История информатизации железнодорожного транспорта: направления информатизации этапы развития
История информатизации железнодорожного транспорта: направления информатизации этапы развития
Работы по информатизации железнодорожного транспорта СССР начались в конце 50-х годов.
Были определены следующие основные направления:
§ решение на ЭВМ инженерных задач (составление планов перевозок, формирования поездов, и т.д
§ создание комплексной автоматизированной системы управления железнодорожным транспортом с приоритетной разработкой системы оперативного управления грузовыми перевозками
В 60-е годы приобретен опыт решения инженерных задач на ЭВМ, была организована подготовка специалистов по техническим средствам вычислительной техники (ВТ) и программированию, в основном сформирована организационная структура хозяйства ВТ. В МПС были созданы Управление вычислительной техники и Главный вычислительный центр
В 1975 г. утверждаются основные положения генеральной схемы развития АСУЖТ, а в дальнейшем и Комплексная программа развития и повышения эффективности АСУ на железнодорожном транспорте на 1978–1985гг.
В течение трех пятилеток (1971–1985 гг.) развивалась техническая база хозяйства вычислительной техники:
§ построены здания Главного вычислительного центра (ГВЦ МПС) и дорожных вычислительных центров (ДВЦ);
§ вычислительные центры оснащены ЭВМ третьего поколения серии ЕС;
§ созданы информационно-вычислительные сети по управлению грузовыми и пассажирскими перевозками,
§ разработан специализированный терминал "Экспресс-2",
§ внедрены ЭВМ на машинно-счетных станциях взамен механических табуляторов.
К середине 80-х годов стало очевидным, что выполнение запланированных объемов внедрения вычислительной техники сдерживается недостаточным уровнем автоматизации линейных предприятии.
В период 1991–1995 гг. устаревшие ЕС ЭВМ были заменены импортными IBM 4381, HITACHI, COMPAREX (отечественная промышленность прекратила производство аналогичных ЭВМ).
В результате этих мероприятий производительность больших ЭВМ возросла в 3 раза; эти мероприятия окупились за 2 года только за счет экономии электроэнергии и других эксплуатационных расходов.
Был автоматизирован пономернои учет передачи вагонов.
Разработана и внедрена информационная технология управления парком "чужих" вагонов с целью минимизации времени их нахождения на территории России, в результате чего количество "чужих" ватной сократилось в 3,5 раза.
Непрерывно развивалась система интегрированной обработки дорожной ведомости (ИОДВ)
На базеАСОУП и других выполненных разработок внедряются автоматизированные диспетчерские центры управления (АДЦУ). расширяется полигон внедрения безбумажной технологии.
Внедрено автоматизированные рабочие места товарно-расчетных контор (АРМов ТВК),
Автоматизированы расчеты плана формирования поездов для всех сортировочных станций, графика движения пассажирских поездов с выдачей результатов на графопостроители,
С помощью ЭВМ решается свыше 1000 задач.
Доля специалистов железнодорожного транспорта, использующих средства вычислительной техники, к концу 1995 г. превысила 10 %,
Структура информационного процесса. Способы описания
Информационных технологий
Информационная технология определяет методы (способы, приемы) реализации информационного процесса. В определении понятия информационной технологии перечисляются элементарные операции информационного процесса: сбор, преобразование и ввод в ЭВМ; передача; хранение; обработка.
Схемы информационных процессов и обобщенные структурные информационно-временные схемы (ОСИВС) применяются для описания информационных технологий с использованием специальной системы графических символов. Графические модели типа логических схем, графов состояний, используются при анализе характеристик информационных процессов. Эти модели позволяют перейти к математическим моделям, представляющим информационный процесс на языке математических отношений.
Составные части и функции системы управления транспортным
Предприятием
Система управления транспортным предприятием представляет собой совокупность специалистов управления, методов и техники управления, организационно объединенных для осуществления функций и операций управления по выполнению предприятием основной и вспомогательной деятельности. Содержание управления включает организационную структуру и процесс управления, объединяющий функции и операции управления. Под организационной структурой транспортного предприятия понимают состав его подразделений, состав и. взаимосвязи звеньев управления и специалистов управления.
Процесс управления состоит из отдельных циклов, которые включают затраты времени на сбор данных, их обработку, принятие решения, передачу последнего на объект управления, организацию исполнения решения.
Руководство, координирование – определение принципиальных направлений развития транспорта, его объединений и предприятий; выработка главных целей и задач функционирования транспортных предприятий; обоснование направлений научно-технического прогресса;
Прогнозирование – научное предвидение и определение основных направлений развития материально-технической базы и производственно-хозяйственной деятельности.
Планирование заключается в определении эффективных путей выполнения директивных плановых заданий, достижения поставленных целей и задач производства при наименьших затратах трудовых, материальных и финансовых ресурсов.
Организация представляет собой сложную функцию управления по обеспечению функционирования производственного процесса
Учет состоит в фиксации информации о ходе производственных процессов транспортных предприятий и объединений.
Контроль заключается в систематическом наблюдении и проверке всех сторон производственно-хозяйственной деятельности подразделений.
Анализ представляет собой комплексное, органически взаимосвязанное изучение и выявление соответствия фактических показателей плановым значениям по различным видам производственно-хозяйственной деятельности.
Регулирование заключается в поддержании оптимального режима производственного процесса
Оперативное управление представляет сложную функцию, осуществляемую аппаратом управления одновременно с ходом реального производственного процесса.
------
Методы управления
Под методами управления понимают совокупность способов, приемов целенаправленного воздействия на работников и производственные коллективы в целом, обеспечивающих их эффективную деятельность в трудовом процессе. Все применяемые на железнодорожном транспорте как социально-экономической системы методы управления по содержанию подразделяют на организационно-административные, экономические, социально-психологические, правовые и др.
Организационно-административные методы управления характеризуются прямым воздействием на объект управления и производственные коллективы, дают однозначное толкование соответствующей производственно-хозяйственной ситуации, принимают форму приказа, распоряжения, указания, которые являются обязательными для исполнителя.
Экономические методы управления основываются на использовании разнообразных стимулирующих факторов и обеспечении экономической заинтересованности коллективов и отдельных работников в достижении наилучших результатов производственно-хозяйственной деятельности.
Социально-психологические методы управления, а также методы, основанные на материальном и моральном стимулировании, позволяют формировать и направлять трудовую активность производственных работников и работников управления путем развития инициативы и творчества отдельных лиц, групп и коллективов.
Кроме перечисленных, в отдельную группу выделяют экономико-математические методы: оптимального планирования, прогнозирования, математического моделирования, экономико-статистического анализа и др.
Процесс управления производственно-хозяйственной деятельностью объединений и предприятий состоит из информационных и организационных процедур. Информационная процедура – объективно сложившийся или запроектированный способ выполнения работниками управления комплекса операций по обработке информации. Организационная процедура – способ осуществления специалистами управления комплекса мероприятий по подготовке, принятию и реализации управленческого решения.
------ Технология процесса принятия управленческих решений применительно к транспортному предприятию состоит из следующих этапов:
· возникновения производственно-хозяйственной ситуации требующей принятия решения органом управления;
· целенаправленного сбора, систематизации и подготовки информации;
· формализации проблемной ситуации и разработки перечня возможных вариантов управленческих решений;
· выбора критериев оценки вариантов возможных решений и метода расчета;
· проведения необходимых расчетов и выбора оптимального управленческого решения; организации выполнения принятого решения;
· контроля исполнения принятого решения; оценки эффективности реализованного решения.
Рассмотрим указанную технологию процесса принятия решения по этапам. Под проблемной ситуацией понимают сложившуюся эксплуатационную обстановку, которая по параметрам значительно отличается от параметров запланированной работы.
При изучении проблемной ситуации знакомятся с сущностью возникающего отклонения от нормального хода транспортного процесса,.
На этапе целенаправленного сбора информации и ее подготовки выясняют: где, когда, по каким причинам возникла проблемная ситуация. Оценивают степень отклонения основных параметров транспортного процесса от запланированных.
Результаты работы по выяснению условий возникновения проблемной ситуации и сбору необходимой информации позволяют приступить к экономико-математической формализации сложившейся ситуации.
Метод решения задачи выбирают в зависимости от ее содержания, вида, определяющих задачу экономико-математических соотношении, степени достоверности исходных данных.
Организация выполнения принятого решения включает доведение решения до исполнителей, выделение необходимых ресурсов и мобилизацию производственных коллективов для его осуществления.
Для принятия решения необходимы сбор, своевременные передача и обработка первичных данных. Выполнение расчетов по обоснованию оптимального варианта управленческого решения связано с большими затратами труда и времени. Для ускорения сбора, передачи и обработки информации следует использовать весь арсенал технических средств АСУ.
.
Назначение САSЕ-технологий
Аббревиатуре САSЕ может быть поставлен соответствие следующий перевод – автоматизированная разработка программного обеспечения.
САSЕ-технология – это совокупность методов анализа, проектирования, разработки и сопровождения сложных систем программного обеспечения, поддерживаемых комплексом взаимосвязанных средств автоматизации.
Для реализации САSЕ-технологий создаются САSЕ-средства – инструментарий для разработчиков и программистов, позволяющий автоматизировать процесс проектирования и разработки программного обеспечечения.
При описании САSЕ -технологий используется понятие жизненный цикл (ЖЦ) программного обеспечения, который состоит из последовательностей состояний ПО, начиная от момента возникновения необходимости в данном программном продукте до момента его полного выхода из употребоения.. Обычно выделяют следующие этапы ЖЦ ПО:
§ анализ требований;
§ проектирование;
§ программирование (разработка),
§ тестировавание и отладка;
§ эксплуатация и сопровождение.
Наибольшее распространение получили следующие две модели ЖЦ [19]:
§ каскадная модель;
§ спиральная модель.
В случае каскадной модели переход к следующему этапу ЖЦ происходит только после того, как будет полностью завершена работа на предыдущем.
Положительные стороны каскадного подхода заключаются в том, что:
§ на каждом этапе формируется законченный набор проектной документации, отвечающий критериям полноты и согласованности;
§ выполняемые в логичной последовательности этапы работ позволяют планировать сроки завершения всех работ и соответствующие затраты.
Каскадная модель хорошо зарекомендовала себя при разработке ПО, для которого в самом начале можно достаточно точно и полно сформулировать все требования. Такая ситуация имеет место при разработке сложных расчетных систем, систем реального времени и других аналогичных задач.
С другой стороны, у каскадной модели есть и ряд недостатков, обусловленных тем, что реальный процесс создания ПО редко укладывается и жесткую каскадную схему. При проектировании, как правило, возникает потребность в возврате к предыдущим этапам и уточнении или пересмотре ранее принятых решений. Поэтому к настоящему времени наибольшее распространение получила спиральная модель ЖЦ.
Характеристики инф
Совокупность единой системы классификации и кодирования технико-экономической информации, унифицированных систем документации (УСД) и взаимосогласованных показателей, а также массивов технико-экономической информации, методов их организации, хранения и контроля представляет собой информаиионное обеспечение АСУ. Это одна из важнейших частей асу.
При разработке вопросов информационного обеспечения определяют виды и содержание информации, обрабатываемой с помощью технических средств АСУ и выдаваемой аппарату управления, а также систему взаимосвязанных показателей производственно-хозяйственной и финансовой деятельности предприятий; обосновывают систему кодирования и структуру классификаторов используемой технико-экономической информации, способы ее передачи, сроки и периодичность поступления в ВЦ; выбирают типы машинных носителей информации; разрабатывают структуру размещения входной и промежуточной информации, методы контроля достоверности информации, порядок ее хранения, поиска и внесения изменений; устанавливают информационные связи внутри решаемых задач и проектируемых подсистем по входной и промежуточной информации.
Под термином технико-экономическая информация понимают различные сведения, выраженные в определенном заданном виде и используемые для расчетов при планировании, прогнозировании, учете, контроле, оперативном управлении, а также при проектировании, производстве и эксплуатации систем. В информационном обеспечении АСУ выделяют состав информации. т.е перечень информационных единиц или их совокупностеи (показателей, констант, переменных, документов, других данных, необходимых для решения задач АСУ); структуру информации и закономерности ее преобразования, т.е. правила построения показателей, документов, преобразования информационных единиц; характеристики движения информации, т. е. количественные оценки потоков информации (объем, интенсивность, маршруты документов, схемы получения первичных данных, продолжительность хранения информации, сроки обновления данных); характеристики качества информации, т. е. систему количественных оценок полезности, полноты, своевременности, достоверности информации); способы преобразования информации, т. е. методы сбора, передачи информации, методики расчета показателей, подготовки рабочих массивов информации.
Используемая в АСУ информация может быть представлена либо в форме документов (первичных, накопительных, плановых, справочных и т.д.), либо в виде массивов на электронных носителях.
Технико-экономическую информацию, используемую в АСУ, классифицируют по способу использования в процессах управления, стабильности, отношению к ВЦ, виду, способу отображения, периодичности. По способу использования в процессах управления информацию делят на нормативно-справочную, директивно-плановую, оперативно-производственную, учетно-отчетную, аналитическую, конструкторско-технологическую и др. Нормативно-справочная информация включает массивы, содержащие нормативы функционирования транспортного процесса (граузоподъемность вагонов, расхода топлива и электроэнергии локомотивами, нормы времени на выполнение технологических операций операции и т. д) и справочные данные (коды ЕСР, их характеристику, номенклатуру перевозимых грузов, таблицы расстояний, различные константы и т. п.). К директивно-плановой информации относят документы, содержащие плановые показатели по всем видам производственно-хозяйственной деятельности предприятия: объемные показатели перевозок, выпуска продукции, финансовые показатели, показатели по труду и заработной плате, объему капиталных вложений, данные о потребности в материальных ресурсах и т. п. Оперативно-производственная информация характеризует производственно-хозяйственную деятельность предприятия и его финансовое состояние за определенный промежуток времени (сутки, декаду, месяц). Эту информацию следует быстро получать и обрабатывать. К учетно-отчетной информации относят показатели, которые характеризуют результаты фактической деятельности предприятий и выполнение планов по перевозкам, прибыли, труду и др. Аналитическая информация содержит данные о фактическом ходе транспортного процесса и выполнении перевозок по сравнению с плановыми заданиями, данные об использовании технических средств в сравнении с установленными нормативами, сведения о применении фонда заработной платы на 1 у.е. готовой продукции, данные о расходах на содержание административно-управленческого аппарата, использовании рабочего времени и т.д. Конструкторско-технологическая информация включает сведения о конструктивных характеристиках объектов, параметрах различных технологических процессов и т. д.
Кроме того, информация бывает научно-техническая, служебная, специальная и др.
По отношению к ВЦ информацию подразделяют на входную, поступающую от различных источников; промежуточную получаемую в результате обработки входной информации на ЭВМ (эту информацию можно использовать для решения смежных задач данной подсистемы или других подсистем), и выходную, выдаваемую различным потребителям либо в форме готовых документов, либо в виде машинных носителей.
Информацию по видуделят на первичную, которую оформляют, как правило, на месте протекания того или иного процесса, свершения того или иного события, и производную, которую получают при обработке на ЭВМ первичной информации. По способу отображения информация бывает текстовая, графическая, предметно-визуальная. Текстовую информацию подразделяют на алфавитную, цифровую и алфавитно-цифровую. Графическую информацию изображают на чертежах, мнемосхемах, а предметно-визуальную – в виде телевизионного изображения и на фотоснимках.
24 Фазы преобразования информации в АСУ
Основой функционирования автоматизированной системы управления является информационный процесс, характеризующийся определенными фазами преобразования информации, основные из которых нашли отражение в подсистемах комплекса технических средств.
Среди фаз обращения информации следует отметить прежде всего фазу подготовки информации. Подготовка информации может осуществляться вручную, машинным способом, с использованием различных видов носителей. Для увеличения быстродействия целесообразно осуществлять этап подготовки, используя либо машинные носители информации, либо такие сигналы, которые способны передаваться непосредственно от источника в канал связи. На этапе подготовки информация, снимаемая с объекта управления или подготовленная в результате действий оператора, наносится на некоторый носитель по определенному правилу и далее включается в информационный процесс. Другой фазой является регистрация информации, осуществляемая с целью образования документа, в котором информация дана в формализованном виде. Этот документ может храниться и использоваться при последующем управлении.
Следующими фазами преобразования являются сбор и передача информации. Сбор информации обычно осуществляется с территориально разнесенных точек объекта управления, например в пределах цеха, предприятия, отрасли промышленности, а также и с более отдаленных объектов.
Информация, передаваемая по каналам, в дальнейшем используется при принятии решения, поэтому она должна быть обработана. Обработка информации в АСУ производится с помощью ЭВМ, где централизуются функции обработки, и на основе отдельных моделей ситуации человеком с помощью детерминированных или неформализованных способов осуществляется принятие решения. \ В процессе обработки возможны промежуточные этапы хранения информации с использованием оперативных и долговременных запоминающих устройств, построенных на различных технических средствах. На этапе хранения информации возникает весьма серьезная задача систематизации имеющейся информации. Из информации формируется набор данных, создается банк данных.
Поскольку выработка управляющих воздействий немыслима без дальнейшего использования информации в контуре управления, то важной задачей является вывод информации в соответствующем виде и ее воспроизведение.
Независимо от фазы преобразования информации каждый вид ее обладает определенными характеристиками, среди которых полезно выделить связанные с функционированием АСУ следующие характеристики.
1 Цель информации. \
2 Способ передачи и формат информации.
3 Избыточность информации.
4. Время преобразования информации
5. Периодичность появления информации
6. Верность информации
Технологии передачи данных
Основные понятия
Термин передача данных появился в начале 60-х годов и был связан с дистанционным доступом к вычислительным ресурсам, а также обменом информацией между терминальным оборудованием абонентови ЭВМ в режиме телеобработки данных. Стремительное развитие программно-технических средств вычислительной техники привело в последующие годы к появлению вычислительных сетей или сетей ЭВМ.
По определению вычислительная сеть является взаимосвязанной совокупностью территориально рассредоточенных сие темобработки данных, средств и систем связи и передачи данных, обеспечивающая пользователям дистанционный доступ к ее ресурсам и коллективное использование этих ресурсов [2]. Из этого определении следует, что в состав вычислительной сети входит два основных множества территориально рассредоточенных объектов:
o систем обработки данных, включающих в себя различные ЭВМ для выполнения вычислений, хранения баз данных, поиска информации и т.п.,
o средств связи и передачи данных, обеспечивающих в общем случае как дистанционный доступ пользователей к ресурсам систем обработки, так и обмен информацией между различными удаленными системами обработки, а также между отдельными пользователями сети.
.
Второй составной частью вычислительной сети являются средства связи и передачи данных, образующих сеть передачи данных [1]. Сеть передачи данных состоит из множества территориально рассредоточенных узлов коммутации, соединенных друг с другом и с абонентами сети при помощи различных каналов связи.
Узел коммутации представляет собой комплекс технических и программных средств, обеспечивающих коммутацию каналов, сообщений или пакетов [4]. При этом термин коммутация означает процедуру распределения информации, при которой поток данных, поступающих в узел по одним каналам связи, передается из узла по другим каналам связи с учетом гребуемого маршрута передачи.
Концентратор в сети передачи данных представляет собой устройство, объединяющее нагрузку нескольких каналов передачи данных для последующей передачи по меньшему числу каналов
Канал связи является совокупностью технических средств и среды распространения, обеспечивающей передачу сообщения любого вида от источника к получателю при помощи сигналов электросвязи
Технологии передачи данных
Основные понятия
Термин передача данных появился в начале 60-х годов и был связан с дистанционным доступом к вычислительным ресурсам, а также обменом информацией между терминальным оборудованием абонентови ЭВМ в режиме телеобработки данных. Стремительное развитие программно-технических средств вычислительной техники привело в последующие годы к появлению вычислительных сетей или сетей ЭВМ.
По определению вычислительная сеть является взаимосвязанной совокупностью территориально рассредоточенных сие темобработки данных, средств и систем связи и передачи данных, обеспечивающая пользователям дистанционный доступ к ее ресурсам и коллективное использование этих ресурсов [2]. Из этого определении следует, что в состав вычислительной сети входит два основных множества территориально рассредоточенных объектов:
o систем обработки данных, включающих в себя различные ЭВМ для выполнения вычислений, хранения баз данных, поиска информации и т.п.,
o средств связи и передачи данных, обеспечивающих в общем случае как дистанционный доступ пользователей к ресурсам систем обработки, так и обмен информацией между различными удаленными системами обработки, а также между отдельными пользователями сети.
.
Второй составной частью вычислительной сети являются средства связи и передачи данных, образующих сеть передачи данных [1]. Сеть передачи данных состоит из множества территориально рассредоточенных узлов коммутации, соединенных друг с другом и с абонентами сети при помощи различных каналов связи.
Узел коммутации представляет собой комплекс технических и программных средств, обеспечивающих коммутацию каналов, сообщений или пакетов [4]. При этом термин коммутация означает процедуру распределения информации, при которой поток данных, поступающих в узел по одним каналам связи, передается из узла по другим каналам связи с учетом гребуемого маршрута передачи.
Концентратор в сети передачи данных представляет собой устройство, объединяющее нагрузку нескольких каналов передачи данных для последующей передачи по меньшему числу каналов
Канал связи является совокупностью технических средств и среды распространения, обеспечивающей передачу сообщения любого вида от источника к получателю при помощи сигналов электросвязи
История информатизации железнодорожного транспорта: направления информатизации этапы развития
Работы по информатизации железнодорожного транспорта СССР начались в конце 50-х годов.
Были определены следующие основные направления:
§ решение на ЭВМ инженерных задач (составление планов перевозок, формирования поездов, и т.д
§ создание комплексной автоматизированной системы управления железнодорожным транспортом с приоритетной разработкой системы оперативного управления грузовыми перевозками
В 60-е годы приобретен опыт решения инженерных задач на ЭВМ, была организована подготовка специалистов по техническим средствам вычислительной техники (ВТ) и программированию, в основном сформирована организационная структура хозяйства ВТ. В МПС были созданы Управление вычислительной техники и Главный вычислительный центр
В 1975 г. утверждаются основные положения генеральной схемы развития АСУЖТ, а в дальнейшем и Комплексная программа развития и повышения эффективности АСУ на железнодорожном транспорте на 1978–1985гг.
В течение трех пятилеток (1971–1985 гг.) развивалась техническая база хозяйства вычислительной техники:
§ построены здания Главного вычислительного центра (ГВЦ МПС) и дорожных вычислительных центров (ДВЦ);
§ вычислительные центры оснащены ЭВМ третьего поколения серии ЕС;
§ созданы информационно-вычислительные сети по управлению грузовыми и пассажирскими перевозками,
§ разработан специализированный терминал "Экспресс-2",
§ внедрены ЭВМ на машинно-счетных станциях взамен механических табуляторов.
К середине 80-х годов стало очевидным, что выполнение запланированных объемов внедрения вычислительной техники сдерживается недостаточным уровнем автоматизации линейных предприятии.
В период 1991–1995 гг. устаревшие ЕС ЭВМ были заменены импортными IBM 4381, HITACHI, COMPAREX (отечественная промышленность прекратила производство аналогичных ЭВМ).
В результате этих мероприятий производительность больших ЭВМ возросла в 3 раза; эти мероприятия окупились за 2 года только за счет экономии электроэнергии и других эксплуатационных расходов.
Был автоматизирован пономернои учет передачи вагонов.
Разработана и внедрена информационная технология управления парком "чужих" вагонов с целью минимизации времени их нахождения на территории России, в результате чего количество "чужих" ватной сократилось в 3,5 раза.
Непрерывно развивалась система интегрированной обработки дорожной ведомости (ИОДВ)
На базеАСОУП и других выполненных разработок внедряются автоматизированные диспетчерские центры управления (АДЦУ). расширяется полигон внедрения безбумажной технологии.
Внедрено автоматизированные рабочие места товарно-расчетных контор (АРМов ТВК),
Автоматизированы расчеты плана формирования поездов для всех сортировочных станций, графика движения пассажирских поездов с выдачей результатов на графопостроители,
С помощью ЭВМ решается свыше 1000 задач.
Доля специалистов железнодорожного транспорта, использующих средства вычислительной техники, к концу 1995 г. превысила 10 %,