Автоматизированная система централизованной подготовки и оформление перевозочных документов "Этран"

Размещено на http://allbest.ru

1.Автоматизация диспетчерского управления на участках и в узлах

1.1Направления деятельности поездных и узловых диспетчеров

В деятельности поездных и узловых диспетчеров ДНЦ (ДНЦУ) по управлению перевозочным процессом на участке (в узле) можно выделить следующие основные направления:

управление поездной работой;

управление грузовой работой;

управление использованием локомотивов и локомотивных бригад;

участие в организации работ по текущему содержанию и ремонту технических устройств;

ведение учетно-отчетной документации;

подготовительно-заключительные операции.

Специфику решаемых тем или иным ДГЦ (ДГЦУ) задач управления определяют особенности эксплуатационной работы на участке (в узле): преимущественный вид поездопотока, объем выполняемой поездной и грузовой работы, количество главных путей на перегонах, технические средства связи по управлению движением поездов и др.

Немаловажны также уровень профессиональной подготовки и индивидуальные качества диспетчера, качество организации рабочего места, состояние технических средств АРМ и АСУ (1).

Для успешного выполнения поездными и узловыми диспетчерами своих функций на АРМ необходимо:создать благоприятные условия деятельности;

Если поездной (узловой) диспетчер входит в состав дорожного Д ЦУ, являющегося составной частью службы перевозок, следует применять аббревиатуру ДГЦ(ДГЦУ). Аббревиатуру ДНЦ (ДНЦУ) следует сохранять, если диспетчер находится в составе отдела перевозок НОДа.

обеспечить оптимальный уровень автоматизации функций и информационного обеспечения;

рационально, с учетом психофизиологических возможностей и антропометрических данных человека, подобрать (изготовить) мебель автоматизированных рабочих мест;

-тщательно обосновать состав и разместить комплекс технических средств (КТС), включающий в себя органы управления (ОУ), средства связи, средства отображения и фиксации информации (СОИ);

разработать прогрессивную технологию автоматизированной деятельности;

заблаговременно обучить персонал работе на АРМ.

1.2 Сравнительный анализ деятельности ДГЦ (ДГЦУ)

В процессе управления работой участка (узла) ДГЦ (ДГЦУ) выполняют операции 20--22 видов см. таблицы 1, 2

Таблица 1 Функциональный состав задач управления, операций и действий диспетчера

Функции	Задачи, операции и действия диспетчера	Характер действий, используемый комплекс технических средств
		ручной режим	автоматизированный режим
1 . Прием дежурства	1.1. Получение сведений о положении на участке от сдающего дежурство	Переговоры	Переговоры
	1.2. Получение и фиксация плана работы и дополнительных заданий	Переговоры, считывание, записи -- ГИД	Запрос на Т (КЛ), считывание, переговоры (СС)
	1.3. Ознакомление с приказами диспетчеров соседних участков	Ознакомление с записями в журналах	Запрос на Т (КЛ), считывание
	1.4. Получение информации о действующих ограничениях	Ознакомление с записями в журналах	Запрос на Т (КЛ), считывание
	1.5. Проверка исправности комплекса технических средств	Переговоры (СС), отметки на ГИД, ознакомление с записями в журнале	Переговоры (СС), запуск тестов (КЛ), считывание
		ручной режим	автоматизированный оежим
5. Текущее планирование порядка пропуска поездов по участку	5.1. Обзор ГИД, ПГД, уточнение отклонений от НГД, их причин; подходов поездов	Считывание бланка ГИД из журнала НГД, сравнение, переговоры (СС)	Обзор ГИД+ПГД (Т), запрос подходов и НГД на Т (КЛ), считывание, переговоры (СС)
	5.2. Прокладка расписаний ПГД, анализ, принятие решений, определение регулировочных мер, согласование	Вручную на бланке ГИД, анализ, переговоры (СС)	Варианты ПГД (КЛ в режиме диалога), обзор (Т), анализ, переговоры (лично, СС)
	5.3. Передача указаний, ввод информации	Запись в журнал, передача указаний (СС)	Ввод информации (КЛ), обзор (Т), переговоры (СС)
6. Обмен сведениями о подходе поездов с соседними диспетчерами	6.1. Разработка ПГД, фиксация времени подвода поездов к стыкам	Разработка вручную на ГИД, считывание, запись	Обзор ПГД (Т), считывание (БТП, КЛ)
	6.2. Составление, регистрация и передача приказов о подводе поездов к стыкам	Запись вручную в журнал (штамп), переговоры (СС)	Запрос на Т, ввод реквизитов приказа (КЛ), считывание (переговоры (СС))
7. Организация и контроль пропуска поездов по участку	7.1. Контроль хода подготовки поездов к отправлению, подходов к стыкам; выявление отклонений и их причин; корректировка ПГД; приготовление маршрутов	Переговоры (СС), обзор ГИД, разработка вручную ПГД, его вариантов при ДЦ -- вручную, переговоры (СС), запись	Переговоры (СС), запрос на Т, ПУ (КЛ), обзор ПГД (Т), запрос НГД на Т (КЛ), автоматически или вручную, ввод информации (КЛ), переговоры (СС)
	7.2. Передача указаний, ввод информации

Таблица 2. Сравнительный анализ деятельности

Функции 12. Ввод и корректировка информации 13. Ответы на запросы системы 14. Подведение итогов работы за смену 15. Сдача дежурства	Задачи, операции и действия диспетчера	Характер действий, используемый комплекс технических средств
		ручной режим	автоматизированный
	12.1. Выявление необходимости ввода или корректировки информации		Запрос системы (Т), считывание или ввод запроса (КЛ)
	12.2. Ввод (корректировка) информации, фиксация		Ввод информации (КЛ), визуальный
	Сведения о номерах поездов, наличии и причинах опозданий, виновных подразделениях		Переговоры (СС), ввод (в режиме диалога (КЛ)), визуальный кон-
	Аналогично пункту 11.1
	15.1. Завершение оформления ГИД и приложения к нему, журналов диспетчерских приказов и состояния устройств СЦБ	Записи вручную, заверение факсимильной подписью	ГИД, приложение к нему, журнал диспетчерских приказов, выдача на ГП и ПУ автоматически или по запросу (КЛ); визуальный контроль,
	15.2. Дача пояснений диспетчеру, принимающему дежурство	Переговоры	Переговоры, запросы ин- | формации на Т (КЛ)

Примечание. В таблице использованы следующие сокращения:

БТП -- бланк текущего планирования диспетчера;

ГИД -- график исполненного движения поездов;

ГП -- графопостроитель (плоттер);

ДК--диспетчерский контроль;

ДЦ--диспетчерская централизация;

КЛ -- клавиатура;

НГД--нормативный график движения поездов;

ПГД--прогнозный (план-график) движения поездов;

ПУ -- печатающее устройство;

СС -- средства связи;

СЦБ--сигнализация, централизация, блокировка;

Т--терминал -- комплекс дисплеев;

ТМС--табло-мнемосхема участка.

При автоматизации технология реализации большинства функций принципиально изменяется:

переговоры, считывание записей на бланке ГИД и в журналах, обзор нормативных документов, оформленных на бумаге, в значительной мере заменяются запросами информации на ТС АРМ, визуальным обзором и считыванием информационных сообщений с экранов и бумажных носителей в графической, табличной и алфавитно-цифровой форме; ручное ведение ГИД и приложения к нему, разработка ПГД и его сравнение с НГД заменяются их автоматическим ведением, разработкой, сравнением и оформлением на твердом носителе (при разработке вариантов ПГД и регулировочных мер применяется автоматизированный режим диалога или ручной, с использованием БТП);

ручные, с использованием штампов, оформление и регистрация диспетчерских приказов, передача их по средствам связи заменяются автоматизированным оформлением в режиме диалога, автоматической передачей, регистрацией и выдачей на печать; -аналитическая работа по контролю и оценке хода выполнения заданий сменно-суточного плана поездной и грузовой работы и показателей работы участка автоматизируется с выдачей аналитической информации на ТСАРМ по инициативе системы или по запросу диспетчера для визуального ее обзора и восприятия (2).

При исправной работе устройств деятельность диспетчера становится в значительной мере безбумажной, с минимумом переговоров, протекающей в основном в общении с КТС АРМ. Это зависит от уровня автоматизации функций и информационного обеспечения диспетчера. При сбоях и отказах в работе отдельных технических средств АРМ поездной диспетчер может использовать различные варианты их замещения на другие, чтобы избежать перехода к выполнению тех или иных функций вручную с использованием традиционных средств связи и фиксации информации. Может быть использовано резервное АРМ.

1.3 Автоматизация функций ДГЦ (ДГЦУ)

Расчеты затрат труда ДГЦ (ДГЦУ) в условиях диспетчерской централизации и при работе на АРМ позволяют сделать выводы о распределении затрат времени в течение смены на выполнение основных функций. Занятость поездных диспетчеров основными функциями, % от продолжительности рабочей смены.

Данные о распределении основных диспетчерских функций по трудоемкости представлены в виде круговой диаграммы. Для повышения производительности труда ДГЦ, ДГЦУ и качества их регулировочной деятельности, перехода к безбумажной технологии управления с использованием АРМ необходимо в первую очередь автоматизировать:

ведение графика исполненного движения (ГИД);

ведение приложений к графику (получение и запись данных о составах поездов);

выбор вариантов диспетчерской регулировки -- оперативная разработка плана-графика (прогнозного графика) движения поездов и его текущие корректировки (сюда же относится операция «составление плана пропуска поездов по участку в начале смены»);

составление и регистрация диспетчерских приказов-приготовление маршрутов поездов;

ввод причин опозданий поездов; получение и передача информации о подходах поездов.

Рисунок 1.

Наиболее трудоемкие диспетчерские функции: 1 -- запись и передача диспетчерских приказов о поездах на раздельные пункты; 2 -- ведение графика исполненного движения и приложений к нему; 3 -- выбор вариантов диспетчерской регулировки; 4 -- сбор сведений с раздельных пунктов, в том числе о занятости путей; 5 -- получение информации о поездах, обмен подходами; 6 -- установка маршрутов (при ДЦ); 7 -- текущий учет приема-сдачи вагонов и других показателей эксплуатационной работы (3).

При автоматизации ведения ГИД и приложений к нему, выдачи и регистрации диспетчерских приказов также автоматизируется формирование отчетно-учетных документов: приложений к графику (данные о составах поездов, причинах их опозданий и др.) и журнала диспетчерских приказов (распоряжений) -- с выдачей на графопостроитель (плоттер, принтер) ГИДа, с выдачей на печать. Полностью отпадают при автоматизации и затраты времени по переходу на новый бланк ГИД.

Диалоговый режим работы с ЭВМ позволяет получать из различных АСУ точную и откорректированную по последним данным информацию без излишней детализации.

1.4 Автоматизация информационного обеспечения

Информация должна быть детальной или интегрированной, сводной

Петей подготовленной удобному ее использованию при решении той или иной задачи.

При выполнении функций управления наиболее часто диспетчер имеет дело со следующими блоками информации:

· поездное положение на перегонах и станциях;

· нормативный график движения поездов;

· график исполненного движения;

· прогнозный график пропуска поездов; данные о составах поездов;

· наличие ограничений в пропуске поездов по перегонам и станциям--диспетчерские приказы;

· подходы поездов;

· планы отправления поездов со станции формирования-

· план эксплуатационной работы участка; данные о локомотивах и бригадах;

· опоздания поездов (отклонения от графика);

· причины опозданий поездов;

· данные о ходе грузовой работы на станциях участка;

· наличие и состояние вагонного парка.

Диспетчер систематически использует характеристики станций; сопоставляет ГИД с нормативным графиком при контроле выполнением графика по отправлению и проследованию поездов каждой категории (грузовые, пассажирские, пригородные, а также передаточные и хозяйственные); контролирует прием-сдачу поездов и вагонов по стыковым пунктам; прием, расформирование, формирование и отправление поездов техническими станциями и выполнение других плановых заданий.

На АРМ диспетчера должно быть обеспечено автоматическое или автоматизированное представление перечисленных разделов информации. Необходимо предоставить диспетчеру возможность получать в масштабе реального времени своевременную, полную и достоверную информацию о состоянии каждого объекта управления (поезд, вагон, локомотив, станция, перегон, локомотивная бригада), а также аналитическую информацию о количественных и качественных показателях работы участка.

Информационное взаимодействие диспетчера с комплексом технических средств (КТС) АРМ разрабатывается с максимальным приспособлением машинного звена к потребностям и возможностям человека (4).

С этой целью: организован диалоговый режим ввода и получения информации с максимально простой формой запроса; создана развитая информационно-справочная база данных для выдачи по инициативе диспетчера информационных идеограмм на основе меню информации -- укрупненных разделов информационных сообщений различной степени детализации (например, «Поезд»,«Локомотив», «Опоздание», «Диспетчерские приказы», «График», «План поездной работы», «План грузовой работы», «Справка», «Действия диспетчера» и др.); обеспечена выдача информации на видеотерминалы (в форме, не требующей перекодирования)--графиков нормативного, исполненного движения и прогнозного, путевых схем станций и перегонов, поездного положения на станциях и перегонах с отображением и перемещением номеров поездов; предусмотрена выдача различных сообщений и запросов по инициативе системы; предусмотрено протоколирование работы системы--хода эксплуатационной работы (ГИД, учет выполнения графика, причины опозданий, выполнение показателей поездной и грузовой работы, показателей графика, наличия ограничений); действий диспетчера (журнал диспетчерских приказов, ввод, корректировка, квитирование информации, попытки несанкционированного доступа); работоспособности технических средств АРМ ДНЦ и системы автоматизации.

1.5 Состав комплекса технических средств АРМДГЦ (ДГЦУ)

Автоматизированная деятельность поездного диспетчера по управлению эксплуатационной работой на участке имеет сложный многофункциональный характер. Этим обусловлены довольно широкий состав комплекса требующих технических средств на АРМ и большой набор разнообразных модулей специального программного обеспечения (СПО) для автоматизации функций и информационного обеспечения диспетчера, а также для связи КТС АРМ с управляемым участком и с различными информационно-справочными системами. На действующих АРМ ДГЦ (ДГЦУ) устанавливается от 4 до 7 терминалов. Их число и величина поля экрана для отображения мнемосхем и графиков (ГИД+ПГД) зависят от сложности конфигурации путевого развития диспетчер- кого участка, интенсивности движения поездов и разрешающих возможностей экранов терминалов.

Например, в составе АРМ ДГЦ «Сетунь», которыми оборудованы рабочие места поездных и узловых диспетчеров на Куйбышевской и I Северной железных дорогах, аппаратура управления и контроля ГИД состоит из:

2 компьютеров промышленного исполнения с характеристиками не ниже Pentium IV 1,8 GHz, video 32 Mb 1280x1024,512 RAM, HDD 40Gb, Sound Blaster, LAN Intel, один из которых является основным, другой --резервным. Резервный компьютер находится в горячем резерве (включен);

переключателя монитора, клавиатуры, «мыши» с основной машины на резервную и обратно; манипулятора «мышь» для управления ГИД;

клавиатуры для управления ГИД;

LCD монитора 18" и выше для отображения и контроля ГИД;

Звуковых колонок; локальной сети ОТН;

принтера А4 рулонной печати;

сетевого удаленного плоттера формата А1;

блока бесперебойного питания, обеспечивающего не менее 20 минработы при потере питающего напряжения; соединительных кабелей аппаратуры управления и контроля (5).

На рабочем столе находится вспомогательный рабочий бланк ДГЦ, и предназначенный для записи служебной информации о движении поездов по участку и прочей информации в случае нарушения нормальной работы системы ГИД. А также бланк приложения к электронному ГИД, на котором ДГЦ фиксирует не вводимую в систему автоматизированного ГИД информацию, а именно:

· данные об использовании локомотивов;

· данные о поездной и грузовой работе станций по установленным

· периодам суток;

· проследование пассажирских и пригородных поездов, в том числе причины их опоздания;

· выполнение показателей работы участка;

· причины невыполнения участковой скорости с разложением по причинам.

· брак, отказы в работе технических средств;

· задания руководителей ДЦУ;

· проведение окон на участке;

· выезд техники на окно, причины несвоевременного выезда. АРМ ДГЦ (ДГЦУ) предназначено для осуществления управляющей деятель- ности в масштабе реального времени, что выдвигает повышенные требования к параметрам надежности функционирования КТС и СПО. Этим обусловлена необходимость резервирования ПЭВМ и наиболее ответственных технических средств АРМ, которые сами по себе должны быть высоконадежными -- промышленного типа.

Размещение КТС на АРМ ДГЦ должно производиться на основе учета комплексных эргономических требований.

На рис 2. изображен вариант размещения КТС АРМ ДГЦ (ДГЦУ) (вид сверху). При этом учтено, что ГИД+ПГД автоматически отражаются на дисплее, расположенном справа; два других дисплея предназначены для отображения мнемосхемы участка (узла), еще один -- для различной алфавитно-цифровой и графической справочной информации.

I (('посредственно перед диспетчером находится рабочий бланк (б). bos-mi >Ж изображение НГД в традиционном виде на планшете на бумажном носителе(5). Предложены два варианта размещения клавиатуры: по стола за рабочим бланком; справа от наклонной части стола.

При реализации первого варианта размещения клавиатуры печатающее устройство (7) целесообразно разместить справа, там, где показано ".' 11 к > из положений клавиатуры (оптимальное место расположения . I тур -- на выдвижной столешнице).

На рис.2 показано размещение КТС в вертикальной плоскости -- * < по центральной линии взора, вид сбоку.



Рисунок 2. Эргономический проект компоновки КТС АРМ (вариант с 4 дисплеями0 1 -- видеотерминал; 2 -- клавиатура; 3 -- секция связи и ДУ; 4 -- телефон; 5 -- нормативный график движения; 6 -- график движения; 7 -- печатающее устройство; 8 -- манипулятор «мышь»; 9 -- резервная секция связи; 10 -- микрофон

1.6 Автоматизация прогнозирования и регистрации движения поездов на участках, не оборудованных системами ДК или ДЦ

Методики и алгоритмы автоматизации ведения в масштабе реального времени ГИД, разработки и корректировки ПГД для АРМ ДГЦ (ДГЦУ) на базе компьютерных систем автоматического съема информации о перемещении под- вижных единиц с устройств ЖАТ станций и перегонов и связи с АСОУП достаточно глубоко проработаны и широко освещены в печати и реализованы на многих АРМ ДГЦ (ДГЦУ).Однако проблема эффективной автоматизации разработки и ведения ГДП является не менее актуальной и для диспетчерских участков, не оснащенных ДК или ДЦ. Их протяженность в настоящее время составляет около трети на сети железных дорог РФ.

Требования к автоматизированному резкому ведения ГИД, При ведении ГИД на АРМ ДГЦ в автоматизированном режиме в современных условиях должны обеспечиваться следующие возможности: ведение ГИД на участках с любой оснащенностью и любой топологией;

· работа АРМ как в локальном режиме, так и в составе дорожного ДЦУ

· перевозками;

· использование локальной базы данных и базы данных коллективного

· пользования;

· получение контекстно-зависимой помощи;

· доступ и представление данных нормативного графика автоматический контроль допустимости вводимых "

· печение корректности данных в локальной базе данных;

Рисунок 3. Эргономический проект компоновки КТС АРМ-вид сбоку.

· ввод и корректировка диспетчерских расписаний движения

· ввод и корректировка оперативных данных состояния диспетчерского участка;

· вывод на экран, формирование и корректировка поездного положения на участке;

· формирование и использование текстовых сообщений и звуковых сигналов для выделения событий, требующих привлечения внимания ДЩ;

· формирование архивных данных и их использование при восстановлении после сбоев и отказов в работе системы;

· настройка интерфейса по желанию пользователей.

Автоматизация ведения ГИД на таких участках должна обеспечиваться на основе автоматического, циклического контроля моментов свершения событий, запланированных по прогнозному графику, относительно текущего поездного положения:

при выборе режима автоматизированного ведения ГИД на экран дисплея АРМ выводится текущее поездное положение, по которому Д ГЦ осуществляет контроль за движением поездов;

при выявлении момента отправления, прибытия или появления поезда на участке по данным прогнозного графика АРМ выдает запрос на подтверждение со стороны ДГЦ факта свершения события (одно временно может выводиться несколько запросов о подтверждении событий с несколькими поездами);

при фактическом свершении события (событий) ДГЦ на основании данных, получаемых от ДСП станций, подтверждает его свершение путем нажатия соответствующей клавиши. При получении подтверждения от ДГЦ факта свершения события АРМ автоматически: осуществляет перемещение номера поезда на поездном положении на перегон (при отправлении поезда) или путь станции (при прибытии поезда на станцию);выводит номер поезда на стыковом перегоне или пути станции (при приеме поезда по стыку или отправлении поезда со станции формирования);фиксирует событие с поездом в ГИД.

Если данные о свершении события (событий) с поездами отсутствуют, ДГЦ не вводит в АРМ сообщения о подтверждении таких событий.

Неподтвержденные ДГЦ запросы переходят в состояние отложенных; по ним АРМ начинает фиксировать опоздание (6)

При получении от ДСП данных о свершении событий ДГЦ выбирает из памяти ЭВМ отложенные запросы и подтверждает их свершение.

При получении подтверждения со стороны ДГЦ на отложенные события АРМ:

-фиксирует время опоздания поезда относительно прогнозного графика;

осуществляет перемещение номера поезда на поездном положении;

фиксирует событие в ГИД. При выявлении событий, связанных с движением поездов, и ошибок при вводе данных в АРМ должны, для привлечения внимания ДГЦ, формироваться текстовые сообщения и звуковые сигналы.

Требования к автоматизации разработки ПГД. При разработке ПГД на АРМ ДГЦ на участках, не оборудованных ДК или ДЦ, должны обеспечиваться следующие возможности:

формирование ПГД и его вариантов;

просмотр ПГД в графической и табличной формах;

ведение архива ПГД.

Формирование ПГД должно осуществляться (при включении поездным диспетчером режима его формирования) с использованием следующих оператив- ных исходных данных:

текущего положения всех поездов на участке;

планов отправления поездов со станций участка на ближайшие 3--4 ч;

планов подходов поездов к стыковым станциям участка на ближайшие 3--4 ч;

об окнах и ограничениях, действующих и планируемых на участке;

о выключенных из поездной работы приемо-отправочных путях станций;

-о продолжительности периода планирования, задаваемого ДГЦ. При запуске на реализацию функция формирования ПГД должна выполняться автоматически. Формирование ПГД следует осуществлять на основе моделирования движения поездов по участку. При этом необходимо использовать оперативные и нормативные данные, обеспечивать условия безопасности движения поездов. Расчет вариантов ПГД выполняют на основе задаваемых ДГЦ вариантов исходных данных с целью оптимизации ПГД по критерию минимума задержки поездов на участке.

Для каждого из сформированных вариантов ПГД должна обеспечиваться возможность его просмотра в графическом и табличном видах. Для использования в работе выбирается один из полученных вариантов прогнозного графика. Возможности опытного образца программного комплекса прогнозирования и регистрации движения поездов. Опытный образец программного комплекса прогнозирования и регистрации движения поездов создан для отработки алгоритмов прогнозирования, моделирования, автоматизированного ведения ГИД и технологии взаимодействия Д ГЦ с АРМ на участках, не оборудованных системами ДК и ДЦ. Опытный образец обеспечивает:

формирование списка пользователей (ДГЦ);

ведение базы данных НСИ; -формирование особых отметок; -формирование и ведение БД нормативного графика;

ведение БД диспетчерских расписаний пропуска поездов;

формирование ПГД;

просмотр всех видов графиков в табличной или в графической форме;

слежение за поездной ситуацией с одновременным формированием ГИД;

-формирование архива ГИД за любое количество суток.

Укрупненный алгоритм работы ДГЦ при использовании программного комплекса прогнозирования и регистрации движения поездов.

2. Автоматизированная система диспетчерского управления перевозками на железных дорогах

2.1 Структура диспетчерской системы

К основным, относительно самостоятельным, элементам структуры АСУ перевозочным процессом на железных дорогах страны в настоящее время относятся:

сеть диспетчерских центров управления перевозками;

комплексы информационно-управляющих, интегрированных и ин- формационно-справочных дорожно-сетевых АСУ;

единая комплексная модель перевозочного процесса (ЕМПП);

корпоративное хранилище информации (КХИ) о перевозочном процессе;

-различные АСУ управления технологическими процессами линейподразделений;

-системы автоматического съема информации о перемещении подвижных единиц с устройств СЦБ станций и перегонов;

-системы автоматической идентификации подвижного состава (тягового подвижного состава, вагонов, контейнеров);

-прикладные комплексы задач, реализующие сквозные информационно-управляющие технологии на АРМ оперативно-диспетчерского персонала и других работников сетевого центра управления перевозками (ЦУП) и дорожных диспетчерских центров управления перевозками (ДЦУ), а также центр управления местной работой отделений (ЦУМР) и опорных центров (ОЦ).

Центры управления перевозками ОАО «РЖД» и железных дорог являются важнейшим элементом автоматизированной системы управления перевозками грузов и пассажиров (АСУП) и призваны повысить качество оперативно-диспетчерского руководства перевозочным процессом на сети российских железных дорог.

Управление перевозочным процессом строится по принципу сквозных информационно-управляющих технологий, направленных от ЦУП ОАО «РЖД» через дорожные ДЦУ (ЕДЦУ) и ЦУМР отделений (на некоторых дорогах -- ОЦ линейных районов) до рабочих мест линейных подразделений, выполняющих те или иные операции перевозочного процесса. Сквозные информационно-управляющие и аналитические технологии должны обеспечить единство управления перевозочным процессом сверху донизу, с соблюдением условий заказа на перевозки и минимизацией эксплуатационных затрат на их выполнение. Состав сквозных технологий постоянно расширяется.

Общая структура построения сети центров управления и ее место в АСУП приведены на рис. Центральным звеном системы являются построенные по единому принципу серверы сетевого и дорожных центров управления, на которых реализуются комплексные оперативные модели перевозочного процесса и решаются прикладные задачи управления перевозками для оперативно-диспетчерского персонала, руководства ОАО «РЖД», железных дорог, отделений и других пользователей (рис.).

Основной поток информации об операциях с объектами перевозочного процесса--отправками грузов, вагонами, поездами, локомотивами, бригадами и т.п.--формируется в автоматизированных системах линейного уровня через сетевой и дорожные информационно-вычислительные центры. Система сбора информации о продвижении поездов в масштабе реального времени зарождается в системах автоматизированного управления движением поездов (САУДП) на участках и в узлах путем съема сигналов с линейных пунктов систем диспетчерской централизации (ДЦ) или микропроцессорных систем ДЦ или диспетчерского контроля (ДК). Далее информация через серверы САУДП и ДЦУ дороги поступает в дорожные (ИВЦ) и сетевой (ГВЦ) вычислительные центры. Первичное соединение этой информации с данными о характеристиках поезда (индекс, вес, длина, повагонный состав и т.п.) происходит на уровне дорожного ДЦУ в АРМ ДГЦ, ДГЦУ участков и узлов. Весь обмен информацией между САУДП и ДЦУ железной дороги осуществляется через специальный шлюз. Необходимость применения данного шлюза определяется требованиями безопасности движения: сеть САУДП, через которую вводятся управляющие команды диспетчеров, должна быть недоступной для других пользователей, включенных в общую вычислительную сеть дороги. При этом реализуется специальный интерфейс, обеспечивающий обмен согласованной информацией между САУДП и сервером дорожного ДЦУ (1).

Этот интерфейс предусматривает передачу:

- из САУДП (ДЦ, ДК) в ДЦУ железной дороги сообщений об отправлении, прибытии и проследовании поездов;

из ДЦУ железной дороги в САУДП сообщений о характеристиках поезда (номер, индекс, длина, вес и другие данные, требующиеся для АРМ ДГЦ, ДГЦУ);

сообщений о корректировке данных о поезде в пути следования(отцепка, прицепка вагонов, «бросание» поезда и другие, требующие отражения на АРМ ДГЦ, ДГЦУ, а также в поездной, вагонной, локомотивной и бригадной моделях);

сведений об ограничениях (окна, предупреждения) для отражения на АРМ ДГЦ, ДГЦУ и учета при оперативном планировании пропуска поездов.

Особого внимания требует организация взаимодействия сети центров диспетчерского управления перевозками и систем СИРИУС, АСОУП, ДИСПАРК и других, которые обеспечивают сбор оперативной информации обо всех операциях с вагонами и ведение взаимоувязанных дорожных и сетевой моделей различного вида. При этом следует учитывать, что в системах СИРИУС и ДИСПАРК решаются сеансовые задачи анализа использования вагонов, планирования их использования, регулировки и другие, требующие больших вычислительных ресурсов и не имеющие жестких ограничений по времени решения.

2.2 Основные функции и задачи ЦУП и ДЦУ дорог

Сеть диспетчерских центров управления на основе собранных через информационно-управляющие, справочные системы и САУДП данных предоставляет наглядную информацию о перевозках в различных разрезах с жесткими ограничениями по времени, т.е. в режиме настоящего времени. Для удовлетворения этих требований в рамках серверов центров управления ведутся оперативные модели и графический интерфейс пользователя по работе с этими моделями.

Основные задачи управления перевозками, решаемые системой диспетчерских центров управления:

-управление поездной работой;

управление тяговыми ресурсами;

управление вагонными парками и контроль за использованием подвижного состава;

управление процессами погрузки и продвижения грузов в адрес крупных клиентов, портов, пограничных переходов, включая обеспечение своевременности доставки;

обеспечение своевременного возврата и правильного использования парка вагонов стран СНГ и Балтии;

оперативная поддержка работоспособности технических средств железных дорог;

оперативный учет и анализ перевозочного процесса.

ЦУП О А О «РЖД» обеспечивает управление перевозочным процессом в пределах сети железных дорог РФ и взаимодействие с железными дорогами сопредельных государств. Основные задачи ЦУП:

управление поездопотоками и использованием тяговых средств;

управление вагонопотоками и грузопотоками по принципу их зарождения и погашения во взаимосвязи с дорожными ЦУП и ЦУМР отделений дорог;

-взаимосвязь с соответствующими департаментами ОАО «РЖД» по вопросам инфраструктуры перевозочного процесса и обеспечения безопасности движения;

взаимосвязь с ЦФТО по планированию и выполнению перевозок а также по информационному обеспечению пользователей о месте дислокации и ожидаемом прибытии перевозимых грузов;

взаимосвязь с крупными клиентами, операторскими компаниями портами, пограничными станциями (российскими потребителями транспортных услуг);

связь с транспортным отделом Правительства Российской Федерации, с Департаментом железнодорожного транспорта Минтранса РФ и Федеральным агентством железнодорожного транспорта (ФАЖТ)взаимосвязь с представительствами всех видов транспорта Российской Федерации;

взаимосвязь с зарубежными потребителями транспортных услуг. ЦУП ОАО «РЖД» информационно и технологически связан с дорожными ДЦУ, со всеми отраслевыми предприятиями, причастными к перевозочному процессу, и возглавляет их работу. ЦУП объединяет работу руководящего состава ОАО «РЖД» сотрудников департаментов: управления перевозками, пассажирских перевозок, локомотивного и вагонного хозяйств, грузовой и коммерческой работы, информатизации и связи, электроснабжения, сигнализации, пути, планово-экономического, финансового, ГВЦ. На ЦУП ОАО «РЖД» возлагается реализация компьютерных технологии управления перевозочным процессом в целом, в том числе оперативное и текущее планирование сетевых перевозок с экономической оценкой вариантов решений; организация поездной работы, в том числе--согласование работы на границах железных дорог, управление продвижением поездопотоков по важнейшим сетевым направлениям, кольцевых маршрутов, а также управление смешанными и международными перевозками; погрузочными ресурсами -- вагонными и контейнерными парками -- в сетевом масштабе;

контроль за наличием и работой вагонов, принадлежащих другим государствам;

управление тяговыми ресурсами -- локомотивными парками и локомотивными бригадами--на стыках между дорогами и на участках обращения, охватывающих 2 и более железные дороги сети (2).

В состав ЦУП ОАО «РЖД» входят (рис.4):

административно-управленческий персонал во главе с начальником центра;

отдел оперативного планирования;

отдел информационных технологий;

отдел главного инженера центра по техническому и программному сопровождению программно-технического комплекса ЦУП;

диспетчерский персонал центра, а именно: главный диспетчер ЦУП;

Размещено на http://allbest.ru

Рисунок 4.

региональный диспетчер по перевозкам на железных дорогах Европейской части России, Поволжья, Урала, Сибири и Дальнего Востока; диспетчер по управлению тяговыми ресурсами (локомотивный диспетчер); пассажирский диспетчер; диспетчер по управлению вагонными парками; диспетчер по управлению перевозками рудно-металлургических грузов; диспетчер по перевозке нефтехимических грузов; диспетчер по перевозке продовольственных грузов; диспетчер по перевозке строительных грузов и лесных материалов; диспетчер по перевозке зерна; диспетчер по работе с морскими и речными портами; диспетчер по грузовой работе; диспетчер по работе с вагонными парками стран СНГ и Балтии; диспетчер ЦФТО; диспетчеры по хозяйствам: локомотивному, вагонному, пути, СЦБ и связи, электроснабжения.

Состав диспетчерского персонала ЦУП может изменяться по мере развития его функций.

Диспетчерский центр управления перевозками железной дороги (ДЦУ, ЕДЦУ) обеспечивает управление перевозочным процессом в пределах полигона железной дороги. Его основные задачи: организация движения пассажирских, пригородных и грузовых поездов по графику;

исполнение оперативных плановых заданий диспетчеров ЦУП ОАО«РЖД» по общесетевым грузовым перевозкам; организация грузовых перевозок по заявкам ДЦФТО; планирование, предоставление и организация «окон» для работы технических служб; разработка вариантных графиков движения поездов и организация движения во время выполнения строительно-монтажных и ремонтно-путевых работ в соответствии с этими графиками; соблюдение установленного режима работы локомотивных бригад;

организация развоза местного груза до опорных станций;

выполнение технических нормативов работы дороги. ДЦУ железной дороги информационно и технологически связан с ЦУП ОАО «РЖД», соседними дорожными центрами и ЦУМР отделений дороги (на некоторых дорогах -- опорными центрами линейных районов), со всеми отраслевыми предприятиями, обеспечивающими работу инфраструктуры железной дороги, с крупными отправителями и получателями грузов.В ДЦУ дороги сконцентрированы поездные диспетчеры всех участков, входящих в состав дороги (на некоторых дорогах диспетчерский персонал отделений оставлен на месте, например, на Мурманском отделении Октябрьской ж.д.).На дорожный ДЦУ возлагается реализация технологий управления перевозочным процессом в пределах дороги, являющихся естественным продолжением сетевых технологий ЦУП с их детализацией (вплоть до управления движением каждого поезда) и дополнением управления местными для дороги перевозками, в том числе следующие задачи:

оперативное и текущее планирование транзитных и местных перевозок с экономической оценкой вариантов решений;

организация поездной работы, в том числе--управление переработкой вагонопотоков на взаимно корреспондирующих сортировочных станциях;

управление погрузочными ресурсами в пределах дороги, с обеспечением выполнения сетевых регулировочных заданий и полномерного прикрепления вагонов к заявкам отправителей (во взаимодействии с ЦУМР,ОЦ);

управление тяговыми ресурсами. Выполнение перечисленных функций напрямую связано с реализацией регионального уровня сквозных информационно-управляющих технологий (5).

В состав дорожного ДЦУ входят:

административно-управленческий персонал во главе с начальником центра;

отделы оперативного планирования, организации «окон», специальных перевозок, работы локомотивов, погрузки/выгрузки, обеспечения налива, информационных технологий и т.п. (состав отделов уточняется при организации и изменяется в процессе развития каждого центра);

диспетчерский персонал центра, а именно: старший (главный) диспетчер ДЦУ; диспетчеры по районам управления и по направлениям; локомотивные диспетчеры; пассажирский диспетчер; диспетчеры по управлению вагонными парками; диспетчеры по перевозкам родов грузов; поездные и узловые диспетчеры; диспетчеры органов ЦФТО; диспетчеры по локомотивному, вагонному и другим хозяйствам и т.п.

Состав диспетчерского персонала ДЦУ дороги может изменяться в зависимости от особенностей полигона управления и по мере развития концентрации и автоматизации оперативного управления (примеры структур ДЦУ дорог см. на рис.7).При укрупнении диспетчерских кругов следует выполнять расчеты ожидаемой загрузки ДГЦ, ДГЦУ в соответствии с отраслевой методикой, утвержденной в 1999 г., «Типовыми требованиями к ЕДЦУ перевозками».В любом случае, каждая функция управления, начинаясь с сетевого диспетчера ЦУП ОАО «РЖД», должна иметь продолжение у того или иного диспетчера дорожного ДЦУ.

Центр управления местной работой (ЦУМР) руководит перевозочным процессом в пределах отделения железной дороги (иногда -- дирекции). Его основные задачи:

-управление местной работой (развоз местного груза и порожних вагонов под погрузку, сбор выгруженных и погруженных вагонов);

-обеспечение поездной работы локомотивами и бригадами;

-пропуск и переработка транзитного вагонопотока (расформирование/формирование поездов); обеспечение смены локомотивов, локомотивных бригад, осмотра транзитных поездов; взаимодействие с ТЧ по выполнению планов отправления поездов;

взаимодействие с вагонными депо и их подразделениями по неисправным вагонам;

организация подготовки вагонов под погрузку;

управление сортировкой вагонов с контейнерами и (или) мелкими отправками, работа с клиентурой на местах общего пользования;

организация передачи вагонов, контейнеров, грузов с железными дорогами сопредельных государств на пограничных переходах и взаимосвязи с различными видами транспорта на своей территории; взаимодействие с портами, таможенными органами и т.п.;

взаимодействие с отправителями/получателями грузов на территории линейного района, планирование и обеспечение выполнения планов грузовой работы станций; организация работы с крупными клиентами. ЦУМР фактически является удаленным подразделением дорожного ДЦУ. Основное его назначение--руководство местной работой на полигоне отделения.

Работа ЦУМР существенно зависит от специфики, особенностей района управления. В состав ЦУМР должны входить:

административно-управленческий персонал во главе с начальником центра;

диспетчерский персонал центра, а именно -- несменный старший диспетчер ЦУМР (руководитель диспетчерского персонала: планирование, связь с ТЧ, с ДНЦ ДЦУ дороги); сменные дежурные по отделению и 1--2 диспетчера по местной работе--вагонораспределители (взаимодействие со станциями и с отправителями/получателями грузов по подаче/уборке вагонов, с органами ЦФТО, «привязка» вагонов к заявкам, контроль за работой на местах общего пользования станций, взаимодействие с ВЧД, ППВ, ППС и др.).

В зависимости от местных условий состав диспетчерского персонала ЦУМР может отличаться от указанного.

2.3 Информационное обеспечение ЦУП ОАО «РЖД» и ДЦУ дорог

Функционирование сети диспетчерских центров основывается на единой комплексной дорожно-сетевой оперативной модели перевозочного процесса (ОМПП). Последняя собирает и хранит данные о каждом объекте и наборе операций с ним, совершаемых в текущие и предыдущие (отчетные) сутки (8).

В ОМПП отражаются данные обо всех поездах (как прямых, так и местного сообщения), а также данные о пассажирских поездах с детализацией сведений по всем раздельным пунктам (ДЦУ железной дороги) и по станциям формирования/расформирования, стыковым пунктам между дорогами, основным техническим станциям (ЦУП ОАО «РЖД»). Осуществляется фиксация всех операций с поездами: изменение индекса поезда, «бросание», объединение/разъединение, изменение составов на основных технических станциях и участках между ними (6).

На уровне сети в ОМПП не ведется полная локомотивная модель. Отражаются только данные о локомотивах и бригадах, следующих с поездами, и вся информация о локомотивах, работающих на участках обращения, охватывающих 2 и более дороги.

В модели присутствует информация обо всех вагонах, находящихся на российских железных дорогах, а также о российских вагонах на территории других государств. По каждому вагону в режиме реального времени отражаются операции:

-включение в поезд (формирование поезда или прицепка к транзитному поезду);

исключение из поезда (расформирование поезда или отцепка от транзитного поезда);

погрузка вагонов на местах общего пользования, на путях клиентов, прием с новостроек, от иностранных железных дорог и т.п.;

выгрузка вагонов на местах общего пользования, на путях клиентов, сдача на новостройки, за границу и т.п.;

занятие и освобождение вагонов при сортировке мелких отправок, контейнеров и перевозке съемного оборудования;

перегруз вагонов по технической или коммерческой неисправности;

перечисление в резерв ОАО «РЖД» и изъятие из резерва;

перечисление в неисправные, пересылка в ремонт, выход из ремонта;

-другие случаи перечисления вагонов из рабочего парка и возврата в него (для спецтехнадобностей, остальных нужд);

-прием новых вагонов с заводов, исключение из инвентаря, передача вагонов на баланс предприятий.

В серверах ЦУП и ДЦУ ведутся базы заказов на отправление грузов (копируются в реальном времени из серверов ЦФТО, ДФТО) и базы планируемой погрузки судов и подхода грузов из-за границы и с других видов транспорта.

Нормативная база данных сети ЦУП включает массивы описания полигона сети железных дорог с параметрами экономической оценки себестоимости к по отдельным участкам, действующие план формирования и график движения и т.п.Для решения технологических задач в диспетчерских центрах формируется 3-уровневая схема сети железных дорог (модель, внешние представления и база данных), состоящая из следующих компонентов:

укрупненная сеть железных дорог;

сети дорожного уровня; сети маршрутных направлений.

В рамках работ по созданию сети диспетчерских центров реализован развитый графический интерфейс пользователя. Так, для управления поездной работой реализованы схемы ведения графика исполненною движения (ГИД) с привязкой к ним большого числа прикладных (АСУ ГИД «УРАЛ-ВНИИЖТ»).

Для управления грузопотоками и вагонными парками отрабатывает схема через электронные карты.

2.4 Программно-технический комплекс ЦУП ОАО «РЖД» ДЦУ дорог

ЦУП ОАО «РЖД» и дорожные ДЦУ построены на едином программно-техническом комплексе (ПТК). На него возлагаются следующие функции:

ведение оперативной модели перевозочного процесса;

подготовка выходных данных, описывающих процесс перевозок в составе, необходимом для пользователей, непосредственно причастных управлению перевозочным процессом на том или ином уровне, железнодорожном полигоне;

решение задач управления -- оперативный контроль, учет и анализ, оценка, прогнозирование, планирование, оперативное регулирование;

предоставление оперативно-диспетчерскому и инженерному персоналу, руководству ОАО «РЖД» и железных дорог выходных данных а средствах отображения индивидуального и коллективного пользования. ПТК обеспечивает информационное взаимодействие ЦУП со всеми ДЦУ дорог и ДЦУ соседних дорог друг с другом, а также со следующими системами:

-дорожно-сетевыми системами СИРИУС, АСОУП, ДИСПАРК, ГИД«УРАЛ-ВНИИЖТ» и др.;

-системой фирменного транспортного обслуживания (АС ФТО);

системами автоматизированного управления движением поездов (САУДП) на участках и в узлах;

автоматизированными системами линейных подразделений, других видов транспорта, операторских компаний, важнейших грузоотправителей и грузополучателей.

ПТК позволяет снабжать информацией пользователей по технологии удаленного доступа. Однотипность программно-технологических комплексов позволяет ДЦУ железных дорог совместно и во взаимодействии с ЦУП ОАО«РЖД» решать задачи управления перевозками в масштабах и интересах отрасли, обеспечивает устойчивость работы всей системы, а также упрощает механизм и процесс программного и информационного обеспечения сети диспетчерских центров.

ПТК имеет три основные составляющие:

сервер базы данных, на который возлагаются ведение комплекс оперативной модели перевозочного процесса и обеспечение информационного взаимодействия с внешними объектами(9).

сервер приложений, реализующий технологические функции диспетчерского центра; набор программно-технических средств предоставления пользователям в регламенте и по запросам выходной информации о перевозочном процессе (набор АРМ).

2.5 Принципы построения ПТК ЦУП ОАО «РЖД» и ДЦУ дорог

Одним из основных принципов построения ПТК является реализация клиент-серверной технологии. Это дает возможность все наиболее емкие вычислительные процедуры реализовать на центральном высокопроизводительном вычислительном комплексе, а клиентской части ПТК оставить функции отображения выходной информации. Данный принцип упрощает организацию процесса сопровождения программных продуктов, их развития, корректировки и доработки -- без какого-либо заметного для пользователя прерывания информационного обеспечения технологического процесса. Другим важным принципом является модульное построение программного обеспечения (ПО). В частности, в ПО сервера базы данных и сервера приложений входят модули:

ведения поездной модели и формирования комплекса приложений по поездной работе;

ведения вагонной модели и формирования комплекса приложений по управлению вагонными парками;

ведения локомотивной модели и формирования комплекса приложений по управлению парками локомотивов;

ведения данных о погрузке/выгрузке (далее -- отправочная модель) и формирования комплекса приложений по управлению грузовой работой;

ведения контейнерной модели с комплексом приложений по управлению контейнерными перевозками;

взаимодействия с внешними источниками входной информации и обработки;

защиты информации от несанкционированного доступа;

управления работой всех составных частей ПО и обеспечения информационного взаимодействия между ними. Модульный принцип позволяет упростить создание, ведение и развитие комплекса ПО (4).

Третий принцип -- возможность ПО работать с различными коммуникационными протоколами (ТСРЯР, STDP, IBM MQSeries). Он позволяет учитывать наличие уже действующих на железных дорогах ПТК диспетчерских центров, которые были созданы разными творческими коллективами, использующими для целей коммуникации различные протоколы обмена с АСОУП, с системами автоматизированного управления движением поездов на участках и в узлах, с автоматизированными системами линейных подразделений.

Четвертый принцип --максимальное использование стандартных инструментов (СУБД, сетевые протоколы, средства построения интерфейсов, доступ к данным). Это позволяет сократить время разработки за счет уменьшен- ия периода отладки, а также сделать акцент на создании специализированных составляющих ПО, непосредственно отвечающих запросам потребителя.

Пятый принцип -- возможность работы программного комплекса с существующей версией А СОУП и с версией А СОУП-2, построенной на базе DB2 для OS/390.Платформой для создания клиентских рабочих мест является Windows 2000, NT с использованием Win32 API. Это позволяет обеспечить удобный и привычный интерфейс пользователям. Кроме того, реализуется многопоточная обработка информации. Для организации хранения и обработки информации применяется платформа SQL СУБД (выделенные серверы баз данных). Ее основой является принятый международный стандарт накопления и обработки корпоративных данных масштаба предприятия, быстрые средства разработки приложений (RAD) и унифицированные средства подготовки отчетов.

Заключение

В данной курсовой работе раскрыта основа диспетчерского управления на участках и в узлах на железных дорогах Казахстана. Расходы на создание сети диспетчерских центров управления (отраслевой ЦУП и верхний уровень ДЦУ ж.д.) в материалах сетевой «Программы создания и внедрения системы взаимоувязанных ЦУП дорожно-сетевого уровня на российских железных дорогах» 1999 г. оценивались примерно в 330 млн. руб. с включением затрат на разработку и внедрение программных средств около 173 млн. руб., инвестиций в закупку ПТК для ЦУП МПС и ДЦУ железных дорог--около 155 млн. руб. При этом не учитывались затраты на создание САУДП на диспетчерских участках.

Кроме того оценивалось положительное влияние нескольких факторов.

Концентрация управления: позволяет снизить отрицательное влияние неравномерности перевозочного процесса. Величина снижения оценивалась в 0,2--0,3 % по дорожным ДЦУ и 0,1--0,2 % по ЦУП ОАО «РЖД». Регулировочные мероприятия позволяют реализовать примерно 50 % этой величины при оценке потребного парка подвижного состава. Соответственно снижение потребности в вагонах и локомотивах при функционировании ЦУП принималось равным 1,5--2,5 % от рабочего парка (10).

Функционирование сети диспетчерских центров основывается на единой комплексной дорожно-сетевой оперативной модели перевозочного процесса (ОМПП). Последняя собирает и хранит данные о каждом объекте и наборе операций с ним, совершаемых в текущие и предыдущие (отчетные) сутки.

В ОМПП отражаются данные обо всех поездах (как прямых, так и местного сообщения), а также данные о пассажирских поездах с детализацией сведений по всем раздельным пунктам (ДЦУ железной дороги) и по станциям формирования/расформирования, стыковым пунктам между дорогами, основным техническим станциям (ЦУП ОАО «РЖД»). Осуществляется фиксация всех операций с поездами: изменение индекса поезда, «бросание», объединение/разъединение, изменение составов на основных технических станциях и участках между ними.

Список использованной литературы

автоматизация диспетчер управление перевозка

...