Управление объектами на железнодорожном транспорте

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вопрос №1. Понятие управления

Управление объектом на одном уровне

Любая управляемая система, при таком подходе, рассматривается состоящей из двух частей: объекта управления и управляющей системы (управляющего органа, субъекта управления), которые связаны между собой вертикальными связями (прямыми и обратными).

Управляющая система (УС) - управляющий орган - выполняет функции переработки содержательной части информации о бывших, настоящих и будущих состояниях физических потоков и переходов их из одного состояния в другое на объекте управления (ОУ).

Управляемые системы могут быть: механическими, автоматическими, автоматизированными, комплексными (включают элементы из трех предыдущих).

К механическим относят системы, в которых съем характеристик состояния элементов объекта и потоков на них, передачу регулировочных воздействий, принятие решений о воздействии на потоки выполняют какие-либо механизмы, датчики (примером может служить управление заполнением воды сливного бачка в интересном месте).

К автоматическим относят системы, где сбор, переработка, передача информации выполняются средствами автоматики или ЭВМ без участия человека (например, автопилот, автомашинист)

Любая управляющая система это - фабрика переработки информации. Любое управление рассматривается как обработка информации на замкнутых информационных контурах управления (ЗИКУ).

Для того, чтобы осуществлять управление объектом, необходимо решать в УС определенный набор классов задач во взаимной связи на информационных контурах с замыканием их на ОУ или нижний уровень системы.

Вопрос 2. Содержание основных принципов проектирования ИС

Принцип первого руководителя - предполагает руководство разработкой стратегических планов создания ИС, ее макроструктуры (общей стратегии, общей методологии) начальником, директором, руководителем подразделения.

Принцип системного подхода - предполагает построение системы исходя из главных целей, с разделением на подсистемы и субподсистемы, взаимно связанные между собой, при решении всех задач с реализацией конечной цели - эффективного управления процессами в объекте управления.

Принцип новых задач - заключается в том, чтобы при создании ИС не автоматизировать традиционную технологию обработки информации (ручную или локальную на ЭВМ), а разрабатывать проблему с позиций открывающихся принципиально новых возможностей, с учетом использования прикладной математики, вычислительных машин и их сетей, тем самым избежать возможности «автоматизировать беспорядок», т. е. решать проблему необходимо в новом качестве.

Принцип непрерывного развития системы, реализация которого состоит в том, что при построении ИС, ее структура, технология, топология информационных потоков должны обеспечиваться как механизмом возможностей подключения, добавления частей без глобального изменения и переделки, перестройки всей системы в целом, так и по возможности ее элементов на всем жизненном цикле программного обеспечения.

Принцип типовости проектных решений. Все элементы ИС, обеспечивающие ее функциональные части, должны быть стандартными (типовыми), удовлетворять требованиям построения общегосударственных и отраслевых автоматизированных систем обработки данных. Построение всех элементов обеспечивающей части должно вестись на единой методологии.

Принцип открытости - предполагает гибкую настройку на совместимость информационно-математического обеспечения со всеми стандартами, на поддержку сетевых технологий, а также возможность наращивания необходимых классов задач за счет взаимодействия с информационно-математическим обеспечением различных разработчиков, а также возможность модификации существующих частей за счет использования разработок разных проектировщиков.

Принцип единства, полноты и сопоставимости информационного обеспечения - заключается в создании единого информационного обеспечения по минимальной исходной информации при параллельном и последовательном использовании всего комплекса задач всеми функциональными подсистемами, субподсистемами, классами задач - во взаимной связи. Обновление информации выполняется в едином месте, исключая дублирование ее ввода или автоматизированное повторное формирование.

Принцип гибкой адаптации информационно-математического обеспечения - предполагает, во-первых, настройку разработанного информационно-математического обеспечения на установленные и модифицируемые компоненты обеспечивающей части ИС на всех уровнях УС, во-вторых, создание механизма, позволяющего организовывать менее трудоемкий перенос в другие условия и среды функционирования, как типового решения для тиражирования, в-третьих, создание возможности адаптации пользователем обеспечивающей части.

Принцип поэтапной разработки и внедрения. Из-за большого объема и стоимости работ, автоматизированная система не может быть реализована и внедрена за один этап.

Поэтому необходимо с самого начала создать возможность реализации принципа поэтапной разработки и внедрения, который предполагает наличие механизма, позволяющего поэтапное проектирование и внедрение автоматизированной переработки данных.

Вопрос 4. Функциональная структура системы АСУЖТ

Инфраструктура - это телекоммуникационно-вычислительная сеть, обеспечивающая подготовку, передачу, хранение, обработку и выдачу информации всем пользователям по всем аспектам деятельности железнодорожного транспорта.

Рис. 3.1. Структура информатизации железнодорожного транспорта

Вопрос 8. Понятие иерархической системы классификации. Достоинства и недостатки

Характерными особенностями иерархической системы являются:

- наличие в системе неограниченного количества признаков классификации;

- соподчиненность признаков классификации, что выражается разбиением каждой классификационной группировки, образованной по одному признаку, на множество классификационных группировок по нижестоящему (подчиненному) признаку.

При построении иерархической системы классификации (рис. 4.1) сначала выделяется некоторое множество объектов , подлежащее классифицированию, для которого определяются полное множество признаков классификации и их соподчиненность друг другу, затем каждую такую группировку так же разбивают на ряд последующих, получая на каждом этапе более конкретные характеристики объекта.

Рис. 4.1. Схема построения иерархической системы классификации

? Положительные стороны такой классификации:

? логичность;

? простота построения;

? удобство логической и арифметической обработки.

? Недостатки иерархической системы классификации:

? жесткая структура классификации, не позволяющая вносить новые признаки или изменять их последовательность;

? гибкость этой системы обеспечивается только за счет ввода большой избыточности в ветвях, что приводит к слабой заполненности структуры классификатора.

Вопрос 5. Состав и принципы разработки информационного обеспечения

Информационное обеспечение системы должно строиться на следующих принципах:

? интеграции информационных потоков на основе однократного ввода информации о технологических событиях и многократном использовании;

? обеспечении защиты информации;

? повышении надежности функционирования информационного обеспечения путем дублированного хранения на внешних носителях.

При проектировании информационного обеспечения разрабатывается:

1) описание структуры информационного обеспечения, запросов выходных документов;

2) описание логического и форматного контроля вводимых данных;

3) описание технологического контроля, предусматривающего проверки технологических цепочек ввода информации;

4) описание системы кодирования данных, а также используемые при кодировании классификаторы;

5) оценка интенсивности информационного обеспечения и сообщений - запросов.

Вопрос 3. Организационная структура системы АСУЖТ

Комплексная АС представляет собой иерархию подсистем. Взаимодействие между подсистемами может быть организовано по разным структурам: цепочечной (рис. 1, а), многосвязевой (рис. 1, б), централизованной радиальной (рис. 1, в), кольцевой (рис. 1, г).

Рис. 2.1. Структурные схемы взаимодействия систем

Структура системы - строение, устройство системы, определяемое составом основных частей, их взаимосвязью и взаиморасположением. Во всех АС выделяют две части функциональную и обеспечивающую. Элементами функциональной части АС являются подсистемы, функции или их части, задачи и комплексы задач.

Функция системы - это та деятельность или процесс, ради которого создана система, той миссии, которую она должна осуществлять. Это элементы процесса управления % сбор информации, ее анализ или синтез; оценка ситуации (в результате оперативной информации в сопоставлении с нормой); разработка (расчет) вариантов управляющих воздействий (оперативный план); принятие решений и передача управляющих воздействий для исполнения.

Организационная структура управляющей системы - форма распределения функций управления между подразделениями структуры с указанием состава и взаимной соподчиненности этих подразделений. Под подразделением (звеном) структуры управления понимается структурное подразделение или должностное лицо, выделяемое для реализации близких по характеру функций или задач управления.

Обеспечивающая часть АС включает в себя техническое, информационное, математическое программное и другие виды обеспечения.

Обеспечивающая часть или отдельные виды обеспечения могут создаваться и функционировать специально для одной АС или использоваться разными АС (по принципу коллективного пользования).

Вопрос 6. Перечислить и дать определение единицам измерения информации

В информационном обеспечении автоматизированных систем управления приняты следующие понятия о единицах измерения

? БИТ - количество информации, содержащейся в указанной величине, принимающей с равной вероятностью 2 различных значения;

? БАЙТ - строка из 8 двоичных знаков;

? КБАЙТ, МБАЙТ, ГБАЙТ;

? символ - один или несколько двоичных знаков, используемых для представления объекта или понятия;

? поле - совокупность символов, которые для символов определяются как единое целое;

? блок - минимальная логически законченная порция информации, объединенная общим смыслом (строка документа);

? сообщение - совокупность полей и блоков, создающих законченную порцию информации, относящейся к одной теме;

? массив - совокупность сообщений, имеющих отношение к одной теме (пачка документов);

? зона - часть информации, передаваемая в соответствии с одной операцией ввода - вывода;

? том - часть информации, размещенная на одном магнитном барабане.

Вопрос 9 Понятие фасетной системы классификации, достоинства и недостатки.

Фасет - это аспект классификации, который используется для образования независимых классификационных группировок.



Рис. 4.2. Схема построения фасетной системы классификации

Фасетная система характеризуется следующими особенностями построения:

- имеется некоторое множество классифицируемых объектов ( );

- это множество можно рассматривать в нескольких аспектах, каждый из которых может характеризоваться одним или несколькими признаками, образующими фасет ( );

- устанавливается некоторый порядок следования фасетов с помощью фасетной формулы (при этом последовательность фасетов определяется по частоте обращения к этим фасетам на некотором множестве заданных задач);

;

- определяется количество подмножеств классификационных группировок, число которых определяется числом задач, обращающихся при своем решении к тем или иным фасетам.

Преимущества данной системы:

- большая емкость системы;

- высокая степень гибкости.

Недостатки системы:

- сложность структуры системы;

- низкая степень заполненности системы.

Вопрос 7. Дать определение основным понятиям классификации информации (классификация….)

Классификатор - это документ, с помощью которого осуществляется формализованное описание информации, содержащей наименования объектов, наименования классификационных группировок и их кодовые значения.

Для кодирования объектов необходимо их упорядочить по некоторым признакам.

Результат упорядоченного распределения объектов заданного множества носит название классификации.

Совокупность правил распределения объектов множества на подмножества называется системой классификации.

Процесс распределения объектов классификации в соответствии с принятой системой классификации носит название процесса классифицирования.

То свойство или характеристика объекта классификации, которое позволяет установить его сходство или различие с другими объектами классификации, называется признаком классификации.

Множество или подмножество, объединяющее часть объектов классификации по одному или нескольким признакам, носит название классификационной группировки.

Вопрос 10. Понятие и основные системы кодирования информации

информационный система кодирование обеспечение

Кодирование - это процесс присвоения условных обозначений объектов и классификационным группам по соответствующей системе кодирования.

Совокупность правил, по которым определяются системы кодов и порядок их использования, называют системой кодирования.

Код - это условное обозначение объектов или группировок в виде знака или группы знаков в соответствии с принятой системой. Код базируется на определенном алфавите.

Порядковая система - это наиболее простая по своему построению система кодирования. Суть ее заключается в том, что всем понятиям, объектам присваивается порядковый номер. Этот порядок может быть случайным или определяться после предварительной группировки объектов. Ее как правило, применяют для кодирования малозначных, устоявшихся и простых множеств объектов, не требующих предварительной классификации.

Серийно-порядковая предусматривает распределение объектов понятий на группы (серии). В каждой серии присваиваются порядковые номера.

1. Последовательные системы кодирования характеризуются тем, что они базируются на предварительной классификации по иерархической системе, в результате использования которой коды нижестоящих группировок образуются путем добавления кодов к кодам вышестоящих группировок.

2. Параллельные системы кодирования характеризуются тем, что они строятся на основе использования фасетной системы классификации и коды группировок по фасетам формируются независимо друг от друга.

Последовательные и параллельные системы строятся на базе разрядной или комбинированной системы кодирования.

Разрядная система кодирования применяется для кодирования объектов, определяемых несколькими соподчиненными признаками.

Комбинированная система кодирования, обладая всеми преимуществами разрядного кода, применяется для кодирования больших номенклатур (перечней) объектов, которые характеризуются многими соподчиненными или независимыми признаками. Вопрос 12 Правовое и эргономическое обеспечения

Эргономическое обеспечение

Комплексные эргономические требования к АРМ и рабочим помещениям с ПЭВМ включают в свой состав следующие группы единичных эргономических требований.

1. Антропометрические требования, направленные на обеспечение соответствия габаритов АРМ размерам тела подавляющего большинства работников, пользующихся данными АРМ, а также на обеспечение оптимального взаимного расположения основных составляющих рабочего места: рабочего стола, кресла, подставки для ног, пюпитра.

2. Требования к размещению органов управления (ОУ), направленные на обеспечение нормативов по размещению основных приборов: клавиатур, манипуляторов «мышь», секций связи и других технических средств АРМ.

3. Требования к размещению средств отображения информации (СОИ), направленные на обеспечение процесса оптимального считывания информации с экранов дисплеев и других информационных поверхностей с учетом возможностей зрения и за счет соблюдения требований к цветовому кодированию, к соответствию размеров символьной информации расстоянию до информационных поверхностей.

Организация АРМ и рабочих помещений оперативно-диспетчерского персонала должна учитывать основные санитарно-гигиенические требования к созданию комфортных условий рабочей среды.

Комплексная эргономическая оценка АРМ и условий труда должна включать в себя несколько этапов, необходимость которых обусловлена действующими эргономическими и санитарно-гигиеническими требованиями.

На начальном этапе проводят натурное обследование и создают описание АРМ, в котором отражают назначение рабочего места, функции и управляющие действия оператора.

На втором этапе производят измерения и масштабно-графическое моделирование размеров АРМ и размещения КТС.

Третий этап - оценочный. С использованием комплекса нормативов, учитывающих возможности зрения, антропометрические данные человеческого тела, определяют имеющиеся на АРМ отклонения от требований этих нормативов.

В ходе проработки каждого этапа подробно рассматривается соблюдение группы единичных требований, предъявляемых к АРМ.

На оператора воздействуют различные группы опасных и вредных производственных факторов (ОВПФ). Поскольку основными ОВПФ для оперативно-диспетчерского персонала являются психологические нагрузки, то частичное ослабление (устранение) ОВПФ возможно за счет информационной разгрузки.

Правовое обеспечение

Правовое обеспечение функционирования АС должно формироваться за счет использования существующей государственной и отраслевой нормативной базы (при необходимости - и межотраслевой или международной).

Создание новых подразделений, связанных с автоматизацией, должно являться следствием внедрения средств компьютеризации и новых информационных технологий. В этом случае в технологический процесс непосредственно включаются средства автоматизации и персонал, обеспечивающий их функционирование.

Должны быть разработаны правовые документы, определяющие создание новых подразделений, связанных с функционированием АС.

Должны быть утверждены правовые документы, определяющие изменение прав и ответственности персонала в связи с использованием средств автоматизации.

Специфическим правовым требованием при создании АС является обязательность выполнения законов, связанных с защитой авторских прав.

Вопрос 14. Технические средства сбора информации

информационный система кодирование обеспечение

Различают две группы технических средств сбора информации.

1. Средства сбора переменной первичной информации.

2. Средства автоматической регистрации.

Средства сбора переменной первичной информации служат для автоматизации сортировочных процессов на горках, а в автоматизированной системе контроля дислокации и работы локомотивов для получения динамической модели дороги. Исходные данные поступают с выделенных технических станций, а также из локомотивных депо в виде сообщений. Под сбором понимается получение данных от ряда источников.

Под регистрацией носителей понимается занесение данных на машинный носитель или документ.

Под подготовкой понимается приведение их к виду, пригодному для использования средствами вычислительной техники.

Подготовка проходит в несколько этапов:

1-й этап - прием документов, контроль заполнения.

2-й этап - данные с первичных документов заносятся на машинные носители информации по макетам, в соответствии с последовательностью размещения реквизитов на носителях.

3-й этап - осуществляется контроль правильности занесенной на носитель информации.

4-й этап - исправления и перезапись ошибочной информации.

5-й этап - хранение и накопление носителей.

6-й этап - упорядочение массивов и при необходимости перезапись с одних носителей на другие.

При автоматизированном способе наиболее широкое применение получили полуавтоматические устройства, позволяющие получить печатный документ и машинный носитель.

При автоматическом способе съем и ввод данных в АСУ производится с помощью различных датчиков, устанавливаемых на объектах учета. При их работе выполняется автоматическая регистрация однородных количественных показателей. Ими могут быть рельсовые цепи, счетчики осей, ПОНАБ.

Вопрос 15. Технические средства обработки информации. Технические средства передачи информации

Технические средства обработки информации

В нулевом поколении (4000 г. до н.э. - 1900 г.) в течение шести тысяч лет наблюдалась эволюция от глиняных таблиц к папирусу, затем к пергаменту и, наконец, к бумаге.

Первое поколение (1900-1955) связано с технологией перфокарт, когда запись данных представлялась на них в виде двоичных структур. Процветание компании IВМ в период 1915-1960 гг. связано с производством электромеханического оборудования для записи данных на карты, сортировки и составления таблиц.

Это были громоздкие машины, потребляющие много электроэнергии. Они выполняли несколько тысяч операций в секунду и имели память в несколько тысяч машинных слов.

Второе поколение (программируемое оборудование обработки записей, 1955-1980 гг.) связано с появлением технологии магнитных лент, каждая из которых могла хранить информацию десяти тысяч перфокарт, его называют транзисторно-ферритовым.

Третье поколение (оперативные базы данных, 1965-1980 гг.) связано с внедрением оперативного доступа к данным в интерактивном режиме, основанном на использовании систем баз данных с оперативными транзакциями.

В этих ранних базах данных поддерживались три вида схем данных:

- логическая

- физическая

- предоставляемая каждому приложению подсхема

Четвертое поколение - в этих машинах на кристалле размером 1 см2 стали размещаться сотни тысяч электронных элементов. Скорость и объем памяти возросли в десятки тысяч раз по сравнению с машинами первого поколения и составили примерно 109 операций в секунду и 107 слов соответственно.

Пора пятого поколения ЭВМ в истории развития вычислительной техники наступила с конца 80-х годов. Технологические, конструкторские, структурные и архитектурные идеи машин пятого поколения принципиально отличаются от машин предшествующих поколений. Прежде всего, их структура и архитектура отличаются от классической. Высокая скорость выполнения арифметических вычислений дополняется высокими скоростями логического вывода. Даже скорость предполагается выражать в единицах логического вывода.

Технические средства передачи информации

Совокупность ТС, предназначенных для приема и передачи сообщений и характеризующихся определенным способом преобразования в сигнал и обратно образуют систему передачи данных.

Устройства передачи данных включают в себя:

- сеть каналов связи;

- коммутационные устройства;

- аппаратуру передачи данных;

Каналы связи могут быть:

- телефонными;

- телеграфными;

по способу коммутации:

- коммутируемыми;

- выделенными.

Коммутационные устройства - обеспечивают автоматическое соединение абонентов. В сетях передачи данных используют два вида коммутации: коммутацию каналов (в этом случае между абонентами создается прямой канал) и коммутацию сообщений (при этом осуществляется переприем данных в узлах связи), коммутация пакетов.

Области применения различных методов коммутации. Анализ методов коммутации показал, сто метод коммутации каналов необходимо применять в таких сетях, где абоненты обмениваются информацией в виде диалога с малым временем реакции. По результатам исследований рекомендуется применение коммутации каналов, если время занятия канала связи между абонентом и узлом составляет 6-12 минут в час наибольшей нагрузки. Сети с коммутацией сообщений или пакетов более приспособлены к использованию в сетях ЭВМ, где возникают требования передачи многоадресных и циркулярных сообщений, сообщений различной срочности и т. д. Наиболее эффективным является метод коммутации пакетов.

Вопрос 16 Методы обнаружения ошибок. Назначения и принцип действия

Методы обнаружения ошибок базируются на анализе информации по синтаксическому и семантическому содержанию. В первом случае контролируются элементарные составляющие информации - знаки, во втором - смысловое содержание информации, ее логичность, согласованность данных.

К основным методам обнаружения ошибок в информации:

- метод контрольных сумм;

- метод защиты реквизитов контрольным разрядом;

- метод контроля формата сообщения;

- программно-логические методы контроля.

Метод контрольных сумм получил широкое распространение при подготовке первичной информации и контроле правильности ввода массивов данных в ЭВМ, контроле правильности считывания и записи информации на внешние носители.

? Преимущества метода:

- высокая эффективность;

- возможность выявления ошибок различного характера аппаратным (в точках регистрации) и программным (при вводе информации) путем.

При методе защиты реквизитов контрольным разрядом их кодовое обозначение дополняют рассчитанным по определенному алгоритму контрольным разрядом. Если правильность записи контролируется автоматически, то по тому же алгоритму вычисляется значение контрольного разряда и сравнивается с имеющимся в коде. Совпадение их указывает на отсутствие ошибок.

? Преимущества метода:

- возможность реализации автоматически в местах регистрации информации и программным путем при вводе и обработке информации в ЭВМ;

- обеспечивается контроль информации на всех фазах ее преобразования;

- не требует дополнительных трудовых затрат для контроля регистрируемой информации.

? Недостатки метода:

- контролем охватываются только реквизиты, защищенные контрольным разрядом.

Метод контроля формата сообщения основан на использовании внутренней избыточности информации и проверяет ее формальное содержание. Внутренняя избыточность информации обусловлена различными связями и закономерностями, существующими внутри макетов сообщений и между отдельными сообщениями. Контроль состоит в проверке структуры сообщения на соответствие ее определенному макету.

Программно-логические методы контроля основаны на использовании внутренней избыточности экономической информации и проверяют ее формальное содержание. Контроль состоит в проверке

Методы обнаружения ошибок и повышения достоверности при передаче информации по каналам связи можно разделить на три группы:

1) основанные на повторении передачи символа или сообщения с последующим сравнением принятых текстов;

2) предусматривающие использование избыточного кодирования;

3) основанные на передаче данных с применением обратной связи.

Вопрос 11. Виды и назначение классификаторов

Каждый классификатор может быть предназначен для однозначной идентификации объекта, передачи информации на расстояние по каналам связи или для поиска и логической обработки первичной информации с целью получения и выдачи результативной информации.

По сфере действия выделяют следующие виды классификаторов:

- международные - входят в состав Системы международных экономических стандартов и обязательны для передачи информации между организациями разных стран мирового сообщества)

- общегосударственные - общесистемные, обязательные для организации передачи и обработки информации между системами государственного уровня внутри страны;

- отраслевые - для выполнения процедур обработки и передачи информации между организациями внутри отрасли);

- локальные - используются в пределах отдельных предприятий).

Вопрос 13. Программное обеспечение

По назначению ПО подразделяется на пять основных типов; системное, прикладное, системы разработки, системы управления базами данных (СУБД) и экспертные системы. Последние два типа до недавнего времени относились к прикладному ПО, но современные тенденции развития компьютерного и информационного обеспечения позволили рассматривать их как отдельный тип программного обеспечения.

1. Системное ПО - комплекс программ, необходимых для обеспечения функционирования ЭВМ, ее составных частей и межсетевого взаимодействия. Обычно, к системному ПО относят операционные системы.

2. Прикладное ПО - комплекс программ, реализующий алгоритмы, предназначенные для решения функциональных подсистем АСУЖТ.

В прикладное ПО входят как пакеты прикладных программ, предназначенных для широкого круга функциональных задач, так и ПО, написанные специально для конкретных узкоспециализированных задач (например, АРМ инженера по плану формирования поездов).

3. Системы создания ПО - комплекс программ, предназначенных для разработки программного обеспечения на специальных языках программирования.

4. Системы управления базами данных - это программные средства, предназначенные для создания, наполнения, обновления и удаления данных (электронных хранилищ информации).

5. Экспертные системы - это программа, которая заменяет эксперта в той или иной области. Они предназначены, главным образом, для решения практических задач, возникающих в слабоструктурированной и трудноформализуемой предметной области.

Вопрос 17. Основные понятия и состав абонентского оборудования системы передачи данных

Термин «передача данных» появился в начале 60-х гг. и был связан необходимостью дистанционного доступа к вычислительным ресурсам, а также обменом информацией между терминальным оборудованием абонентов и ЭВМ в режиме телеобработки данных. Таким образом, появились вычислительные сети или сети ЭВМ.

Вычислительная сеть является взаимосвязанной совокупностью территориально рассредоточенных систем обработки данных, средств и систем связи и передачи данных, обеспечивающих пользователям дистанционный доступ к ее ресурсам и коллективное использование этих ресурсов.

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.

Концентраторы - устройства, объединяющие нагрузку нескольких каналов передачи данных, для последующей передачи по меньшему числу каналов.

Канал связи - совокупность технических средств и среды распространения, обеспечивающей передачу сообщения любого вида от источника к получателю при помощи сигналов электрической связи.

Вопрос 19. Особенности построения СПД грузовых перевозок

Создание систем телеобработки и развития сетей передачи на железнодорожном транспорте обусловлено требованиями к системам, функционирующим на транспорте. Эти требования обусловили создание двух относительно независимых сетей передачи данных:

- СПД грузовыми перевозками;

- СПД пассажирскими перевозками.

СПД грузовыми перевозками, главным образом, обеспечивает обмен сообщениями в нежестком по времени режиме и передачу сообщений и файлов при межмашинном обмене. Система имеет трехуровневую структуру:

- уровень линейных предприятий

- дорожный уровень

- сетевой уровень.

СПД линейного уровня предназначена для автоматизированного съема, централизованного сбора, распределения потребителям в реальном масштабе времени оперативной информации.

СПД ЛП строится на базе концентраторов информации (КИ) и линейных контроллеров (ЛК), подключаемых к КИ. В свою очередь, к ЛК подключается оконечное оборудование контролируемых объектов. В СПД ЛП может быть реализовано два варианта структур:

- радиально-узловой;

- многоточечной (шинной).

Вопрос 18. Назначение и классификация СПД

Системы передачи информации предназначены для организации в одной физической среде распространения множества независимых раздельных каналов связи и обеспечения передачи информации по этим каналам при подключении к системе различного абонентского, коммутационного и другого оборудования.

По виду сигналов системы передачи подразделяются на аналоговые и цифровые.

В аналоговых системах сигналы, переносящие информацию по среде распространения, являются непрерывными функциями непрерывного времени. В основе построения аналоговых систем лежит принцип частотного уплотнения каналов. В зависимости от типа используемой линии связи, а также от назначения каналов связи в аналоговых системах может быть организовано различное число каналов.

В цифровых системах сигналы являются дискретными функциями непрерывного времени. В основе цифровых систем передачи лежат операции квантования по времени сигнала несущего полезную информацию. Эти операции позволяют перейти от аналогового представления полезного сигнала к цифровому. Принципиальной особенностью цифровой передачи информации является временное уплотнение каналов для построения многоканальных систем передачи.

Вопрос 20. Структура радиально-узловой СПД ЛП

Радиально-узловой структуре СПД ЛП характерно использование КИ в качестве узлов коммутации, соединенных между собой каналами связи. При этой структуре информация от каждого ЛК передается в сервер СПД ЛП через узлы коммутации (рис. 6.1).

Рис. 6.1. Радиально-узловая структура СПД ЛП

Источники информации и пользователи могут подключаться к любому узлу сети, что позволяет производить одновременный обмен информацией между ЛК, сервером СПД ЛП и АРМ пользователей.

Вопрос 23. Оперативные номерные модели в АСОУП

Концепция информационной базы АСОУП предполагает следующие этапы создания банка данных:

1) поездную и локомотивную модели дороги;

2) модель погрузки и выгрузки вагонов;

3) модель дислокации и работы локомотивных бригад;

4) станционные модели вагонов, не организованных в поезда;

5) повагоннуую модель дороги;

6) модель контейнерного парка и отправок грузов

В базе данных должны моделироваться два типа объектов:

? подвижные объекты, участвующие в перевозочном процессе (поезда, локомотивы, вагоны);

? территориальные объекты, участвующие в организации и управлении перевозочным процессом (станции, депо, участки, отделения).

Соответственно этому общая инфологическая модель, которая должна отражаться в базе данных, разбивается на две относительно самостоятельные составляющие: модель состояния и дислокации, объектов, участвующих в перевозочном процессе (модель перевозочного процесса (МПП)); справочно-информационный файл подразделений, участвующих в перевозочном процессе (СИФ).Постоянные характеристики подвижных единиц и структурных подразделений участвующих в перевозочном процессе, а также описание установленной технологии работы выделяются в третью составляющую инфологической модели: нормативно-справочную информацию (АСОУП НСИ). И, наконец, четвертую составляющую информационной базы данных АСОУП предполагают массивы служебной и вспомогательной информации.

Вопрос 26. Функциональный состав АСОУП

В состав АСОУП входят следующие эксплуатируемые системы и комплексы задач:

- автоматизированная система пономерного учета контроля дислокации, анализа использования и регулирования вагонного парка (ДИСПАРК);

- автоматизированная система управления тяговыми ресурсами (ДИСТПС), включающая оперативный контроль наличия, состояния и дислокации локомотивов грузового движения и организацию их подвода на техническое обслуживание (ОКДЛ-1), дислокацию и работу локомотивных бригад грузового движения (ОКДБ-1);

- автоматизированная информационная система организации перевозок грузов по безбумажной технологии с использованием электронной накладной (АИС ЭДВ);

- «Грузовой Экспресс» в части ведения подсистем контроля погрузки экспортных грузов в адрес портов и пограничных переходов и информационного взаимодействия автоматизированными системами регионов припортовых, пограничных станций и регионов примыкания к крупным промышленным комплексам;

- система оперативного пономерного контроля погрузки и выгрузки вагонов, включая распределение по типам и категориям годности (ОКПВ);

- автоматизированный банк данных инвентарного парка вагонов железных дорог и вагонов, принадлежащих предприятиям и другим организациям (ЛБД-ПВ); имеющий в своем составе информационную систему определения собственника вагонов (СОСВЛГ);

- автоматизированный банк данных собственных вагонов, включающий данные о районах курсирования и других условиях эксплуатации собственных вагонов (АБД СВ);

- автоматизированный банк данных арендованных вагонов, включающих сведения об условиях эксплуатации этих вагонов (АБД АВ);

- автоматизированный банк данных инвентарного парка, собственных и арендованных (АБД ПВ на ДВ 2);

- автоматизированная система контроля за использованием и продвижением контейнеров (ДИСКОН).

Вопрос 31. Структурная информационная схема сортировочной станции

До прибытия поезда оператор делает в АСУ станции запрос на выдачу ТГНЛ. После прибытия поезда оператор посылает в АСУ станции сообщение о прибытии. Автоматически оно передается в АСОУП в виде С.40.

По прибытии на станцию поезда выполняется контрольное считывание состава. Если есть расхождения с ранее полученной ТГНЛ, то выполняется в АСУ станции его корректировка. Одновременно посылается в АСОУП сообщение С.09.

Для расформирования состава оператор посылает в АСУ станции запрос на выдачу размеченного текста ТГНЛ и сортировочного листка. По окончании расформирования в АСУ станции посылается сообщение о расформировании, автоматически в АСОУП идет С.43, а оператору - накопительная ведомость.

Вопрос 21. Структура многоточечной СПД ЛП

Многоточечная структура СПД ЛП (рис. 6.2) ориентирована на линейную топологию участка железной дороги. В СПД ЛП с такой структурой сервер СПД производит циклический опрос узлов (КИ) по групповому каналу. За время цикла опроса каждый узел получает долю времени для занятия группового канала и производит за это время обмен информацией между узлом и сервером СПД.



Рис. 6.2. Многоточечная (шинная) структура СПД ЛП Вопрос24 Информационные сообщения АСОУП

Вопрос 29. Задачи АСУСС. Основные оперативные сообщения АСУСС

Автоматизированная система управления сортировочной станцией (АСУ СС) является составной частью АСУЖТ. В АСУ СС решаются следующие задачи (табл. 13.1):

- обработка информации о подходе поездов и подготовка составов к расформированию;

- выдача сортировочных листов;

- непрерывный учет наличия и расположения вагонов на сортировочных путях и подготовка поездов к отправлению;

- выдача натурных листов и других сопроводительных документов на отправляемые поезда;

- планирование работы станции;

- информирование станций и ДНЦ о составах отправляемых поездов;

- анализ информации и качества выполнения заданий на формирование поездов;

- составление станционной отчетности.

Вопрос 32. Назначение, цели и этапы создания системы ДИСПАРК

Полное название комплекса: «Автоматизированная система пономерного учета, контроля дислокации, анализа использования и регулирование вагонного парка на РЖД», сокращенно ДИСПАРК, что означает Д - диалоговая; И - информационно-управляющая; С - система; П - парк грузовых вагонов. В условиях перехода к рыночной экономике и разделения парка грузовых вагонов между государствами СНГ и Балтии потребовалось создать новую систему управления вагонным парком.

Основными целями создания системы ДИСПАРК явились:

- контроль за соблюдением сроков доставки грузов, работой межгосударственных стыков, использованием «чужих» вагонов;

- постановка вагонов в ремонт по фактически выполненному объему работ;

- выдача запрета на использование вагонов с неверной нумерацией;

- учет общего наличия вагонов резерва, запаса, неисправных вагонов и работы с ними;

- автоматизация отчетности о грузовой работе;

- автоматизация пономерного контроля вагонов на подъездных путях и создание вагонной модели для подъездных путей дорожно-сетевого уровня;

- контроль дислокации порожних вагонов и анализ качества их подготовки к погрузке на пункте подготовки вагонов.

Первый этап - оздоровление парка и пономерной контроль за его содержанием, что является одной из главных целей создания системы.

Второй этап - слежение за каждым вагоном, где бы он не находился, в составе поезда, на станционных путях, а также за всеми операциями, которые выполняются с вагоном в пути следования. На этой основе ставилась задача создания и реализации высокоэффективной дорожно-сетевой технологии оперативного управления вагонным парком, которая должна включать следующие тематические разделы:

- управление погрузочными ресурсами

- дислокация парка и слежения за вагонами и грузами;

- работа вагонного парка и выполнения регулировочных заданий;

- анализ эксплуатационной работы железных дорог и подразделений;

- оперативный анализ технического состояния вагонного парка

Третий этап связан с преобразованием методов управления эксплуатационной работой в целом, в первую очередь на дорожном уровне.

Функции четвертого этапа связаны с коренным преобразованием существующей системы подготовки и перемещения перевозочных документов и создания на этой основе более гибко, достоверной и мобильной системы расчетов за выполненные перевозки.

Вопрос 22. Особенности построения СПД пассажирских перевозок и структура построения

СПД системы «Экспресс» состоит из региональных терминальных сетей и межрегиональной магистральной сети коммутации сообщений (рис. 6.4).

В каждом регионе, где установлена система «Экспресс», создана терминальная сеть передачи данных, обеспечивающая обмен информацией между терминалами продажи билетов и ВК системы в режиме «запрос - ответ».

На терминалах пунктов продажи билетов формируются различные запросы (бронирование, возврат продажи и т. д.). Все терминалы подключены по физическим линиям к коммутатору каналов (КК), который через модем, выделенный телефонный канал, групповой модем TETA-1240 и ПТД организует канал передачи данных между терминалом и ВК системы.

Межрегиональная СПД с коммутацией сообщений, основана на соединении региональных ВК между собой выделенными телефонными каналами связи. Топология сети предусматривает связь не менее чем с двумя другими региональными системами, чтобы обеспечить возможность передачи сообщений по обходным путям при отказе каналов связи.

Межрегиональная СПД «Экспресс», обеспечивает:

- взаимодействие региональных систем «Экспресс» между собой с целью резервирования мест, получение справочной информации и отчетности, внесения изменений в НСИ;

- передачу файлов произвольной длины между любой парой узлов сети параллельно с обменом по билетно-кассовым операциям.

Вопрос 25,27 Технология получения результатов в АСОУП

Получение результативных материалов АСОП предусматривается по двум основным способам - по специально подготовленному абонентом системы сообщению-запросу и по инициативе ЭВМ. Сообщения-запросы строятся по общим для всех сообщений системы правилам. Они содержат набор реквизитов, определяющих вид результативного материала, требования к содержанию информации в нем и другие данные. По сообщениям-запросам выдаются результаты, полученные при решении периодических задач, а также результаты расчетов, выполняемых именно по этому запросу. В АСОУП используется несколько сообщений-запросов по определенным видам результативной информации.

Выдача информации по инициативе ЭВМ является отличительной чертой АСОУП. Особенности этого режима заключаются в следующем: при разработке технологии работы конкретных работников, участвующих в оперативном управлении перевозками, определяется, какие результативные материалы и при каких условиях необходимы исполнителю для выполнения возложенных на него функций.

Сообщение-запрос 212 служит для получения из ЭВМ итоговых документов, содержащих фактическую и прогнозную информацию о работе подразделений железнодорожного транспорта (например, справок о переходе поездов, вагонов и контейнеров через стыковые пункты дороги и отделений, справок о грузовой работе станций, отделений и дороги в целом, справок о нарушении плана формирования, установленных веса и длины поезда). Он также используется для получения информации о поездном положении, состоянии и дислокации локомотивного парка дороги, о подходе вагонов под выгрузку.

Сообщение-запрос 213 служит для получения из ЭВМ технологических документов на поезда. Тип запрашиваемой информации определяется кодом документа. Именем поезда, на который запрашивается необходимая информация, является его индекс. При необходимости в запрос дополнительно включается код объекта, по которому запрашивается информация на определенный поезд.

Вопрос 33. Функциональная структура системы ДИСПАРК

Функциональная структура автоматизированной системы управления вагонным парком включает в себя:

- управление национальным парком;

- управление выделенными типами подвижного состава;

- слежение за «чужими» вагонами на РЖД;

- слежение за вагонами РЖД в странах СНГ и Балтии;

- управление инвентарным парком цистерн.

Вопрос 39. Назначение и особенности реализации системы СИРИУС

Главная задача системы - оптимизация технологии перевозочного процесса, т.е. повышение качества услуг, предоставляемых грузоотправителям и грузополучателям. Система позволяет управлять вагонным парком, погрузочными ресурсами и грузопотоками, организовывать продвижение поездов в оптимальном режиме с учетом всех многообразных факторов поездной обстановки, складывающейся на всем пути продвижения груза.

Система реализуется на современной программно-технической платформе с одновременной адаптацией интерфейсов к действующим АСУ.

СИРИУС - трехуровневая корпоративная система, призванная обеспечить:

? поэтапный переход от информационных систем к информационно-аналитическим

? переход на новую организационную структуру ОАО «РЖД» с таким расчетом, чтобы персонал руководителей любого уровня представлял собой механизм автоматизированного управления

? объединение информационных систем и технологий одним общим критерием функционирования - общей целью, которую требуется достичь;

? корпоративность и интегральность;

? внедрение простого и понятного пользовательского и интерфейса;

? минимизацию времени отклика системы

? переход к реализации метод упреждающего управления перевозками, которые базируются на прогнозных моделях, предсказывающих развитие производственных ситуаций на интервале от 4 часов до нескольких суток.

Вопрос 42. Функциональное взаимодействие системы с др. системами

Основное применение системы - в качестве автоматизированных рабочих мест диспетчерского и руководящего аппарата всех уровней управления эксплуатационной работой.

Главным преимуществом системы являются использование единой базы данных и сквозная идеология построения по вертикали: линейный уровень - дорога - сеть.

Вопрос 43. Информационное обеспечение системы ГИД УРАЛ-ВНИИЖТ

Работа системы ГИД базируется на ведении базы данных на головной машине. Для этого используются следующие виды оперативной входной информации:

- сведения о состоянии сигналов с устройств СЦБ;

- данные АСОУП в виде сообщений 1042, 4110, 209 и соответствующих сообщений отмены;

- информация, вводимая с рабочих мест системы АРМ ДНЦ, АРМ ДСП);

- получения справок из АСОУП и АСУСС.

Вопрос 37. Функциональный состав системы ГИД УРАЛ

· график исполненного движения;

· вариантные графики с "окнами";

· оперативное планирование пропуска поездов;

· поездное положение;

· табло диспетчерского контроля;

· дислокация и состояние локомотивов;

· элементы анализа работы локомотивов и локомотивных бригад;

· учет местной работы;

· предупреждения на поезда;

· оперативный анализ поездной работы;

· взаимодействие с системами АСОУП, АСУСС.

Вопрос 38. Организационная структура системы ГИД УРАЛ

Делится на 2 подсистемы:

1. ГИД ДНЦ/ДСП

2. ГИД ДГП

1. В состав системы ГИД ДНЦ/ДСП входят следующие подсистемы:

2. - подсистема получения информации с устройств СЦБ о занятии изолированных участков на станциях и перегонах, о показаниях входных и выходных светофоров, об установке маршрутов приема и отправления, о положении стрелок;

3. - подсистема отображения в реальном времени на экранах ПЭВМ пользователей графика исполненного движения и табло диспетчерского контроля;

4. - подсистема обмена информацией между ПЭВМ ДНЦ и ДСП;

5. - подсистема формирования для АСОУП сообщений об операциях с поездами;

6. - подсистема обмена информацией между ГИД и АСОУП.

7. В состав системы ГИД ДГП входят следующие подсистемы:

8. - подсистема получения информации о проходах поездов из АСОУП;

9. - подсистема отображения в реальном времени на экранах ПЭВМ пользователей системы сокращенного графика движения и поездного положения;

10. - подсистема получения справок из АСОУП.

11. Система ГИД использует в качестве исходной информацию, получаемую из систем АСУСС и АСОУП.

Вопрос 40. Функциональный состав системы

Основными функциями данной системы являются:

- оперативное управление вагонными парками ОАО «РЖД», собственных и арендованных вагонов, подвижным составом компаний-операторов;

- контроль и анализ использования вагонов стран СНГ и Балтии на полигоне российских дорог с учетом экономической оценки использования «чужих» вагонов с распределением ответственности за их передержку;

- управление погрузочными ресурсами;

- контроль погрузки, обеспечение заявок, организация работы с экспортными грузами, наличие и дислокация грузов для любых портов распределение погрузочных ресурсов на сетевом и дорожном уровнях;

- оперативное управление перевозками массовых грузов на направлениях и в транспортном коридоре Транссибирской магистрали;

- контроль наличия транзитных вагонов, расчет нормативов передачи по стыковым пунктам дорог, контроль хода передачи;

- анализ передачи поездов по внешним стыкам дорог и межгосударственным переходам.

Вопрос 34. Организационная структура системы ДИСПАРК

Организационная структура системы состоит из трех уровней: сетевого, дорожного, линейного.

Сетевой уровень строится на базе поездной и вагонной моделей Главного вычислительного центра ОАО РЖД и увязан с автоматизированным банком данных парка грузовых вагонов (АБД ПВ).

Дорожный уровень реализуется в ИВЦ дорог на базе средств ведения вагонной и поездной моделей. Последние увязаны с линейными системами по сбору исходной информации, в частности, с АРМ товарной конторы.

Линейный уровень основывается на АСУ сортировочных, грузовых и других крупных станций, контейнерных пунктов; АРМ товарного кассира, приемосдатчиков, операторов по учету в вагонных депо, вагоноремонтных заводах, пунктах подготовки вагонов, пунктах технического обслуживания и других.

Вопрос 41. Информационное обеспечение системы

Информационную составляющую СИРИУС можно представить в виде следующей совокупности информационных массивов:

? Информации о вагонных парках (рабочий парк, вагоны ОАО «РЖД», стран СНГ, арендованные, компаний-операторов, парка сети, дорог, НОД, станций).

? Информация о погрузке (общая по сети, по дорогам назначения, по НОД, в странах Балтии и, наоборот, по родам груза и подвижного состава.

? Информация о выгрузке (аналогично по всем параметрам).

? Расчетная информация о наличии порожних вагонов с учетом регулировочного разрыва (особенно это важно при управлении грузопотоками массовых грузов).

? Информация, получаемая по итогам моделирования организации погрузки и подвода грузов.

? Прогнозная информация для организации пропуска массовых грузов на любых выделенных транспортных коридорах, для любых грузов, организованных маршрутов, в том числе кольцевых.



Вопрос 44. Виды графиков в системе

Измененный нормативный график, рассчитанный на конкретные сутки с учетом планируемых «окон», является вариантным графиком. На его основе рассчитывается уменьшение размеров грузового движения, а также определяются изменения в движении пассажирских и пригородных поездов.

На основе фактических данных о прибытии, отправлении и проследовании поездами раздельных пунктов, а также о выполнении с поездами различных операций ведется график исполненного движения. Он дополняется данными о составах поездов и локомотивах, локомотивных бригадах, пометками об окнах на станциях и перегонах, о сбоях в работе и задержках поездов, о закреплении составов и отдельных вагонов, закрытии путей станций для движения.

...