Информационная система железнодорожного транспорта (ИСЖТ)

Недостатки АСУ железнодорожным транспортом (АСУЖТ). Современные задачи, стоящие перед отраслью. Функциональная структура ИСЖТ как совокупность четырех комплексов информационных технологий (КИТ1÷КИТ4). Базовые функции КИТов и основные внешние информационные связи между ними. Интеграция автоматизированных комплексов и систем в новые информационные технологии. Решения по архитектуре баз данных и знаний ИСЖТ. Архитектура системотехнической платформы ИС нового поколения. Конфигурационное управление в информационной системе. Методология создания и экономическая оценка информационной системы железнодорожного транспорта.

Железнодорожный транспорт, являясь одной из ключевых отраслей, объединяет всю производственную сферу и в силу этого должен иметь информационную систему, адекватную его роли. Функционирующая в настоящее время автоматизированная система управления железнодорожным транспортом (АСУЖТ) потенциально была определена Генеральной схемой развития более двадцати лет тому назад. В то время еще не существовало ни системных, ни инструментальных средств, информационно обеспечивающих решение поставленных перед отраслью задач.

В табл. 1 приведены результаты анализа некоторых наиболее существенных проблем управления железнодорожным транспортом и возможные варианты их решения современными методами информатизации.

Таблица 1

Недостатки управления и варианты их устранения

Недостатки управления	Недостатки АСУЖТ	Варианты решения
Сложность принятия комплексных управленческих решений	Отсутствие аппарата оценки предлагаемых решений	Моделирование вычислительными средствами предлагаемых решений
Несвоевременное получение оперативной информации	Отсутствие необходимых динамических моделей и СУБД	Создание динамических моделей и систем реального времени
Отсутствие механизма оценки железнодорожных перевозок на рынке транспортных услуг	Отсутствие системы оперативного реагирования на колебания рынка	Создание комплекса информационных технологий по управлению рынком
Трудности взаиморасчетов с клиентами	Отсутствие механизма оценки финансового состояния клиента	Создание комплексной информационной системы доходов
Ограниченный доступ к информации при принятии комплексного решения	Автономные АСУ по хозяйствам железнодорожного транспорта	Создание взаимоувязанных комплексов информационных технологий

Одобренная 28 февраля 1996 г. расширенным заседанием коллегии МПС РФ «Концепция информатизации железнодорожного транспорта России на 1996-2005 годы» положила начало разработке информационной системы, отвечающей современным требованиям.

В настоящее время перед железнодорожным транспортом стоят следующие задачи:

- последовательность каких мер необходима для повышения конкурентоспособности на рынке транспортных услуг;

- как обеспечить высокий уровень обслуживания клиентов и пассажиров, при одновременном сохранении на максимально возможном уровне объемов грузовых и пассажирских перевозок;

- каковы возможности увеличения размеров прибыли отрасли с заданной структурой управления;

- в каком направлении оптимизировать структуру управления отраслью в условиях рыночной экономики.

Главная цель информационной системы железнодорожного транспорта (ИСЖТ) – обеспечить решения этих и других подобных вопросов. Информационная система нового поколения представлена в виде укрупненной двухуровневой структуры, обеспечивающей решение основных задач и реализацию функций информатизации.

Первый уровеньреализуется в прикладных комплексах информационных технологий управления перевозочным процессом, маркетингом, экономикой и финансами, инфраструктурой транспорта, непроизводственной сферой.

Во второй уровень входят информационная среда и инфраструктура информатизации. Этот уровень является обеспечивающим и на нем базируется первый.

Архитектура ИС также является двухуровневой. Ее представляют: с одной стороны – организационные структуры Главного вычислительного центра (ГВЦ), информационно-вычислительные центры дорог (ИВЦ), подразделения дорожного уровня и линейных предприятий транспорта; с другой – средства вычислительной техники, коммуникаций и программных систем обработки информации, применяемые в указанных функциональных структурах.

Разработанная функциональная структура ИС железнодорожного транспорта рассматривается как совокупность четырех комплексов информационных технологий (КИТ1÷КИТ4).

Комплекс информационных технологий управления перевозочным процессом (КИТ1). Представлен базовыми функциями по грузовым и пассажирским перевозкам.

Комплекс информационных технологий управления маркетингом, экономикой и финансами (КИТ2). Данные задачи в АСУЖТ оказались наименее разработанными, что создало определенные проблемы выделения базовых функций и формирования описаний. Информационные технологии КИТ2 ориентированны на формирование заказов и планирование перевозок, увеличение доходов, укрепление конъюнктурного положения за счет сохранения и увеличения доли железных дорог на транспортном рынке страны, на стабильное обеспечение денежных и платежных ресурсов, минимизацию затрат, связанных с выполнением эксплуатационных и ремонтных программ и т.п.

Комплекс информационных технологий управления инфрастуктурой железнодорожного транспорта (КИТ3). Инфраструктура представлена как совокупность хозяйств, обеспечивающих с помощью основных технических средств перевозки грузов и пассажиров. В каждом хозяйстве, как правило, решается большое количество крупных и мелких разнородных задач, в связи с чем их эксплуатационные функции выделены в самостоятельные бизнес-процессы. Эти технологии информационно обеспечивают деятельность по управлению эксплуатационной работой и развитию хозяйств пути сооружений, СЦБ и связи, электроснабжения, локомотивного, вагонного, пассажирского и хозяйства гражданских сооружений, работой в чрезвычайных условиях, управлению экологией, железнодорожной промышленностью, материально-техническим снабжением, ресурсами инфраструктуры и проч. Все множество реализуемых с их помощью технологических процессов сведено к двум основным циклам: внешнему, реализующему обеспечение перевозочного процесса перевозочными ресурсами, и внутреннему - обеспечивающему техническое состояние объектов инфраструктуры, требуемое для выполнения перевозочного процесса.

Комплекс информационных технологий управления непроизводственной сферой железнодорожного транспорта (КИТ4). Основой структуризации системы управления и множества объектов непроизводственной сферы является установка на повышение эффективности кадровой и социальной политики на базе четкого закрепления функций за руководителями и исполнителями. Данный комплекс представлен следующими основными функциями управления: учебными заведениями, персоналом, жилищно-коммунальным хозяйством, рабочим снабжением, здравоохранением и научно-технической информацией.

Функциональная структура ИС отображает технологические процессы на транспорте, представленные в виде трехуровневых, связанных между собой, бизнес-процессов сетевого, дорожного и линейного уровней управления. Информационные технологии взаимодействуют как внутри комплексов, так и между ними.

Поскольку функциональные модели, выполненные с помощью современных средств системного анализа и CASE-технологий, непосредственно отображают основные виды деятельности, то сформированная на их основе архитектура информационной среды, включая базы данных, комплексы технических средств и коммуникаций ИС отвечает целям и задачам отрасли.

Основой обеспечения содержательного и концептуально единства ИС выступают базы данных и знаний, главной составляющей которых является описание реализуемых информационных технологий, формализованные во внутримашинном представлении. Архитектура информационной среды предусматривает ведение распределенных баз данных, построенных в двух-трехзвенной клиент-серверной архитектуре и реализованных с применением реляционных систем управления базами данных для каждого комплекса информационных технологий.

Для применения на верхнем уровне ИС, объединяющем ГВЦ и ИВЦ дорог выбраны известные и апробированные СУБД DB2 и Oracle. Средствами первой из них реализуются базовые прикладные системы КИТ1 и КИТ3, средствами второй – КИТ2 и КИТ4. Сделанный выбор и распределение обусловлены требованиями эволюционного перехода от АСУЖТ к ИСЖТ, характером решаемых задач, а также необходимостью обеспечения методического единства реализаций подсистем по КИТам.

Архитектура баз данных имеет иерархическую двухуровневую организацию, исходя из необходимости обеспечения деятельности центрального аппарата отрасли и управлений дорог (верхний уровень), а также предприятий транспорта (линейный уровень). Архитектура систем взаимодействия баз данных и прикладных систем КИТов определяется стандартом создания и функционирования среды распределенной обработки и приложений (стандарт DCE).

Наиболее полно основным общесистемным требованиям, обеспечивающим переход от автономных к интегрированным комплексам информационных технологий, удовлетворяет архитектура системотехнической платформы, представляющая:

- вычислительные и телекоммуникационные средства (техника и системное прикладное обеспечение);

- распределенную вычислительную среду (DCE, MQ Series), обеспечивающую создание единой территориально распределенной и безопасной вычислительной системы;

- основные системы обеспечения: безопасности, управления вычислительными ресурсами, конфигурации и архивации.

Для реализации процессов жизненного цикла ИС предусмотрено создание системы конфигурационного управления, обеспечивающей организационно-методические мероприятия, документацию и средства автоматизации управления развитием и сопровождением. Система учитывает централизованную структуру отрасли и увязана с ее финансовой и технической политикой. Наличие региональных особенностей, территориальная удаленность ИВЦ дорог и линейных предприятий предполагает разнесение процесса планирования по уровням организационной иерархии в соответствии со структурой органов управления железнодорожным транспортом и транспортных предприятий негосударственных форм собственности.

Методология создания ИС обеспечивает реализацию всех стадий проектирования и создания – от разработки требований и технического задания по подсистемам до их реализации, интеграции, внедрения, управления сопровождением и развитием. Основу методологии составляют: архитектурная концепция, модульный подход, технология создания открытых систем и приложений.

Архитектурная концепция проектирования определяет базовые архитектуры ИС и их взаимосвязи, для которых должны формироваться и оцениваться технические и рабочие проектные решения. Ими являются следующие архитектуры: функциональная, системотехнической платформы, коммуникаций, информационной среды (баз данных), прикладного программного обеспечения и интеграции.

Модульный подход определяет процесс создания новой крупномасштабной ИСЖТ, который представляется как последовательный процесс создания и развития взаимосвязанных и согласованных модулей от предприятия до ИС в целом. Применение подхода обеспечивает

– простую и быструю процедуру разбиения системы на части и объединение частей в систему, что позволяет организовывать и вести согласованную разработку системы по частям и сборку частей в единое целое и сокращает затраты на разработку и сопровождение системы;

- решение проблемы размерности создаваемых информационных технологий на стадиях как системного, технического, рабочего проектирования и оценку эффективности принятых проектных решений до их реализации.

Технология создания открытых систем и приложений обеспечивает возможность работы в распределенных средах и в различных архитектурах, простоту переноса программного обеспечения при смене системотехнической платформы, СУБД, перенос приложений на различные платформы, включая мэйнфрэймы.

Созданная методология опирается на международные и отечественные стандарты, учитывает достижения современных информационных технологий.