоответствиях выдаются станции в виде специальной справки в ответ на переданную ею информацию о составе поезда. Свод­ные и итоговые справки готовятся по дороге в целом, отделениям до­роги и станциям за сутки и по периодам суток.

Комплекс ППГ включает в себя предварительное и точное инфор­мирование станций и грузополучателей о подходе вагонов под выгруз­ку. Предварительное информирование предполагает полную переори­ентацию бюро информирования грузополучателей на получение данных из дорожного информационно-вычислительного центра. Точное инфор­мирование проводится после включения вагона в поезд, который дос­тавит его на станцию выгрузки, или по проследованию этим поездом заданной станции приближения.

Комплекс ВТД предусматривает обеспечение основных потребнос­тей станций, отделений и управлений дороги в технологических (рабо­чих) документах на отдельные поезда (итоговая часть натурного листа, справка для заполнения маршрута машиниста, справка о поезде для ДНЦ, размеченная ТГНЛ, и т.д.). Технологические документы выда­ются как по запросу, так и в регламенте, т.е. по инициативе ЭВМ (по совершении некоторых событий с поездом, заданных в специальном массиве нормативно-справочной информации).

Комплекс СЛЕЖ предусматривает пономерное слежение за спе­циальным подвижным составом и выделенными родами грузов, вы­деление специализированного подвижного состава (без пономерною слежения) по заданию, пономерное выделение отдельных единиц подвижного состава.

Комплекс ОКДЛ-П включает ведение, информационной локомотив­ной модели дороги, оперативный контроль наличия локомотивов, их состояния и местонахождения (депо, станция, участок между выделен­ными станциями, участок обращения и дорога в целом). Он обеспечи­вает возможность запроса информации по отдельным локомотивам, справок по локомотивам, находящимся в ремонте, т.е. указывается про­гнозное время окончания ремонта.

Комплекс ОКДЛ-Р предусматривает формирование списка локо­мотивов-кандидатов на техническое обслуживание (ТО) и текущие ремонты.

Комплекс ОКПВ включает в себя ведение пономерной информаци­онной модели погрузки и выгрузки вагонов станциями дороги, учет грузовой работы станций и отделений дороги с подготовкой суточных оперативных отчетов, оперативный контроль хода грузовой работы (с начала суток по шестичасовым интервалам времени).

Комплекс КПП предусматривает подготовку схемы поездного по­ложения и справок о поездном положении на станциях, участках меж­ду выделенными станциями, диспетчерских участках, в отделениях дорог, на участках дорожного диспетчера (пономерных, итоговых и на­копительных), а также по наличию поездов с учетом заданных пара­метров запросов (направление следования, заданная станция форми­рования, назначения или совершения операций).

Решение комплекса задач УРЗМ обеспечивает контроль за кольце­выми маршрутами, дислокацией на своей и других дорогах маршру­тов, приписанных к дороге.

Комплекс СЛЕЖ-М предусматривает подготовку данных об отправ­лении и проследовании отправительских и ступенчатых маршрутов по станциям дороги за отчетные сутки, а при необходимости и за отдель­ные периоды суток, для последующего анализа работниками службы перевозок.

Функциональный состав АСОУП

Комплекс задач	Мнемокод комплекса	Периодичность решения
Учет перехода поездов, вагонов и контейнеров через стыковые пункты дорог и отделений	УПВ	Реальное время, 3 ч, сутки
Контроль за соблюдением плана формирования	КПФ	Реальное время, смена, сутки
Контроль за соблюдением норм массы и длины поездов	КВД	То же
Прогноз прибытия грузов на станции назначения к грузополучателям	ППГ	Реальное время, 6-8 раз в сутки
Выдача технологических документов на поезда для работников станций, отделений и управления дороги	ВТД	Реальное время
Слежение за специализированным подвижным составом	СЛЕЖ	Реальное время, б ч
Оперативный контроль за наличием, состоянием и дислокацией локомотивов грузового движения	ОКДЛ-П	Реальное время, 3 ч
Оперативный контроль своевременной постановки локомотивов на ТО-2, расчет суточного плана постановки локомотивов на текущие ремонты, ТО-3 и слежение за этими локомотивами	ОКДЛ-Р	Сутки
Оперативный поиомерной контроль погрузки-выгрузки вагонов, включая распределение порожних вагонов по типам _ и категориям годности	ОКПВ	6 ч
Автоматизированное ведение поездного положения, включая учет поездов, „временно оставленных без локомотива	КПП	Реальное время, 3 ч
Контроль за работой замкнутых кольцевых маршрутов	УРЗМ	Реачьное время, 3 ч
Контроль за погрузкой и продвижением маршрутов	СЛЕЖ-М	Реальное время, 4-8 раз в сутки

На первом этапе создания АСОУП были реализованы модели поездов, локомотивов и специального подвижного состава. Система открыла широкие возможности для совершенствования управления эксплуатационной работой дорог. Она позволила руководству и оперативному персоналу магистралей и отделений получать целостное представление об эксплуатационной обстановке на контролируемых полигонах в моменты, близкие к реальному времени.

Для этого пользователям были предоставлены данные о наличии, размещении и состоянии вагонных парков; перемещении и дислокации поездов; наличии, дислокации и состоянии локомотивов; погрузке, выгрузке и др. Появились возможности прогнозирования и оперативного планирования предстоящей работы. Способная решать некоторые прикладные задачи система позволила контролировать соблюдение технологической дисциплины, принимать оперативные меры по ликвидации выявленных нарушений.

АСОУП обеспечила выдачу оперативным работникам станций, отделений и управлений дорог комплекта технологических документов по каждому поезду. Она стала базисом для создания ряда новых автоматизированных систем и комплексов задач в системе управления перевозочным процессом.

Унификация основных проектных решений в области информационного, программного и технического обеспечения открыла широкие возможности для быстрого тиражирования и внедрения системы на сети железных дорог.

В условиях проводимых реформ и реструктуризации отрасли, а также создания открытого акционерного общества «Российские же­лезные дороги» (ОАО «РЖД») назрело коренное изменение многих технологий управления и их интеграция в единую систему, направ­ленную на эффективную организацию процесса перевозки грузов по железным дорогам.

Основным критерием управления в новых условиях становится показатель прибыли от производственной деятельности. Достиже­ние этого критерия возможно в случае гарантированного обеспече­ния всех условий перевозок (в том числе по срокам и маршруту до­ставки). Денежный показатель должен стать основным при принятии тех или иных управленческих решений. В первую очередь необхо­димо, чтобы действующие АСОУП, ДЦУ, ЦУП, автоматизирован­ные системы линейного уровня были не самостоятельными систе­мами, а взаимодействующими частями общей системы. В этой связи требуется серьезная модернизация действующей АСОУП, реализу­ющей функции основного сервера системы. На рис. 2.4 приведена схема построения модернизированной АСОУП. Как видно из рисун­ка, система основывается на дорожных и сетевой моделях перево­зочного процесса (МПП), включающих все необходимые сведения о состоянии и дислокации каждого объекта, участвующего в пере­возках (отправок грузов, контейнера, вагона, поезда, локомотива, локомотивной бригады и т.п.). Должен обеспечиваться двусторон­ний обмен информацией между базами сетевого и дорожного уров­ней. МПП реализуется в тесном взаимодействии с автоматизирован­ными базами данных по техническим паспортам вагонов и контейнеров (АБДПВ, АБДПК).

Цели создания ИЕАСУП:

• Создание принципиально новой среды информационного обеспечения перевозочного процесса с использованием возможностей современного оборудования, средств телекоммуникации, баз данных и средств разработки программного обеспечения

• Снижение затрат на разработку, развитие и сопровождение информационно-управляющих технологий перевозочного процесса

• Повышение достоверности и полноты информации для реализации информационно-управляющих технологий

• Обеспечение логической полноты, непротиворечивости и открытости информации для ее использования приложениями

• Интеграция всех проектов, информационно обеспечивающих перевозочный процесс, в единую среду с единой нормативно справочной информацией

• Интеграция бизнес-функций отраслевых систем, связанных с обеспечением и управлением перевозочным процессом

Единая дорожно-сетевая база данных АСОУП-2 включает указанные составляющие по всем объектам слежения: поезд, вагон, контейнер, локомотив и др.

Характеристика базы данных

База данных обеспечивает быстродействие около 500 000 корректировок базы в сутки на средней дороге. Архитектура единой дорожно-сетевой базы данных строится по принципу идентичных структур на дорожном и сетевом уровнях.Выполнение этого принципа позволяет перейти к разработке информационных технологий к вертикальному принципу

В качестве объектов моделирования при рассмотрении технологических процессов в рамках работы станции имеет смысл рассмотреть в первую очередь подвижные единицы, которые участвуют в такой работе. В первую очередь это локомотивы и вагоны, во вторую — поезда. Следовательно, имеет смысл создавать локомотивную, вагонную и поездную модель.

Для построения перечисленных моделей необходимо пользоваться данными, получаемыми с датчиков железнодорожной автоматики — только такая информация с большой степенью достоверности будет актуальной и позволит оперативно строить сами модели. Однако нет никакого смысла самостоятельно получать информацию с датчиков, когда имеются уже созданные системы, предоставляющие считанные с датчиков значения. К таким системам относятся, в первую очередь, МАЛС, ГАЛС и системы диспетчерской централизации и контроля.

Вполне естественно, что из всех таких внешних систем должна запрашиваться одинаковая информация о расположении подвижных единиц на станции, об их характеристиках и текущих свойствах. Это значит, что в целях унифицированного взаимодействия с любой системой, имеющей возможность считывать информацию с датчиков и передавать её заинтересованным смежным системам, необходимо создать стандартный способ получения информации. Для этих целей резонно использовать технологию CORBA, в рамках которой имеется возможность создания и публикации в общей объектной шине интерфейсов к функциям тех или иных систем.

Таким образом, если подготовить достаточно универсальный интерфейс, который можно использовать для передачи информации с датчиков железнодорожной автоматики из любой системы вне зависимости от полноты таких данных, то такой интерфейс можно будет использовать при интеграции с любой системой, даже ещё не созданной. Главное в этом деле то, чтобы такая система умела взаимодействовать по объектному протоколу IIOP и понимала стандартный интерфейс, публикуемый подсистемой динамического моделирования.

Параметры регламента взаимодействия систем для построения моделей полностью настраиваются для конкретных задач. Для оперативного управления имеет резон частый опрос датчиков и получением информации через достаточно короткие промежутки времени. Для простого хранения состояний моделируемых объектов достаточно получать исходную информацию с той периодичностью и в том объёме, которая требуется для задачи хранения.

Вместе с этим при таком подходе возникает ряд проблем, заключающихся в том, что иногда даже при использовании внешних систем, транслирующих информацию с датчиков, нет достоверных данных о многих характеристиках подвижных единиц. Так, к примеру, из системы МАЛС нет возможности получить номера вагонов для построения полноценной вагонной модели. Решение этой проблемы заключается в подключении к сбору исходных данных нескольких систем с последующей обработкой дублирования информации, что также позволит повысить достоверность моделей. Однако не везде и не всегда возможно провести интеграцию с полным комплексом систем, т. к. часто необходимые системы-источники просто отсутствуют.

Поэтому для полноценного решения описанной проблемы имеет смысл наличие подсистемы ввода данных в ручном режиме от оператора системы моделирования, который, в крайнем случае, может «подстраховать» процесс автоматического сбора исходных данных. Такой программный модуль для ручного ввода может быть легко построен на основе той же технологии, что и взаимодействие отдельных систем — если сам модуль будет поддерживать объектный интерфейс, то он сможет также взаимодействовать с системой моделирования стандартным образом. То, что по своей сути этот программный модуль является частью самой системы моделирования, особой роли не играет.

Модели базы данных с максимальной детализацией обеспечивают пользователей информацией о динамике продвижения единиц транспортного потока

Перечень недостатков действущей системы, требующи устранения по мере разработки ЕИАСУП:

• Требуется модернизация объектной модели информационной платформы в соответствии с изменяющимися бизнес-процессами компании

• Взаимодействие систем осуществляется по схеме «точка-точка» -> переход к централизованной базе данных

• Отсутствует единый унифицированный стандартный протокол взаимодействия с другими системами -> переход на сервисную шину предприятия

• Существующая база АСОУП-2 содержит ошибки, присущие АСОУП -> введение БД АСОУП-2 на основе входной информации, а не БД АСОУП

• Ввод информации в систему осуществляется по событиям, происходящим с базовыми объектами системы, путем формирования по этим событиям фиксирующих их сообщений, которые передаются в информационную систему -> подготовка первичной информации автоматическим путем или на основе первичной информации

• Введение БД АСОУП-2 по событиям с объектами ведется не в одной транзакции - > прекращение функционирования АСОУП

8