Особливості впровадження та функціональні можливості диспетчерських систем автоматизованого управління автотранспортними засобами (ДСАУ АТЗ)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Луцький національний технічний університет

Особливості впровадження та функціональні можливості диспетчерських систем автоматизованого управління автотранспортними засобами (ДСАУ АТЗ)

В.О. Грицюк

ст. гр. ТТм-21

Р.І. Мушко

ст. гр. ТТм-21

Анотація

В статті наведені особливості впровадження диспетчерських систем автоматизованого управління автотранспортними засобами, призначення та структура програмного комплексу, функціональні можливості систем.

Постановка проблеми

транспортний експедиторський перевезення

Сучасний етап розвитку економіки України характеризується підвищенням соціальних, організаційних, екологічних та технологічних вимог щодо функціонування і розвитку транспортного комплексу. Схильність до співробітництва в різних галузях суспільного виробництва і соціальній сфері викликає необхідність удосконалення міжнародних вантажних перевезень та зміцнення позицій вітчизняного перевізника на транспортних ринках.

В технологічному плані проблема реформування ринку транспортно-експедиторських послуг включає в себе задачі формування уніфікованого правового простору, єдиного інформаційного та технологічного простору.

До проблеми створення єдиного інформаційного простору приєднується проблема економічної і фізичної безпеки транспортно-експедиторської діяльності, яка вирішується шляхом створення корпоративних систем інформаційної безпеки і контролю за рухом транспортних засобів і вантажів (технології GPS, GSM), впровадження системи обов'язкового страхування, а також відповідальності перевізника.

Технології GPS (Global Positioning System) представляють собою супутникову систему, яка дозволяє визначити місцезнаходження об'єкта, тобто визначити його широту, довготу і висоту над рівнем моря, а також напрямок руху. GSM (Global System for Mobile Communication) - міжнародна система стільникового зв'язку, яка підтримує різні надбудови.

Використання таких найсучасніших технологій забезпечує ефективність використання транспортних засобів автопарку, зниження витрат на експлуатацію транспорту, накопичення фактичних даних про використання автотранспорту для подальшого аналізу, контролю та планування.

Актуальною задачею, на даний час, в галузі прогресивних інформаційних технологій і автоматизованих систем управління є розробка науково обґрунтованих рекомендацій та технологічних заходів по інформаційному забезпеченню і раціональній організації і автоматизації управління автомобільним транспортом з використанням перспективних супутникових технологій.

Аналіз останніх досліджень і публікацій

Дослідження проблем автоматизації управління транспортними системами і підвищення їх ефективності на основі застосування інформаційно-управляючих технологій пов'язані з іменами відомих вчених Кухтенка О.І., Пухова Г.Є., Бусленка Н.Г., Воркута А.І., Левковця П.Р., Герасимова Б.М., Цвіркуна В.Д., Васильєва В.В., Карандакова Г.В., Ігнатенка О.С., Баранова Г.Л., Баранова В.Л, Бєляєвського Л.С., Дмитриченка М.Ф., Соловйова Ю.А., Сердюка А.А. та ін. Вказані дослідження не зважаючи на їх фундаментальний характер не були предметом комплексного аналізу і врахування особливостей застосування супутникових телекомунікаційно-навігаційних систем для забезпечення ефективності і безпеки транспортних перевезень.

Мета дослідження - дослідити особливості впровадження диспетчерських систем автоматизованого управління автотранспортними засобами та їх функціональні можливості.

Результати досліджень

Останнім часом автомобільні компанії в Україні орієнтуються на клієнта та задоволення його вимог, на кінцевий результат, підвищення рівня сервісу та ефективності роботи компанії у цілому і як результат - отримання максимального прибутку з мінімальними витратами.

Сучасні перевізники для вирішення цих задач закладають міцний фундамент, тобто впроваджують телекомунікаційні системи, які відіграють ключову роль у збалансованому розвитку транспортних систем як складової частини глобальної економіки, утворюючи об'єднуючі зусилля між виробництвом, сферою послуг та споживачами, а також між віддаленими територіями та економічними центрами. У провідних західних країнах усе більшого розвитку набувають програми впровадження систем контролю та управління вантажопотоками, транспортними парками, засобами на морі, залізниці, автомагістралях та у повітрі. Комп'ютерні мережі та телекомунікаційні комплекси, стільниковий та мобільний, космічний зв'язок, глобальні супутникові радіонавігаційні системи ГЛОНАСС (Росія), GPS (США) та електронна картографія - база, що лежить в основі всіх систем управління мобільними об'єктами. Таким чином, використовуються технології мобільного зв'язку, як супутникового, так і стільникового, для наведення порядку у забезпеченні оперативного та об'єктивного автоматичного контролю транспортних засобів та вантажів після того, як вони виїжджають за ворота автопідприємств. Якщо фірма хоче заробляти більше, то вона просто зобов'язана зробити більш жорстким та автоматизувати контроль, зробити його об'єктивним, тобто по максимуму виключити вплив людського фактору. Такі технології існують, системи впроваджені та експлуатуються провідними транспортними компаніями світу.

Автотранспортників, що здійснюють міжміські та міжнародні перевезення, приваблюють диспетчерські системи автоматизованого управління автотранспортними засобами (ДСАУ АТЗ), що використовують супутникові навігаційні системи. Робота систем, що розглядаються, базується на використані космічних навігаційній систем GPS NAVSTAR (США), ГЛОНАСС (Росія) та телекомунікаційних систем різних стандартів. Один із варіантів подібних систем розроблений у Центральному науково-дослідному інституті навігації та управління (ЦНДІНУ) (м. Київ).

Рисунок 1. Принцип дії ДСАУ АТЗ

Для визначення місцезнаходження автотранспортних засобів (АТЗ) кожен з них обладнується мобільним блоком, який на основі даних, що приймаються GPS-приймачем від супутників, обчислює поточні значення широти та довготи, обробляє інформацію, що надходить від різних датчиків (включення запалення, відкриття дверей тощо), встановлених на автомобілі. Отримані дані автоматично або по запиту чергового оператора по каналам стільникового зв'язку стандарту GSM передаються до центру моніторингу.

Застосування вказаної системи дає можливість контролювати поточне місцезнаходження транспортних засобів у реальному часі зі стаціонарного автоматизованого робочого місця чергового оператора або із віддаленого пересувного терміналу.

Користувач ДСАУ АТЗ може слідкувати за пересуванням машини на електронній карті місцевості, використовуючи при необхідності автоматичне або ручне масштабування. При надходженні сигналу тривоги з автомобіля здійснюється виведення на екран об'єкта, що супроводжується звуковою сигналізацією.

Інша опція системи - контроль за рухом транспортного засобу в режимі запису "чорний ящик". З робочого місця чергового оператора можна задати будь-який часовий інтервал для фіксації координат місцезнаходження транспортного засобу в пам'яті мобільного блоку з наступним зчитуванням записаної інформації. Запис координат в цей пристрій відбувається тільки при включеному запаленні на автомобілі, що не допускає його роботу в холостому режимі (наприклад, коли машина знаходиться на стоянці) і, як наслідок, збільшує об'єм корисної пам'яті.

Рисунок 2. Пристрій для відслідковування руху автомобіля

Також є можливість графічного відображення записаного маршруту та формування звітних документів, що містять інформацію про час і місце знаходження автомобіля в заданих інтервалах. Відомості про всі об'єкти, що обслуговуються системою, зберігаються в спеціалізованих базах даних. Система здатна автоматично контролювати проходження АТЗ шляху з ініціюванням тривоги у випадку його зміни або не проходження у заданий час контрольних пунктів. Окрім того, є функція оптимізації порядку проходження з попереднім обчисленням відстані між пунктами призначення.

На базі ДСАУ АТЗ можливе створення центру моніторингу, сприяючого підвищенню безпеки руху автомобілів на дорогах міста та регіону. При виникненні нештатної ситуації мобільний блок, що встановлений на машині, передає сигнал тривоги на диспетчерський пункт центральної станції. У повідомленнях, що надходять по каналам стільникового зв'язку стандарту GSM, вказуються точні координати розташування транспортного засобу та причини спрацювання сигналізації. Зокрема, спрацьовує опція дистанційного блокування двигуна або активації додаткових пристроїв захисту при спробі викрадення машини. При надходженні сигналу про спроби викрадення АТЗ відбувається виїзд групи швидкого реагування.

Для реалізації зазначених можливостей система ДСАУ АТЗ повинна бути оснащена універсальним програмним комплексом.

Призначення програмного комплексу:

контроль і управління вантажними і пасажирськими перевезеннями у містах і регіонах, включаючи міжнародне сполучення та моніторинг, оперативне управління спеціальними транспортними засобами (пожежна охорона, швидка допомога, МНС);

охорона, контроль руху і стану транспортних засобів, що перевозять особливо цінні та небезпечні вантажі, а також VIP пасажирів, контроль і управління рухомими і стаціонарними об'єктами в аеропортах, морських портах, залізничних станціях і перегонах;

організація "домашнього моніторингу" руху і стану невеликої кількості транспортних засобів (особистий транспорт або невеличке транспортне підприємство) та системи особистої безпеки на базі мобільних телефонів з GTS приймачем.

Структура програмного комплексу у найбільш повному варіанті реалізації відповідає так званій розподіленій ДСАУ АТЗ, яка передбачає:

децентралізований прийом навігаційної і службової інформації від підконтрольних транспортних засобів;

централізоване накопичення прийнятої від АТЗ інформації у базі даних головного серверу (серверу мобільних об'єктів);

віддалений доступ до баз даних головного картографічного сервера по мережі Інтернет.

Згідно з наведеною схемою ДСАУ АТЗ програмний комплекс системи повинен включати:

базове програмне забезпечення - операцій: система Windows (Unix);

центральну базу даних під управлінням систем MS Access, My SQL, Oracle;

абонентське устаткування, встановлене на транспортному засобі, що включає в себе приймач GPS, термінал CDMA і контролер вибіркового моніторингу транспортних засобів;

спеціалізоване програмне забезпечення диспетчерського центру для обчислення абсолютного і відносного місця розташування транспортної одиниці і обміну даними, що включають електронну карту світу;

клієнтське програмне забезпечення для АРМ диспетчерів та віддалених робочих терміналів;

комунікаційні мережеві протоколи, необхідні для забезпечення надійного обміну інформацією між елементами системи ТСР/ІР, ІРХ, систему стільникового зв'язку стандарту CDMA.

Система зв'язку з кодовим поділом каналів (CDMA) є найсучаснішою системою стільникового зв'язку. Вона забезпечує абонентів як високоякісним голосовим зв'язком, так і передачею даних зі швидкістю 14,4 Кбіт/с. За характеристиками якості передачі мови параметри CDMA, у порівнянні з якістю провідних телефонів, забезпечують відсутність перешкод, акустичного фону і спотворень у переданій інформації. Перевагами мереж стандарту CDMA є те, що рівень електромагнітного випромінювання в кілька разів менше, ніж в інших стандартах, радіоканал більш стійкий до впливу вузько смугових перешкод, а інформація кодована.

Принцип роботи абонентського устаткування заснований на можливості точного визначення місця розташування і стану кожного транспортного засобу і обміну цією інформацією з диспетчерським центром. Визначення місця розташування і точного часу виконується GPS приймачем за параметрами, прийнятими від навігаційних супутникових систем. Обмін інформацією між диспетчерським центром та абонентським комплексом здійснюється через канал зв'язку CDMA.

До складу абонентського комплексу може бути включений радіо модем, через який при виході транспортного засобу на маршрут може завантажуватися маршрут руху, а при поверненні в парк - зніматися дані, накопичені за весь час слідування.

Згідно статистичних даних загальна ефективність від впровадження подібних систем диспетчеризації складає до 15%.

Система ДСАУ АТЗ має такі функціональні можливості:

Моніторинг руху транспортного засобу або групи АТЗ в автоматичному і ручному режимі на електронній карті разом з наданням користувачу максимально можливої довідкової інформації про стан мобільного об'єкту і вантажу в режимі реального часу;

Розподіл прав доступу до функціональних можливостей серверу мобільних об'єктів в залежності від привілеїв конкретного абонента (спостереження у реальному часі, доступ до архіву, передача команд управління тощо);

Передача різних команд управління на рухомий об'єкт (зміна інтервалу визначення координат блокування двигуна, постановка на сигналізацію тощо), дистанційне програмування обладнання (встановлення охоронної зони, припустимого маршруту руху, обмеження швидкості тощо);

Використання режиму "чорний ящик" для запису інформації на спеціальний запам'ятовуючий пристрій з послідуючим переглядом на електронній карті, аналізом і складанням звітності;

Запис усіх дій з транспортним засобом для проведення їх подальшого аналізу, контроль стану датчиків, окремих пристроїв транспортних засобів, управління діями транспортних засобів у випадку їх викрадення;

Побудова проектних маршрутів руху транспортних засобів, обмежувальних зон і меж, при порушенні яких інформується диспетчерський центр;

Проектування графіків руху транспортних засобів;

Розширені сервісні функції для роботи з картографічними даними (вимір відстані, пошук на місцевості (будинки, вулиці, міста), управління відображенням шарів карти, створення різних "схем" відображення, повний доступ до сервісів "картографічної мережі" (розміщення власних шарів, зміна кольорів карт та інше);

Встановлення параметрів контролю за проходженням транспортними засобами "контрольних точок" і дій у випадку відхилень від маршруту або графіка руху, а також виникнення позаштатних ситуацій;

Відображення повної інформації по кожному транспортному засобу (номер, координати, прізвище водія тощо), гнучка система інформаційного наповнення, структури і дизайну звітної документації різної складності в залежності від вимог користувача;

Ведення спеціальної бази даних, де зберігається інформація про:

усі передані команди управління;

результати виконання запитів і команд;

помилки у роботі обладнання і системи зв'язку;

позаштатні ситуації;

Зручний механізм доступу до архіву пересування мобільних об'єктів (перегляд архіву за встановлений період часу; перегляд архіву як одного об'єкту, так і групи об'єктів одночасно; прискорений режим перегляду записів);

Використання карт різного масштабу на одному екрані при відображені багатьох транспортних засобів, автоматична зміна карт при переході з одного масштабу карти на інший, наприклад, при в'їзді з приміської території у місто;

Автоматичне завантаження електронних карт з картографічного сервера, що знаходиться у мережі Інтернет;

Вбудована база даних дозволяє створювати таблиці довільної структури, створювати інтерфейс доступу до даних, їх створення і редагування;

Підтримка різних типів бортового обладнання, можливість роботи з різними типами мобільного зв'язку.

Функціональні можливості системи залежать від типу застосовуваного клієнтського обладнання і зв'язку.

Висновки

З метою пониження витрат на перевезення, серед яких чільне місце займає технологічне та програмне забезпечення вантажних перевезень з використанням телекомунікаційних систем, які відіграють ключову роль у збалансованому розвитку транспортних систем, як складової частини глобальної економіки для міжнародних перевізників рекомендовано використовувати диспетчерські системи автоматизованого управління транспортними засобами (ДСАУ АТЗ), що базуються на супутникових навігаційних системах.

Наведені особливості впровадження ДСАУ АТЗ, призначення та структура програмного комплексу, функціональні можливості системи.

Таким чином, при орієнтації автомобільних компаній на клієнта та задоволення його вимог, використання ДСАУ АТЗ забезпечує підвищення рівня сервісу та ефективності роботи підприємства (згідно статистичних даних загальна ефективність від впровадження таких систем диспетчеризації складає 15 %), - і як результат - отримання максимального прибутку з мінімальними витратами.

Перелік джерел посилання

1. Особливості оцінки ефективності впровадження систем диспетчерського контролю та управління автотранспортом з використанням супутникових технологій./ Бєляєвський Л.С., Дмитриченко М.Ф., Левковець П.Р., Сердюк А.А./ Вісник НТУ, ТАУ. - 2003. - № 8. - С. 85-88.

2. Бєляєвський Л.С., Левковець П.Р., Сердюк А.А., Топольськов Є.О. Технологічне та програмне забезпечення автотранспортних перевезень з використанням навігаційних та телекомунікаційних систем // Вісник Північного наукового центру ТАУ. - 2005. - Вип. 8. - С. 67.

3. Бєляєвський Л.С., Сердюк А.А. Методика і алгоритми побудови робочих зон супутникових систем диспетчерського управління наземним транспортом // Управління проектами, системний аналіз і логістика. - К.: НТУ. - 2006. - Вип. 3.- С. 78-82.

4. Аналіз впливу умов експлуатації систем інформаційно -навігаційного забезпечення на ефективність роботи диспетчерських центрів управління автотранспортом / Бєляєвський Л.С., Сердюк А.А. // Вісник Північного наукового центру ТАУ. - 2006. Вип. 9. - С. 15.

5. Бєляєвський Л.С. Глобальні супутникові системи навігації та обслуговування повітряного руху: [навч. посібник] / Л.С. Бєляєвський, С.М. Неділько, М.І. Рубець. - Кіровоград: ДЛАУ, 2001. - 124 с.

6. Дмитриченко М.Ф. Транспортні технології в системах логістики: [підручник] / М.Ф. Дмитриченко, П.Р. Левковець, А.М. Ткаченко та ін. - Київ: Інформавтодор, 2007. - 676 с.

7. Дмитриченко М.Ф. Основи теорії транспортних процесів і систем: [навч. посібник для ВНЗ] / М.Ф. Дмитриченко, Л.Ю. Яцківський, С.В. Ширяєва, В.З Докуніхін. -К.: ВД «Слово», 2009. -336 с.

8. Журнал «Перевізник UA”. Інформаційно-аналітичний вісник Держдепартаменту автомобільного транспорту, УДП “Укрінтеравтосервіс” і АсМАП України.

9. Прокудін Г.С. Моделі і методи оптимізації перевезень у транспортних системах. / Г.С. Прокудін. - К.: НТУ, 2006. -224 с.

Размещено на Allbest.ru