Учебно-методический комплекс дисциплины «Автоматизированные системы управления

1. Терминология в ТПР.

2. Данные контрольного примера.
Рекомендуемая литература:

1.Смехов А.А. Математические модели процесса грузовой работы. — М.: Транспорт, 1982 г. — 168 с.

2.Петров А.П.,Буянов В.А., УгрюмоеГ.А. Автоматизация, вычислительная к микропроцессорная и эксплуатационной работе железных дорог: Учебник для техн. ж.-д.трансп. - М.: Транспорт, 1987 г.-245 с.
Лекция 9. ТПР класса «ТЕХНИКА»
Содержание лекционного занятия:

• 
  ТПР класса «ТЕХНИКА»
  

Комплекс ТПР по техническому обеспечению АСУ ТПР «Техника» включает в свой состав:

1 ТПР для проектов ИВЦ в АСУ машиностроительных предприятий на базе ЭВМ третьего поколения («ТПР Техника - ИВЦ);

2 ТПР по применению периферийных технических средств в АСУ предприятий машиностроения на базе системы среден регистрации, сбора и первичной обработки информации («ТПР - Техника - П»).

Внутренняя структура каждого типового решения строится по модульному принципу. При этом под модулем «ТПР Техника» понимается минимальный комплекс проектной документации на элемент КТС, имеющий самостоятельное применение при проектировании конкретной АСУ.

ТПР по ИВЦ выполняются модули в виде конкретных проектных решений и содержат следующие материалы по техническому обеспечению ИВЦ:

«Рекомендации по применению ТПР», включающие общие рекомендации по применению ТИР; рекомендации по применению отдельных модулей ТПР; блок-схему
«Содержание и последовательность выполнения работ по проекту ИВЦ при применении ТПР ИВЦ». а также документ «Варианты КТС ИВЦ в условиях АСУ» с указанием тина ЭВМ, вариантов комплектности внешних устройств и выбранных средств для работы ЭВМ с линиями связи, средств перфорационного, счетно-клавишного оборудования и размножения документации; «Краткое описание технических средств ИВЦ» с указанием назначения и описанием функциональных возможностей технических средств ИВЦ (технико-экономические данные);

«Связь, сигнализацию и радиофикацию» с указанием выбранных средств оперативной телефонной и поисковой громкоговорящей связи, звукозаписи, электрочасовой и пожарной сигнализации;

«Технологическое задание на разработку рабочих чертежей КТС ИВЦ», включающее строительные, электротехнические, санитарно-технические и специальные требования к проекту
ИВЦ для размещения периферийных и технических средств ИВЦ;

«Технологический процесс обработки информации на ИВЦ», включающий организацию приема первичной информации, комплектование и подготовку технических носителей, обработку информации в вычислительном комплексе, контроль, размножение и выдачу выходных документов, организацию эксплуатации, хранения, корректировки и обновления нормативно-справочной информации;

последовательность и критерии выбора методов контроля, обеспечивающих заданную достоверность обработки информации;

технологические маршруты обработки данных и применение технических средств;

«Организационную структуру и штаты ИВЦ. Положение об ИВЦ предприятия» в составе:

«Организационная структура ИВЦ», включающая схему организационной структуры ИВЦ, состав подразделений, обеспечиваюпщх нормальное функционирование ИВЦ в составе АСУ:;

«Штаты ИВЦ» с указанием норм численного состава подразделений ИВЦ, персонала ИТР, операторов, механиков и т. д.;

«Положение об ИВЦ предприятия» с указанием назначения ИВЦ, его структуры и функций структурных подразделений, прав и обязанностей ИВЦ;

«Должностные инструкции персоналу ИВЦ», где оговорены обязанности, права и ответственность каждого должностного лица.

«Выбор средств оргтехники. Расчет площадей ИВЦ» в составе: «Выбор средств оргтехники» с указанием соответствующей мебели, приборов и средств оргтехники, которыми оборудуются кабинеты, рабочие помещения и рабочие места сотрудников ИВЦ для обеспечения нормальной работы и экономии рабочего времени: «Расчет площадей ИВЦ» с указанием площади каждого рабочего помещения ИВЦ, площади под каждое рабочее место, инвентарь, технические средства, а также площади под коридоры, лестничные клетки и т. п.;

«Мероприятия по подготовке предприятия к внедрению ИВЦ», включающие перечень работ по подготовке и внедрению ИВЦ, сроки внедрения каждого мероприятия, исполнителей и требования к форме завершения работ;

«Планировку помещений и оборудования ИВЦ», ИВЦ в части технических средств контроля и подготовки информации.

Разработка каждого из остальных элементов технического обеспечения ИВЦ производится по двум параллельным направлениям, которые определяются организационной структурой ИВЦ и штатами ИВЦ. Для тех решений, которые практически мало зависят от вариантов КТС ИВЦ, достаточно проработки по организационной структуре ИВЦ, для других же необходимо знать штаты ИВЦ.

В заключение производится проверка сбалансированности всех -звеньев технического обеспечения ИВЦ, и в случае необходимости осуществляется доработка отдельных проектных решений, составленных из модулей ТПР.

На стадии рабочего проектирования по комплексу технических средств разрабатываются инструкции по формированию кодограмм и технические чертежи монтажа КТС.

В состав документов «ТПР - Техника - П» включены типовые решения по применению периферийных технических средств которые могут быть использованы при разработке инструкций по формированию кодограмм и технического задания на проект монтажа КТС.

Разработка инструкций по формированию кодограмм с использованием документов «ТПР - Техника - П» может производится в такой последовательности:

Оценивается возможность использования формы учетного документа, приводимой в выбранном ТПР;

Оценивается возможность использования кодограмм, приводимых в выбранном ТПР;

Оценивается возможность использования программы работы устройства, приводимой в выбранном ТПР;

Компонуется инструкция по формированию кодограмм в соответствии с требованиями документов стандартизации с использованием документов ТПР.
Вопросы для самоконтроля:

1.Разработка инструкции по формированию кодограмм и ТЧМ КТС

1.Николаев А.Б., Алексахин С.В., Кузнецов И.А., Строганов В.Ю. Автоматизированные системы обработки информации и управления на автомобильном транспорте. Учебник. М.: Академия, 2003, -224 с.

2.Информационная система для управления перевозочным процессом./ Под ред. Г.С. Ратина. - М.: Транспорт, 1989 г. - 239 с.
Лекция 10. Методические положения выбора и привязки ТПР класса «ТЕХНИКА»
Содержание лекционного занятия:

• 
  Методические положения выбора и привязки ТПР класса «ТЕХНИКА»
  

Привязка «ТПР - Техника» к конкретной АСУ заключается в том. что определенный перечень модулей ТИР - ИВЦ и ТПР -Периферия, выбранных для применения в данном проекте.

определяется возможность стыковки их в единичный комплекс, степень их доработки (возможно объединение некоторых из них в новое проектное решение), а также перечень оригинальных решений.

Разработанные ТПР ИВЦ рекомендуется применять на стадии технического и частично («Должностные инструкции персоналу ИВЦ», «Плановая, учетная и сопроводительная документация ИВЦ»), рабочего проектирования.

Отличительная особенность проектирования ИВЦ па базе ТПР заключается в том, что необходимо из всего набора имеющихся типовых блоков (модулей) по элементам технического обеспечения ИВЦ составить конкретный проект. При этом следует иметь в виду, что одни элементы технического обеспечения ИВЦ (такие, как «Положение об ИВЦ предприятия», «Выбор средств оргтехники», «Связь, сигнализация и радиофикация», «Плановые, учетные и сопроводительные документы ИВЦ». « Гехнические задания на разработку рабочих чертежей монтажа КТС ИВЦ», «Мероприятия по подготовке предприятия к внедрению ИВЦ») практически мало зависят от типа ЭВМ и комплектности технических средств ИВЦ и выполняются в виде одною модуля, а другие (такие, как «Варианты КТС ИВЦ», «Технологический процесс обработки данных на ИВТТ», «Штаты ИВЦ». «Должностные инструкции персоналу ИВЦ», «Расчет площадей, спецификации и заявочной ведомости», «Сметы затрат па создание ИВЦ») имеют многовариантную (модульную) структуру построения в рамках каждого элемента технического обеспечения.

В соответствии с вариантностью типового проекта ИВЦ возможны следующие варианты применения его в АСУ:

Без каких-либо изменений путем комплектования проекта в целом из имеющихся модулей ТПР;

С доработкой, под которой понимается изменение принципов типа или количества технических средств обработки данных, что требует изъятия, добавления или замены отдельных модулей, причем новая совокупность модулей должна информационно технически быть увязана между собой.

Таким образом, если отдельные модули ТПP ИВЦ существующего набора не удовлетворяют конкретной АСУ, то разрабатывается индивидуальный модуль, которым может быть пополнена библиотека ТПР ИВЦ.

Проверку возможности использования ТПР «Варианты КТС ИВЦ» можно осуществить, сделав предварительный выбор количества и типа ЭВМ. Здесь учитываются размер и тип предприятия, состав и характер решаемых задач АСУ, требования к периферийным средствам сбора и передачи информации, требования к структуре служб АСУ и т. п.

Привязка ТПР ИВЦ к конкретным условиям создаваемой АСУ осуществляется после выбора варианта ТПР КТС ИВЦ, для чего делается расчет загрузки и пропускной способности технических средств на основании данных и предпроектного обследования предприятия. При этом анализируются характеристики задач, тип технического носителя информации, принципы организации информационной базы АСУ, наличие режима реального времени, объемы вводимой, промежуточной и выводимой информации, при которых можно применить тот или иной вариант ТПР КТС ИВЦ.

Уточнение выбранного варианта КТС ИВЦ должно быть произведено после разработки технологического процесса обработки данных на ИВЦ. При этом необходимо прогнозировать применение вариантов И IP по технологическому маршруту обработки данных для каждой задачи в зависимости от типа технического носителя и заданной достоверности появления ошибок в выходной информации. После выбора технологических маршрутов обработки данных определяются требования к техническим средствям подготовки информации в зависимости от требуемых сроков ее подготовки. В результате исследований производится корректировка варианта КТС ИВЦ в части технических средств контроля и подготовки информации.

Разработка каждого из остальных элементов технического обеспечения ИВЦ производится по двум параллельным направлениям, которые определяются организационной структурой ИВЦ и штатами ИВЦ. Для тех решений, которые практически мало зависят от вариантов КТС ИВЦ, достаточно проработки по организационной структуре ИВЦ, для других же необходимо знать штаты ИВЦ.

В заключение производится проверка сбалансированности всех -звеньев технического обеспечения ИВЦ, и в случае необходимости осуществляется доработка отдельных проектных решений, составленных из модулей ТПР.

На стадии рабочего проектирования по комплексу технических средств разрабатываются инструкции по формированию кодограмм и технические чертежи монтажа КТС.

В состав документов «ТПР - Техника - П» включены типовые решения по применению периферийных технических средств которые могут быть использованы при разработке инструкций по формированию кодограмм и технического задания на проект монтажа КТС.

Разработка инструкций по формированию кодограмм с использованием документов «ТПР - Техника - П» может производится в такой последовательности:

Оценивается возможность использования формы учетного документа, приводимой в выбранном ТПР;

Оценивается возможность использования кодограмм, приводимых в выбранном ТПР;

Оценивается возможность использования программы работы устройства, приводимой в выбранном ТПР;

Компонуется инструкция по формированию кодограмм в соответствии с требованиями документов стандартизации с использованием документов ТПР.
Вопросы для самоконтроля:

1.Состав документов «ТПР – Техника – II».

2.Документооборот и технологические схемы его организации в условиях безбумажной технологии.
Рекомендуемая литература:

1.Николаев А.Б., Алексахин С.В., Кузнецов И.А., Строганов В.Ю. Автоматизированные системы обработки информации и управления на автомобильном транспорте. Учебник. М.: Академия, 2003, -224 с.

2.Информационная система для управления перевозочным процессом./ Под ред. Г.С. Ратина. - М.: Транспорт, 1989 г. - 239 с.

Лекция 11. GPSVAVL
Содержание лекционного занятия:

• 
  GPSVAVL
  
• 
  Комплект транспортного оборудования.
  
• 
  Оборудование диспетчерского центра.
  
• 
  Дифференциальный режим работы.
  

Коммунальное и энергетическое хозяйство больших и малых городов всегда представляло собой источник постоянной головной боли муниципальных властей. Работа диспетчеров, аварийных бригад, использование транспорта водителями, оперативность и эффективность служб в целом - основная тема совещаний и планерок различных уровней. Наверное, любой руководитель, имеющий в подчинении парк автомобилей, желает улучшить положение своей организации на рынке услуг, повысить эффективность управления и дисциплину, снизить накладные расходы. Инкассация, перевозка ценных и опасных грузов, вывоз мусора, муниципальный транспорт, полиция и автоинспекция, пожарные и скорая помощь, вот далеко не полный список служб, для которых важна оперативность, точность и координация действий. . Одним из решений, предлагаемых сегодня для снабжения оперативного управления мобильными средствами является система GPSVAVL использующая готовые недорогие и серийно выпускаемые блоки, а также программное обеспечение.

Прогресс в микроэлектронике и компьютерной технике, спутниковой навигации, космической и наземной радиосвязи сформировал комплексную и вполне определенную прикладную область транспортных диспетчерских информационных технологий. Наиболее активно развивающейся областью применения этих технологий стал автомобильный транспорт чрезвычайных, аварийных, коммунальных, оперативных служб и служб безопасности, подразделения этих служб активно внедряют и используют систему автоматического определения местоположения транспортных средств (Automatic Vehicle Location - AVL).

Первые в России системы GPSVAVL для контроля и управления транспортом в пределах Москвы и московских аэропортов были поставлены в 1995 году в "ИНКОМБАНК", в специальные подразделения Министерства по чрезвычайным ситуациям, некоторые коммерческие структуры. Кроме того, Министерства внутренних дел Казахстана с 1996 года также обладает современной системой слежения. Результатом внедрения таких систем является снижение эксплуатационных затрат, повышение безопасности перевозок грузов и дисциплины экипажей. AVL позволяет мобильным подразделениям оперативных служб только за счет эффективного использования уже имеющихся ресурсов стать более "боеспособными" без увеличения количества автотранспорта и личного состава.

Принцип работы системы очень прост. Каждое транспортное средство имеет миниатюрный многоканальный приемник спутниковых навигационных сигналов, которые непрерывно и абсолютно бесплатно сегодня излучаются по всему земному шару системой GPS. После приема от нескольких спутников сигналы обрабатываются и преобразуются в значения долготы, широты, высоты, скорости и направления движения. Полученная информация по радиоканалу передается на диспетчерский центр соответствующей службы и отображается на компьютере в виде значка на электронной карте города, а также в текстовом виде. Диспетчеру может передаваться объективная информация о состоянии автомобиля (включение зажигания, удар, опрокидывание, температура, открытие дверей и т.п.). Водителю диспетчер может отправлять сообщения на автомобильный пейджер, и наоборот.

Комплект транспортного оборудования

Ключевым элементом в системе GPSVAVL является радио контроллер PSC-200, который содержит процессор ввода-вывода, спецпроцессор, радиомодем, контроллер связи и GPS-приемник. Шестиканальный приемник GPS-сигналов с внешней антенной использует простой ASCII-последовательный протокол и позволяет обеспечить непрерывность работы следящей системы в городских условиях. Такие данные о транспортном средстве, как широта, долгота, высота, скорость, условный номер средства и системное время могут выдаваться приемником, по крайней мере, один раз в секунду. Благодаря точному отсчету времени, доступному всем транспортным средствам, могут быть осуществлены различные стратегии приема сообщений: либо на /. основании запроса, либо по установленному графику.

Вычисление точного местоположения автомобиля - одна из задач, решаемых GPSVAVL-системой. Информация о координатах и состоянии автомобиля должна быстро передаваться в диспетчерский центр. Эффективность передачи определяется двумя элементами: микропроцессорным модемом, специально созданным для работы с мобильной радиостанцией, и спец контроллером сети передачи данных. Одно из главных преимуществ использования микропроцессорного бортового контроллера -возможность осуществления более сложного протокола сеансов связи. В системе реализован "сотовый" протокол отсветов, который в четыре раза увеличивает количество автомобилей, передающих сообщения ежесекундно по одному радиоканалу. В течение каждого цикла каждому автомобилю направляется запрос, в котором предлагается либо ответить в определенный интервал времени - "слот", либо промолчать. GPSYAVL-система позволяет пользователям получать сообщения от трех-пяти транспортных средств в секунду. Таким образом могут быть достигнуты скорости опроса от 180 до 300 автомашин в минуту по одному выделенному радиоканалу.

В PSC-200 включен интегрированный мобильный радиомодем - специализированное устройство, предназначенное для обеспечения надежной передачи данных через автомобильную радиостанцию. Известно, что основной функцией радиомодема является преобразование информационных данных в сигналы, удобные для передачи по радиоканалу. Для передачи через автомобильную радиостанцию используются специальные процедуры сжатия данных и обнаружения ошибок. Такой подход снижает влияние эффектов, связанных с затуханием радиосигналов, а также не допускает прохождения искаженной информации на диспетчерский центр.

Далее, на радио контроллер PSC-200 возложены все необходимые функции управления мобильной радиостанцией: настройка радиоканала, обеспечение модуляции и демодуляции и прочее, благодаря чему она может работать полностью в автономном режиме, не требуя никакого вмешательства оператора или водителя, что, в свою очередь, позволяет разместить оборудование транспортного средства в виде недоступного "черного ящика". Следует упомянуть, что PSC-200 выполняет также ряд весьма ответственных для работы всей системы GPSVAVL функций. Так, он управляет двумя RS232, один из которых требуется для подключения к бортовому экрану-индикатору состояния Echo XL или к радиостанции Motorola. В контроллере используется GPS-время для координации "слотовой" системы связи, а также для точной фиксации моментов времени изменения состояния транспортного средства. Другие функции PSC-200 по обработке входных и выходных сигналов связаны с дискретными сигналами, которые подаются на разъем контроллера. Эти сигналы используются для передачи контрольных параметров транспортного средства: состояние аккумуляторной батареи, оценка исправности системы зажигания, показания одометра, электропитание приборов освещения, сирены, положение дверей, люков, вскрытие контейнера и т.п.

Бортовой микропроцессор запрограммирован на выполнение нескольких ключевых функций поддержки. Прежде всего, микропроцессор выключает радиостанцию через 6 минут после выключения зажигания. Радио включается вновь при включении системы зажигания. Эта функция предотвращает чрезмерный разряд батареи, так как нет необходимости в непрерывном опросе припаркованного транспортного средства во время стоянки. Информация о состоянии радиостанции также передается контроллеру диспетчерского центра для отображения на терминале AVLManager диспетчерского центра. Далее, микропроцессор накапливает данные от спидометра для вычисления и передачи информации о пройденном пути. Контроллер автоматически вносит в передаваемое сообщение данные о пройденном расстоянии при каждом изменении состояния (например, при перемещении средства от одного места дислокации к другому). Кроме того, процессор используется совместно с терминалом Echo XL для передачи стандартных сообщений, выбираемых и добавляемых экипажем.

Бортовой терминал состояния Echo XL предназначен для быстрой и простой связи водителей транспортного средства и персонала диспетчерского центра без использования голосовой связи. Диспетчеру может быть сообщено до 8 типов состояния. Каждый из них может иметь до 15 сообщений. Тип состояния и сообщения программируются в соответствии с конкретными должностными инструкциями служб, предписывающими определенные доклады и варианты действий в той или иной ситуации. Терминал имеет большой жидкокристаллический экран. На нем отображается название каждого ключа состояния и используются четкие символы, которые легко читаются практически при любых условиях освещения. Надписи на русском языке крупным шрифтом и раздельно расположенные клавиши уменьшают возможность ошибочных операций. Echo XL размещен в прочном водонепроницаемом пластиковом корпусе, способном сохранять работоспособность терминала при аварийных ситуациях.

В системе GPSVWL могут применяться различные типы и модели радиостанций, включая Midland Radio, Motorola, Standart и др. Система работоспособна в любом диапазоне частот, на который у заказчика имеется лицензия, от низких частот до 900 МГц. Радиосеть может использовать одну или несколько точек ретрансляции, что не сказывается на функционировании системы.

GPSVAVL-система включает оборудование и программное обеспечение, необходимое для ее автономного функционирования, включая диспетчерский центр NCManager - специализированное программное обеспечение управления информационной линией радиосвязи. Ориентированный на ПК программный пакет организует опрос, получение сообщений, контроль линии связи, а также работу с группой удаленных базовых станций или с большим числом передатчиков. Это устраняет необходимость в управлении оборудованием путем последовательной передачи запросов от каждой радиостанции. Программное обеспечение позволяет также отфильтровать многократные повторения одного и того же сообщения от транспортного средства, принимаемого разными радиостанциями.

Существует несколько методов, используемых при управлении информационными потоками в подвижной радиосвязи. Например, метод опроса, использующий комбинацию автоответа и опроса по очереди с целью обеспечить гибкость и оптимизировать работу в разрешенной полосе частот. В этом методе базовая станция передает по радио сообщение-запрос, содержащий поле "разрядной карты". Положение разрядов этой карты сообщает каждому подвижному модему, как и когда передавать сообщение о состоянии и местоположении.

Пакет управления системой слежения и оперативного контроляПрограмма AVLmanager осуществляет управление всей системой, служит интерфейсом данных для транспортных средств, дает информацию о местоположении, передает системе отображение карты слежения и обеспечивает функционирование до 8 диспетчерских рабочих мест.

Через терминал "SUPERUSER" AVLManager позволяет полностью конфигурировать каждый сегмент системы. Набор из 60 команд позволяет диспетчеру системы конфигурировать все порты данных, создавать и удалять терминалы, модифицировать информацию в базе данных, менять конфигурацию и изменять параметры сети данных, а также создавать и редактировать форматы экрана. Все команды представляют собой четырехбуквенные мнемограммы с последующими изменяемыми полями.

Некоторые из команд выводят на экран дисплея информацию о системе, полезную для управления каналом связи и конфигурацией системы. Применяя эти команды, пользователь может создавать на дисплее AVL-состояния, выводя 25 параметров, относящихся к конкретной транспортной единице:

Номер транспортного средства.

Класс транспортного средства.

Состояние транспортного средства.

Схема опроса.

Скорость транспортного средства.

Возраст сообщения местоположения.

Расстояние от ближайшего известного пункта.

Слот (временной интервал для опроса).

Сообщение.

Состояние блока зажигания.

Состояние открытая дверь.

Общий индекс сообщения

Ближайший известный перекресток .

Изменяемый идентификатор.

Направление движения.

Показания одометра.

Возраст положения порта данных.

Широта и долгота.

Таким образом обеспечивается настройка, позволяющая заказчику и пользователю приспособить систему под конкретные потребности оперативной службы и режима работы.

Программное обеспечение включает Базу данных известных перекрестков, позволяющую пользователю вводить в таблицу описания известных географических мест, таких как пересечения главных улиц, мосты, ориентиры и др. Широта и долгота каждого такого места могут быть введены с помощью измерения по топологической карте или просто путем выезда на автомобиле, оборудованном системой GPSVWL и привязки к каждому пункту с описанием этого места. Программное обеспечение автоматически сохраняет последовательность сообщений о местоположении транспортного средства и вычисляет, какой известный пункт или ориентир является самым близким и расстояние до него. Существуют команды для немедленного получения информации о конкретном транспортном средстве не прибегая к его поиску по перечню. Программа отображения карты

Программное обеспечение StarView обеспечивает отображение положения транспортного средства и его состояния на электронную карту. В GPS\AVL используется версия StarView RSI (Remote System Interface), обеспечивающая как непосредственное управление конфигурацией окон карты манипуляциями с помощью "мыши" и клавиатуры, так и применение командного интерфейса через Ethernet. Конфигурация окон карты может управляться и командами от терминалов AVLManager.

На экране можно показать одновременно несколько областей карты. Каждая карта индивидуально конфигурируется в пределах отдельного окна, чтобы отобразить различные границы, масштаб, точку обзора, выбранные сообщения о состоянии транспортного средства. Так как каждое окно способно к отображению любой части карты, содержащейся в базе данных, точка обзора карты может быть выбрана так, чтобы представить карту полностью, ее ограниченную область или конкретный участок местности. Для наблюдения за работой автотранспорта может быть открыто специальное окно, с помощью которого можно контролировать и отслеживать отдельное транспортное средство или целую группу автомобилей. Оператор может выбрать интересующую его область, изменить масштаб, в частности, путем "наезда" точки наблюдения на карту и центрировать изображение относительно выбранной точки.

Терминалы AVLManager позволят управлять дисплеями, на каждом из которых можно расположить до 4 окон с картами. Если карта создана для слежения за транспортным средством или их группой, то окно будет автоматически изменять масштаб и перемещать изображение, чтобы сохранять в течение всего времени интересующие транспортные средства в пределах окна. С помощью стандартных утилит могут быть изменены размеры каждого окна с картой или его положение на экране. Другие возможности манипуляций с картой включают утилиту "найти транспортное средство", используемую для быстрого нахождения местоположения и отображения конкретной транспортной единицы и утилиту, позволяющую вывести на экран опорный пункт, чтобы помочь диспетчерам быстро сориентироваться при принятии решений.

Для обозначения различных типов транспортных средств можно использовать 8 различных условных знаков, формы и размеры которых выбираются при конфигурировании. Система может отображать идентификатор любой из транспортных единиц, а также показывать их состояние, изменяя цвет изображения.

В дополнение к визуальному отображению состояния транспортного средства, во временном рабочем окне в пределах изображения карты может располагаться текстовая информация о каждом из объектов, включая идентификатор транспортной единицы, направление движения, скорость, время и т.д.

Дифференциальный режим работы

Глобальная спутниковая навигационная система GPS позволяет проводить определения координат с точностью до несколько метров. Однако Министерство обороны США, исходя из интересов национальной безопасности, осуществляет программу "ограниченного доступа", увеличивая погрешность измерений до 100 метров. Несмотря на это, даже при максимальном ухудшении точность измерений GPS-приемниками достигает 3-5 метров при использовании метода дифференциальной коррекции GPS (DGPS).

На практике применяют два типа DGPS: с передачей дифференциальных поправок и инвертированная. В системе с передачей дифпоправок базовый GPS-приемник вырабатывает дифференциальные поправки, которые передаются по радиоканалу на весь транспортный парк. Мобильные GPS-приемники используют поправки для повышения точности определения своего местоположения после чего уточненные координаты сообщаются на базовую станцию. В инвертированной системе DGPS поправки сохраняются на базовой станции и используются при обработке сообщений о местоположении по мере их поступления от автомобилей.

Базовая станция CBS в реальном масштабе времени вырабатывает поправки, которые существенно повышают точность определения местоположения автомобилей, оборудованных GPS-датчиками. CBS станция содержит GPS-приемник с 12 параллельными каналами слежения за спутниковыми сигналами, выносную внешнюю GPS-антенну, кабели, источники электропитания и программное обеспечение для ПК. Дифпоправки поступают на NCManager и передаются по радиоканалу на мобильные GPS-приемники.

• 
  Инвертированная дифференциальная система GPS (IDGPS) использует дифференциальную базовую станцию 400RS, которая соединена с NCManager, использующим данные для внесения поправок в сообщения о местоположении по мере их поступления от подвижных объектов. Для систем, где скорость опроса является главным показателем, следует иметь в виду, что при парке менее 30 машин IDGPS работает быстрее, чем DGPS с передачей дифпоправок. Для систем, обслуживающих более 30 транспортных единиц, DGPS является более эффективной.
  

1. Комплект транспортного оборудования.

2. Оборудование диспетчерского центра.

3. Дифференциальный режим работы.

1.Николаев А.Б., Алексахин С.В., Кузнецов И.А., Строганов В.Ю. Автоматизированные системы обработки информации и управления на автомобильном транспорте. Учебник. М.: Академия, 2003, -224 с.

2.Информационная система для управления перевозочным процессом./ Под ред. Г.С. Ратина. - М.: Транспорт, 1989 г. - 239 с.
Лекция 12. Анализ состояния разработок АСУ в отрасли
Содержание лекционного занятия:

• 
  Анализ состояния разработок АСУ в отрасли
  

Автомобильный транспорт представляет собой важнейшее звено в единой транспортной системе страны. Его народнохозяйственная значимость подтверждается тем, что автомобильным транспортом доставляется свыше 80% грузов, перевозимых всеми видами транспорта.

Анализ тенденций развития производительных сил страны показывает, что темпы роста объемов перевозок автомобильным транспортом и его роль в народном хозяйстве страны постоянно возрастают.

Увеличение объемов перевозок осуществляется за счет роста парка транспортных средств, развития и технологического перевооружения производственной базы предприятия, совершенствования форм и методов управления на базе использования ЭВТ и АСУ.

Располагая централизованными материальными и финансовыми ресурсами, отрасли имеет все возможности широкого применения экономике — математический методов и ЭВМ для организации оптимального управления и планирования деятельности своих подразделений, включая вопросы долгосрочного развития, размещения и специализации парка в соответствии с потребностями народного хозяйства.

Принимавшиеся до настоящего времени отдельные меры по совершенствованию тех или иных сторон работы управленческого аппарата системы хотя и принесли известную пользу, однако не смогли решить все задачи по ликвидации недостатков планирования и управления. Использование экономике - математических методов и ЭВМ для решения локальных задач управления и планирования не позволяет достичь того эффекта, который может быть обеспечен при системном подходе к совершенствованию управления отраслью.

Системный подход в применении экономике - математических методов и ЭВМ предопределяет комплексное решение вопросов совершенствования управления, включающее разработку методологии оптимального планирования перевозок народнохозяйственных грузов и пассажиров,: развитие АТП и их производственной базы; совершенствование экономического механизма отрасли; рационализацию организационной структуры управления; техническое оснащение и всестороннюю подготовку производства и персонала к работе в условиях АСУ.

Среди многих проблем управления особую актуальность представляет проблема совершенствования системы технике -экономической информации, Уже в настоящее время обработкой информации в сфере управления отраслью занято свыше 100 тыс. человек, при этом около половины времени они затрачивают на простейшие технические операции. Беспрерывно растущие сложность и масштабы производства влекут за собой рост количества обрабатываемой информации, которая необходима для осуществления процесса управления , им при одновременном повышении требований к качеству информации и скорости прохождения ее по всей иерархии управления отраслью. В настоящее время только в сфере транспортного обслуживания народного хозяйства действует 60 АСУ. К сожалению, в силу ряда объективных факторов разработанные и функционирующие автоматизированные системы управления носят в основном индивидуальный характер, и базируется пока на устаревших ЭВМ. Но опыт предыдущих лет позволил получить важные теоретические и практические результаты. Разработаны общие принципы и закономерности, доказана необходимость построения единой информационной базы для подготовки и принятия управленческих решений, определены пути снижения затрат на научно-исследовательские и проектно-конструкторские работы, аргументирована необходимость перехода к новым организационным формам и методам электронной обработки данных, которые базируются на индустриализации информационного обслуживания организаций и предприятий автомобильного транспорта общего пользования и освоения новых ЭВМ.

Повышению эффективности использования подвижного состава активно способствовало решение таких задач, как: составление оптимальных схем движения грузового и пассажирского транспорта, расчет сменно - суточных планов, выбор оптимального варианта закрепления потребителей за поставщиками однородного груза, закрепление грузоотправителей и грузополучателей за АТП; составление часовых графиков работы автомобилей на перевозках массовых сельскохозяйственных грузов и др. Например, при доставке сахарной свеклы и зерна на приемные пункты в Краснодарском крае и Саратовской области применение рассчитанных на ЭВМ часовых графиков позволило высвободить до 30% подвижного состава и направить его для использования в другие звенья уборочного комплекса.

Планирование перевозок инертных грузов с помощью ЭВМ в Санкт-Петербурге позволило повысить коэффициент использования пробега автомобилей почти на 19%. Решение задачи оптимального закрепления потребителей за кирпичными заводами и песчано-гравийными карьерами в Кировской области дало возможность сократить среднее расстояние перевозки на 8%.

1.Анализ состояния разработок АСУ

1.Кобдиков М.А., Мустапаева А.Д. Работа в автоматизированной системе оперативного управления перевозочным процессом. - Алматы.: КазАТК, 1998 г. - 140 с.Мустапаева А.Д.

2.Основы расчетов автоматизированных систем управления на железнодорожном транспорте: Уч. пос. -Алматы: КазАТК, 1999. - 38 с.
Лекция 13. Основные недостатки функционирующих АСУ и их совершенствование
Содержание лекционного занятия:

• 
  Основные недостатки функционирующих АСУ
  
• 
  Существующие направления и тенденции совершенствования систем управления производством
  

Успешное выполнение поставленных задач требует решения ряда принципиальных вопросов: d выбор наиболее эффективных направлений в создании и развитии АСУ; обеспечение концентрации вычислительных мощностей; определение наиболее рациональных методов повышения эффективности использования ВТ; создание единых принципов и общей методологии планирования и учета деятельности вычислительных центров и др.;

В этой связи при создании «АСУ - автотранспорт» были исследованы некоторые зависимости, которые существуют между качеством принимаемых управленческих решений и характеристиками потоков технико-экономической информации.

Анализ информации, средств и методов ее обработки, сложившейся структуры управления отраслью позволил сделать вывод, что система управления автомобильным транспортом имела существенные недостатки. К ним следует отнести: запаздывание и длительные сроки обработки информации; существенное расхождение и несопоставимость различных видов информации (плановой, учетной, статистической и др.); старение, искажение и потери информации в отдельных звеньях управления; перегрузка аппарата управления различной информацией; параллелизм в обработке одной и той же информации в различных звеньях управления; отсутствие эффективных средств контроля достоверности информации; невозможность оперативного обеспечения данными анализа производственно-хозяйственной деятельности заинтересованных органов и служб министерства.

Недостаточная увязка текущих и перспективных планов перевозок с материально - техническим обеспечением, а также недостаточная гибкость управления не позволяли оперативно перестраивать и направлять деятельность предприятий и организаций на достижение доставленных целей с учетом меняющейся обстановки, что приводило к случаям непроизводительного простоя, нерационального использования автомобильного транспорта, увеличению износа подвижного состава..

Отмеченные недостатки составляют объективную основу для эффективного использования на автомобильном транспорте новых методов планирования, организации и управления на основе широкого применения современных средств сбора, обработки, хранения и выдачи информации. Поэтому в решении задач совершенствования перевозочного процесса, улучшения обслуживания народного хозяйства и населения при перевозках грузов и пассажиров, дальнейшего улучшения использования подвижного состава автомобильного транспорта одно из ведущих мест отводится автоматизированной системе управления (АСУ AT), охватывающий все уровни управления.

Эффективность применения ЭВМ на автомобильном транспорте - это прежде всего совершенствование перевозочного процесса, сокращение непроизводительных простоев автомобилей, улучшение использования пробега, повышение производительности труда, в том числе управленческого.

Дальнейшее развитие АСУ предусматривает интеграцию АСУ и (переход к крупным информационно-вычислительным сетям). Однако в качестве первоочередной задачей остается насыщение народного хозяйства и его отраслей новейшей ЭВТ. Развитие АСУ предусматривает переход к индустриальным методам проектирования с использованием более совершенной техники, углубленной разработки информационных, организационных и социально - экономических проблем, создание вычислительных центров коллективного пользования, проведение работ по совершенствованию организационных структур управления, процессов принятия решений, стиля руководства.

Для совершенствования управления автомобильным транспортом необходимо усовершенствовать экономический механизм отрасли, систему планирования, организационные структуры, методы и технику управления, подготовку кадров на основе целевых программ, позволяющих определить наиболее эффективные направления работ и обеспечить их необходимыми ресурсами.

Создание на базе ЭВМ второго поколения АСУ имели ряд существенных недостатков в информационном, техническом и программном обеспечении. При значительном количестве функциональных подсистем и задач в ряде случаев не удавалось реализовать преимущества автоматизированного решения проблем управления. Специфика деятельности транспортных управлений требовала быстрой перестройки входных и выходных параметров задач, нормативно - справочных массивов, поэтому их каждый раз приходилось переделывать под конкретные условия программно-математического обеспечения АСУ. Кроме того, опыт показал, что добиться решения всех проблем управления в одной автоматизированной системе крайне сложно.

.Дальнейшее развитие АСУ AT предусматривает увязку решаемых задач снизу доверху с использованием систем телеобработки информации, централизацию информационной базы (использование банков данных и т. д.), сопряжение АСУ технологическими процессами с организационно - экономическими АСУ, а также сосредоточение вычислительных мощностей в отраслевых вычислительных центрах коллективного пользования.

В основе всей системы управления находятся АСУ технологическими процессами. Их организационно и технологически нужно увязать с АСУ транспортных управлений, которые, в свою очередь, связываются с АСУ министерства. Таким образом, можно создать единую АСУ, базирующуюся на первичной информации об основных производительных процессах, которая в укрупненном виде будет поступать на все уровни управления и может быть использована для принятия решений. Работа такой единой, взаимоувязанной по уровням системы управления должна базироваться на развитой системе связи. Развитие системы связи позволит многим удаленным от вычислительных центров АТП использовать ЭВМ для решения задач управления. Для этого необходимо оснастить АТП терминальным оборудованием.

В соответствии с перспективным планом развития АСУ AT будет ориентироваться на выполнение функций управления в единых блоках планирования, анализа, оперативного управления и учета по всем уровням организационной структуры. Применение в АСУ AT типовых проектных решений, готовых постановок и алгоритмов задач позволяет снизить затраты на ее разработку на 40%. Развитие стандартных средств программного обеспечения АСУ должно непосредственно увязываться с общими тенденциями технического прогресса и новыми концепциями создания АСУ в РК и за рубежом.

Построение систем автоматизированного управления с участием людей и машин является сложной и трудоемкой задачей. Ее успешное решение зависит от того, в какой степени участники процесса управления знают и понимают существо той работы, которую они выполняют с помощью ЭВМ.

Вопросы для самоконтроля:

1. 
   Основные недостатки функционирующих АСУ
   
2. 
   Существующие направления и тенденции совершенствования систем управления производством
   

1.Кобдиков М.А., Мустапаева А.Д. Работа в автоматизированной системе оперативного управления перевозочным процессом. - Алматы.: КазАТК, 1998 г. - 140 с.Мустапаева А.Д.

2.Основы расчетов автоматизированных систем управления на железнодорожном транспорте: Уч. пос. -Алматы: КазАТК, 1999. - 38 с.
Лекция 14. Развитие информационно - вычислительных систем управления, математического и технического обеспечения
Содержание лекционного занятия:

• 
  Развитие информационно - вычислительных систем управления, математического и технического обеспечения
  

К общему программному обеспечению относится совокупность программ, описаний и инструкций, предназначенных для автоматизации трудоемких технологических этапов разработки программ, а также для организации и контроля вычислительного процесса на машине во время ее функционирования.

В соответствии с функциями, выполняемыми программами, всю совокупность программного обеспечения, можно разбить на четыре группы: системные управляющие программы, системные обрабатывающие программы, вспомогательные программы.

Системные программы, предназначены для обеспечения эффективного функционирования и эксплуатации самой ЭВМ. Комплексы системных программ, позволяющие резко повысить как

Режим работы системы, при котором удаленные пользователи связываются с ЭВМ по каналам связи, называется режимом телеобработки и обеспечивается соответствующими программными средствами. Системы программирования предназначены для облегчения работы программиста и освобождения его от необходимости изложения проблемы на машинном языке введением специального языка более высокого уровня. Основными средствами автоматизации программирования при разработке программного обеспечения АСУ AT являются языки АССЕМБЛЕР, ПАСКАЛЬ, C++ и др.

В
Общее программное обеспечение
настоящее время все большее распространение получают языки объектного программирования, каковыми являются Visual Basic, Delphi. Если раньше над составлением программ трудился целый коллектив программистов продолжительное время в результате чего программа являлась уникальной, то в настоящее время языки программирования стали более доступны для пользователя ЭВМ, а также его работу облегчает большой набор стандартных и прикладных программ (объектов). Процедуры, которые раньше надо было повторять снова, и снова производятся автоматически. Широкий набор прикладных программ облегчил диалог пользователя с компьютером. В настоящее время не нужно быть программистом чтобы решать с помощью ЭВМ задачи которые отняли бы очень много времени, если их решать вручную.

Операционная система

Системные управления программы

Программы телеобработки

АСУ базируется на использовании современных средств вычислительной техники, позволяющих осуществить своевременный и качественный сбор, обработку и выдачу информации органам управления. Совокупность устройств, реализующих процессы сбора, передачи, хранения и отображения информации представляет собой комплекс технических средств (КТС),

Структура КТС призвана обеспечить выполнение всех процедур обработки информации с минимальными затратами трудовых, материальных и финансовых ресурсов. КТС строится на базе совместимых устройств и дает возможность агрегатно наращивать производительность комплекса, обрабатывать данные в реальном масштабе времени, обеспечивать многопрограммное решение задач в режиме пакетной обработки данных и сопряжения с остальными АСУ.

В соответствии с функциональным назначением технических средств в составе КТС АСУ можно укрупнено выделить следующие группы устройств: сбора, передачи и представления данных; подготовки и первичной обработки данных; обработки данных; оформления и размножения документов.

Раньше для обработки данных использовались малопроизводительные ЭВМ, сейчас же используются мощные, производительные ЭВМ (на базе процессора Pentium III, IV), в миллионы превышающие производительность ЭВМ третьего поколения. Объем оперативной памяти увеличился с 256 КБ до 512 МБ. Объем памяти на внешних носителях увеличился до 100 ГБ. Значительно уменьшились габариты комплектующих, устройств и ЭВМ в целом. Появились новые внешние устройства, облегчающие работу оператора и трудоемкость операции ввода/вывода, а следовательно и уменьшающие время на обработку информации. Такие устройства: накопители на жестких дисках, CD-КОМы, сканеры, сетевые платы, модемы, стриммеры и многие другие. Отмерли некоторые устройства: телетайпы, громоздкие накопители на сменных магнитных пакетных дисках емкостью 7-29 МБ, накопители на сменных магнитных лентах емкостью до 29 МБ, устройства ввода/вывода на бумажных носителях (перфолента, перфокарта) и др.

Вопросы для самоконтроля:

1.Техническое обеспечение АСУ

1.Смехов А.А. Математические модели процесса грузовой работы. — М.: Транспорт, 1982 г. — 168 с.

2.Петров А.П.,Буянов В.А., УгрюмоеГ.А. Автоматизация, вычислительная к микропроцессорная и эксплуатационной работе железных дорог: Учебник для техн. ж.-д.трансп. - М.: Транспорт, 1987 г.-245 с.
Лекция 15. "Галактика"
Содержание лекционного занятия:

• 
  "Галактика"
  

Вести картотеки подвижного состава и водителей. Составлять табели транспортных средств и водителей.

Формировать картотеки заказов на внешние и внутрихозяйственные работы как на основании накладных (актов на услуги), так и незави­симо от них.

Выписывать и обрабатывать путевые листы.

- Рассчитывать расход ГСМ выручку и стоимость услуг

- Получать оперативную информацию о состоянии транспортных средств и данных о водителях и на основании этой ин­формации направлять транспортные средства на ТО и капитальный ремонт.

- Просматривать текущие данные о распределении работ среди водителей.

- Учитывать показатели работы комплектующих, например, пробег шин и работу аккумуляторов, на основе данных из путевых листов. Выдавать отчеты по технико-эксплуатационным показателям рабо­ты автотранспорта, техническом обслуживании, расходе ГСМ, оплате водителей, сведения о заказчиках, пробегах шин и работе аккумулято­ров.. Передавать данные об оплате водителей, сведениях о заказчиках, пробегах шин и работе аккумуляторов, плата.

В системе "Галактика" реализованы связи модуля автотранспорта с модулями:

Основные функции и место в системе «Галактика»

- заработная плата, в который передаются данные из путевых листов. Основные ₍средства, данные из которого передаются в карточку транспортных средств, а пробеги автотранспорта возвращаются в данный модуль;

- информация из модулей Управление снабжением, Управление сбытом, Консигнация, Складской учет, Производство, Давальческое сырье используется при формировании картотеки заказов на основании сопроводительных документов;

- данные по ГСМ из накладных на отпуск в транспортное предприятие используются из модуля Производство.

- картотеки комплектующих, в том числе шин и аккумуляторов, можно формировать на основе МБП, переданных в эксплуатацию и учи­тываемых в модуле Малоценка.

Вопросы для самоконтроля:

1.Задачи модуля Автотранспорта

2. Система «Галактика».
Рекомендуемая литература:

1.Смехов А.А. Математические модели процесса грузовой работы. — М.: Транспорт, 1982 г. — 168 с.

2.Петров А.П.,Буянов В.А., УгрюмоеГ.А. Автоматизация, вычислительная к микропроцессорная и эксплуатационной работе железных дорог: Учебник для техн. ж.-д.трансп. - М.: Транспорт, 1987 г.-245 с.