99403

Разработка эскизного проекта АСУ сортировочной станции

Курсовая

Информатика, кибернетика и программирование

Автоматизированная система оперативного управления грузовыми перевозками АСОУП ее вычислительные и телекоммуникационные средства. Принципы построения автоматизированной системы продажи и учета мест в поездах а также управления пассажирскими перевозками Экспресс. а также единые диспетчерские центры управления ЕДЦУ. Все плановые и нормативные задачи в области управления перевозочными процессами можно условно разделить на следующие основные группы: организация вагонопотоков составление графика движения поездов включая тяговые...

Русский

2016-09-12

2.97 MB

0 чел.

                                                                                                                                                   30

                                                                                                                                                  

 

  

 

Российский Государственный Открытый

Технический Университет Путей Сообщения

Факультет «Управление процессами перевозок»

Курсовая работа

по дисциплине:

Информационные системы       железнодорожного транспорта

тема:”Разработка эскизного проекта

               АСУ сортировочной станции

Выполнил студент

Группы ВИСЖ-9

Артемов.И.А

Шифр №00-ВИСЖ-26582

РГОТУПС

Москва 2008

План курсовой работы.

        Введение

1. Задание на  курсовую  работу.

2.Содержание обоснованно принятых решений.

3.Краткое описание проектируемой информационной или  информационно-управляющей системы с определением её назначения, условий применения и эксплуатации.

4.Структурные и функциональные схемы.

5.Необходимые блок-схемы алгоритмов функционирования системы.

6.Анализ опыта эксплуатации аналогов разрабатываемой системы и пути совершенствования системы.

7.Заключение.

8.Список использованных литературных источников.

Введение

Информационная система железнодорожного транспорта        (ИСЖТ).

Современные задачи, стоящие перед отраслью. Функциональная структура ИСЖТ как совокупность четырех комплексов информационных технологий. Базовые функции информационных систем и основные внешние связи между ними. Интеграция автоматизированных комплексов и систем. Управление в информационной системе. Методология создания и экономическая оценка информационной системы железнодорожного транспорта. Системы  статистического учета и отчетности, их функционирование. Автоматизированная система оперативного управления грузовыми перевозками (АСОУП), ее  вычислительные и телекоммуникационные средства. Трехуровневая структура построения АСОУП. Принципы построения автоматизированной системы продажи и учета мест в поездах, а также управления пассажирскими перевозками («Экспресс»).  Структура системы «Экспресс». Различие в требованиях к этим системам и методах проектирования и внедрения. Перспективы развития систем АСОУП и «Экспресс». Система фирменного транспортного обслуживания (СФТО).

Железнодорожный транспорт, являясь одной из ключевых отраслей, объединяет всю производственную сферу и в силу этого должен иметь информационную систему, адекватную его роли.

Перспективная программа информатизации ОАО «РЖД» включает три основных этапа развития интегрированных ИС. Это - направление, связанное с организацией корпоративного хранилища данных, прогноза и анализа информации, а также с инфраструктурой программы информатизации, включая вопросы экономической и информационной безопасности.

В первый комплекс информационных технологий и систем «Управление перевозочным процессом» входят системы сетевого и дорожного уровня (АСОУП, ДИСПАРК, ДИСКОН, ДИСТПС, ГИД УРАЛ, СИРИУС, ЭТРАН «ЭКСПРЕСС» и т.д.), линейного уровня (АСУ ЛР, АСУ ГС, АСУ КП и т.д.), а также единые диспетчерские центры управления (ЕДЦУ).

Для выполнения расчетов нормативных и плановых показателей используются результаты обработки большого количества отчетных и статистических документов. Все плановые и нормативные задачи в области управления перевозочными процессами можно условно разделить на следующие основные группы: организация вагонопотоков, составление графика движения поездов (включая тяговые расчеты), составление месячного плана перевозок, технических норм эксплуатационной работы и анализа их выполнения.

Центральной частью системы управления перевозками является автоматизированная система оперативного управления грузовыми перевозками (АСОУП). Она предназначена для информационного обслуживания оперативных и руководящих работников всех уровней системы управления: станций, отделений железных дорог, управлений дорог, центрального аппарата ОАО «РЖД».

Основной системой, требующей непрерывного обмена информацией и создающей интенсивные информационные потоки, которые должна передавать СПД дороги является АСУ перевозками. Она включает несколько функциональных систем управления, разработанных относительно самостоятельно, но действующих в условиях постоянного информационного взаимодействия. В числе этих систем АСОУП, ДИСПАРК, ДИСКОН, ДИСТПС, ГИД УРАЛ, СИРИУС, ЭТРАН, «ЭКСПРЕСС», АСУ ЛР, АСУ ГС, АСУ КП.

Для обеспечения функционирования АСОУП большие системы обработки данных в ИВЦ дороги связаны с многочисленными АРМами, поставляющими оперативные данные о движении, дислокации и изменении состояния поездов, вагонов и грузов.

ДИСПАРК система созданная на основ вагонной модели для осуществления пономерного учета, контроля дислокации, анализа использования и регулирования вагонным парком.   Это принципиально новая информационная технология управления парком грузовых вагонов. Все изменения состояния вагона (погрузка, выгрузка, сдача в ремонт, запас и пр.) фиксируются в памяти ЭВМ по каждому номеру вагона. Совокупность сведений о вагонах объединена в базе данных электронной картотеки вагонов (АБД ПВ) и в оперативной вагонной модели (ВМ). АБД ПВ отражает изменение технического состояния вагона, а ВМ – его использование и дислокацию.

Такой подход в корне меняет всю существующую систему учета и формирования отчетности, предусмотренную в хозяйствах управления перевозками, вагонном и грузовом, и в органах отраслевой статистике, и строится на оперативной передачи данных о всех операциях с вагонами и поездами. Наличие вагонной модели и электронной картотеки вагонов, отражающих фактические операции в реальном времени, не только дает возможность получать всю установленную отчетность, но предоставляет также совершенно новые возможности в управлении вагонными парками.

ДИСКОН   предназначена для обеспечения решения   задач контроля дислокации и состояния парка контейнеров.

ЭТРАН – автоматизированная система централизованной подготовки и оформления перевозочных документов.

СИРИУС это сетевая интегрированная Российская информационно-управляющая система. Данная система является перспективной разработкой, которая направлена на обеспечение максимальной прибыли ОАО «РЖД» за счет наиболее экономичного выполнения сводного плана перевозок. В ней решаются задачи планирования, прогноза и анализа эксплуатационной работы сети.

Основным направлением создания и развития СИРИУС является организация информационного обеспечения оперативного управления перевозками на всех уровнях вертикали управления: Центр управления перевозками ОАО «РЖД», ЕДЦУ дорог, Центр управления местной работой, управления станциями. В составе такой системы создан комплекс информационно-управляющих задач, охватывающий все основные элементы оперативного управления. Информационное обеспечение должно базироваться на  данных динамических моделей, сведениях о заявках отправителей грузов на погрузку из системы ЭТРАН.

Исходя из ситуации управления железнодорожным транспортом сеть передачи данных (СПД) по грузовым перевозкам имеет трехуровневую структуру: уровень линейных предприятий, дорожный (региональный) уровень, сетевой (межрегиональный).

Для комплексной автоматизации управления пассажирскими перевозками создана система «Экспресс». Она представляет собой вычислительную систему, работающую в реальном масштабе времени, специализирующуюся на обслуживания пассажиров. Система реализует следующие функции: учет свободных мест в поездах и выдачу их по требованию кассира, оформление и печать различных видов проездных и вспомогательных документов, получение статистических и финансовых форм учета и отчетности по пассажирским перевозкам и т.д.

Различие в требованиях к этим системам, этапы разработки и методы проектирования и внедрения привели к их относительной независимости. Одно из основных отличий в требованиях заключается в том, что «Экспресс» должна обеспечивать диалоговое взаимодействие «запрос - ответ» абонента (терминала кассира) с системой обработки в менее жестком по времени режиме (десятки секунд и минут) и передачу сообщений и файлов при межмашинном обмене. Существующая СПД «Экспресс» имеет двухуровневую структуру: региональная терминальная сеть и межрегиональная магистральная сеть коммутации сообщений.

Новая версия системы управления пассажирскими перевозками включает два основных комплекса – сетевую аналитическую базу данных (АБД) и комплекс обработки заказов реального времени (КОЗРВ). КОЗРВ выполняет обслуживание билетно-кассовых терминалов, установленных на полигоне одной или нескольких железных дорог. Он базируется на современной системотехнической платформе – ЭВМ IBM-9672 и системе управления базой данных DB2. Внедрение КОЗРВ позволяет реализовать взаимодействие АСУ «Экспресс» со смежными системами.

В настоящее время завершен переход на технологию контроля машиночитаемых бланков и новый прикладной протокол взаимодействия терминала с HOST-ЭВМ – протокол гарантированной доставки. Он устраняет потери информации и расхождения в отчетности из-за сбоев и искажений при передаче по каналам связи, повышает производительность труда кассиров за счет уменьшения объемов отчетности в случае повторной выдачи проездных документов пассажиру при утрате им основных. Организован доступ пользователей сети Интернет в реальном времени к справочной информации на Web-портале ОАО «РЖД». Следующим шагом будет возможность приобретения билетов через Интернет. Все перспективные технические решения уже проработаны.

Топология сети системы «Экспресс» предусматривает связь не менее чем с двумя другими региональными системами, чтобы обеспечить возможность передачи сообщений по обходным путям при отказе каналов связи. Предусмотрено взаимодействие региональных систем «Экспресс» между собой с целью резервирования мест, получения справочной информации и отчетности, внесения изменений в нормативно-справочную информацию, передачи информации о наличии мест по ходу поезда и т.п.

Второй комплекс информационных технологий и систем «Управление маркетингом, экономикой и финансами» разрабатывался для реализации маркетинговой политики в отрасли, управления финансами и ресурсами. Одним из важнейших звеньев этого комплекса является система фирменного транспортного обслуживания (СФТО).

Она призвана реализовывать маркетинговую политику в отрасли и на ее основе обеспечить как удовлетворение платежеспособного спроса на перевозки, так и привлечение дополнительных объемов перевозок, в том числе и за счет гибкой тарифной политики. В числе важнейших функций СФТО также организация расчетов с клиентами за услуги, оказываемые железной дорогой, и контроль за прохождения оплаты.

Важнейшая задача, решаемая в рамках второго комплекса информационных технологий и систем, - управление финансовой деятельностью. Создана концепция единого комплекса автоматизированной системы управления финансовой деятельностью (ЕК АСУФР).

В соответствии с программой информатизации ж. д. транспорта России на период 1996-2005 г.г. на сети железных дорог разрабатывается                           ЕК АСУФР. Разработаны концепции создания системы и информатизации бухгалтерского учета. ЕК АСУФР представляет собой организационно-техническую систему, обеспечивающую выработку решений на основе автоматизации процессов сбора, передачи, обработки и хранения финансовой, экономической и производственной информации для управления подразделениями дороги. Система реализует информационные технологии по принятию решений в интерактивном автоматизированном режиме.

Основными целями создания системы являются:

- обеспечение эффективной деятельности структурных подразделений, направленной на минимизацию затрат, связанных с выполнением  производственно-эксплуатационной деятельности, централизацией управления финансовыми и материальными ресурсами;

- оперативное обеспечение руководства дороги, служб и подразделений достоверной информацией с целью повышения эффективности управления обособленными структурными  подразделениями и дорогой в целом;

- полная регламентация деятельности всех звеньев управления;

- создание единого информационного обеспечения и информационная согласованность всех структурных подразделений;

- создание сбалансированной системы единого документооборота финансово-хозяйственной деятельности дороги.

Для достижения указанных целей необходимо интегрировать в единую отраслевую АСУ бизнес-процессы функциональных управлений и служб: управление финансово-экономической деятельностью, управление работами с пользователями услуг РЖД и поставщиками,  управление персоналом отрасли.

ЕК АСУФР состоит из двух основных частей: центральной системы (ЦС), развернутой в главном вычислительном центре, и типовой дорожной системы (ТДС), которая тиражируется и внедряется в филиалах ОАО «РЖД» (развернута в ИВЦ железных дорог). При этом внедрение и сопровождение ЦС и ТДС ведется на основании единого подхода:

- методологии при формализации хозяйственной деятельности (план счетов, аналитика, бизнес-процессы, перечень хозяйственных операций);

- стандартного программно-технологического SAP R/3 (СУБД R/3 компании SAP AG);

- методологии разработки и внедрения – ASAP;

- вычислительной базы на платформе UNIX.

Целевые задачи, решаемые в каждой из этих систем (центрального и дорожного уровней), находятся в едином информационном пространстве (горизонтальная интеграция), а сами задачи связаны между собой внутренними механизмами SAP R/3 (вертикальная интеграция), что обеспечивает функционирование ЕК АСУФР как единой интегрированной информационно-управляющей системы отрасли. Единство прикладных программно-технологических средств, применяемых при построении каждой из систем ЕК АСУФР, обеспечивает полную информационную совместимость и простоту решения комплексных прикладных задач, обрабатывающих информацию различных уровней.

Наличие в архитектуре ЕК АСУФР типовой дорожной системы призвано решить одну из задач намеченных преобразований в отрасли, а именно: обеспечение унификации и стандартизации функционирования однородных объектов в составе корпорации. К таким объектам относятся филиалы ОАО «РЖД» и их структурные подразделения. На данном уровне находятся только рабочие места ТДК ЕК АСУФР.  Поток первичных документов, проходящих через них и использующих стандартную функциональность системы, формирует интегрированную информацию о состоянии и движении ресурсов на уровне структурного подразделения. При этом используется единая на сети РЖД база нормативно-справочной информации.

В результате можно в реальном времени получить достоверный баланс и бухгалтерскую отчетность, а также различные формы управленческого учета затрат. Важно отметить, что все отчетные формы будут составлены на основе одной и той же информации в каждый момент времени. Таким образом, структурное подразделение, с одной стороны, видит итоги своей деятельности, с другой – имеет возможность контролировать наличие и движение ресурсов, а руководители будут иметь свободный доступ ко всей информации.

На уровне филиалов ОАО «РЖД» осуществляется консолидация информации, поступающей от структурных подразделений. К совокупной информации добавляется финансово-расчетная, планово-экономическая, кадровая информация служб управления ресурсами филиала, а также управляющая корпоративная информация головного офиса ОАО «РЖД» через интеграционные целевые задачи. В результате реализуется принцип горизонтальной и вертикальной интеграции, когда вся информация о деятельности филиала и его структурных подразделений становиться доступной для руководства филиала и менеджеров функциональных структурных подразделений (служб ТЧ, ЭЧ, ШЧ и др.). Это позволяет перейти при необходимости от территориального к функциональному принципу управления корпорацией ОАО «РЖД».

Основные отличия ЦС и ТДС в ЕК АСУФР заключается в обеспечении разной функциональности, необходимой на каждом из уровней управления. Реализация проекта ЕК АСУФР осуществляется с обеспечением вертикальной интеграции ЦС и ТДС по комплексам прикладных задач, что позволяет обеспечить инвариантность структуры ИС к возможным изменениям управления отраслью, связанным с реформированием.

Третий комплекс информационных технологий и систем «Управление инфраструктурой железнодорожного транспорта» призван обеспечить устойчивую и безопасную работу железнодорожного транспорта. Решение этих  задач в значительной мере зависит от уровня технического состояния и эффективного использования подвижного состава и путевых сооружений. Для этого необходимо обеспечить своевременный  качественный ремонт и обслуживание технических средств, бесперебойное функционирование хозяйств: локомотивного, вагонного, пути, электроснабжения, СЦБ, связи и др.  Оптимизировать работу всех этих важных служб, их многочисленные взаимосвязи между собой и с другими структурами, повысить отдачу от имеющейся технической базы должен третий комплекс информационных систем. Были разработаны автоматизированные системы управления некоторыми из перечисленных хозяйств. Для форсирования внедрения этих систем  в 2006 году разработаны концепции внедрения информационных АСУ Т, АСУ П.

В настоящее время перед железнодорожным транспортом стоят следующие задачи:

- определения последовательности мер необходимых для повышения конкурентоспособности на рынке транспортных услуг;

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

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

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

Главная цель информационной системы железнодорожного транспорта (ИСЖТ) – обеспечить решения этих и других подобных вопросов.

Наблюдается следующая тенденция в развитие информационных систем железнодорожного транспорта – усиливается связь между системами разных комплексов, наблюдается интеграция систем.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Задание на курсовую работу.

Целью данной курсовой работы является создание эскизного проекта  "Автоматизированной системы управления сортировочной станцией",  предназначенной выполнять следующие целевые функции:

  •  автоматизировать работу персонала  станции и примыкающих к ним  других предприятий железнодорожного транспорта;
  •   обеспечить непрерывный контроль за состоянием и дислокацией транспортных объектов;
  •  концентрировать и передавать вышестоящим автоматизированным системам сведений о контролируемых объектах, а также - о ходе и результатах производственной деятельности линейных предприятий данного региона на основании данных единой информационной базы региона, ведущихся в сервере системы.

                        

АСУ сортировочной станции

Большинство крупных сортировочных станций сети железных дорог

оснащено АСУСС с установкой комплекса средств электронной вычислительной техники .

АСУСС обеспечивает повышение производительности  и качества труда работников СТЦ  за счёт автоматизации  функций обработки  и  хранения  информации  и  выдачи документации на поезда, оперативности и обоснованности принятия  решений по управлению станцией за счёт автоматизации  и оптимизация планирования, выдачу рекомендаций по регулированию станционных процессов, представление необходимых обработанных данных для принятия решений по управлению станцией.

При обслуживании сортировочных станций дорожной автоматизированной системой управления перевозками (АСОУП) технологические процессы их работы должны разрабатываться с учётом полного использования возможности  получения данных о перевозочном процессе, предоставляемых АСОУП, которая позволяет для сортировочных станций автоматизировать функции обработки и предоставления информации.

Подход к автоматизации железнодорожного транспорта определяется следующими факторами:

  •  предусматриваемый в ближайшей перспективе переход на двухуровневую систему управления;
  •  закрытие или присоединение маломощных линейных предприятий к более крупным, преобразование их в обособленные структурные подразделения железных дорог для сокращения непроизводительных затрат;
  •  организация диспетчерского управления на опорных станциях дорог;  
  •  необходимость повышения эффективности использования производственных ресурсов железнодорожного транспорта в условиях сокращения объема перевозок;  
  •  необходимость обеспечения единого информационного пространства для всех уровней управления железнодорожного транспорта;
  •  необходимость обеспечения гарантированной полноты, достоверности и своевременности получения информации о состоянии объектов управления по всем контролируемым линейным предприятиям;  
  •  необходимость эффективной информационной поддержки дорожных автоматизированных систем.

В связи с созданием дорожного диспетчерского центра управления на Московской железной дороге, необходимо решение проблемы не только централизованного управления движением поездов, но и всем объемом эксплуатационной работы.

Подобный подход к созданию единой дорожно-линейной автоматизированной системы позволяет:

  •  обеспечить последовательную автоматизацию линейных предприятий всех хозяйств железнодорожного транспорта на дороге по  единым требованиям к организационному, техническому, информационному и системному программному обеспечению;
  •  существенно расширить состав решаемых задач;
  •  создать единые сквозные информационные технологии работы внутри линейного предприятия и между предприятиями, обеспечивающие непрерывный контроль за состоянием и дислокацией транспортных объектов;
  •  обеспечить существенное расширение спектра предоставляемых сведений, их полноты и достоверности для работников, осуществляющих управление эксплуатационной работой на уровне Управления дороги.

Техническая и эксплутационная характеристика

сортировочной станции

Станция Орел является структурной единицей Орловско-Курского отделения Московской ж.д. ОАО «РЖД». ОАО «РЖД» прежде всего транспортная организация, основной деятельностью которой является обеспечение надежного и гибкого процесса грузовых и пассажирских перевозок. Основными видами деятельности станции Орел являются грузовые и пассажирские перевозки.

Станция Орел - сортировочная станция 1  класса  работает на пять направлений:  Курск,  Тула,  Брянск,  Михайловский Рудник, (Верховье) Елец.

Для  переработки вагонопотоков станция Орел имеет развитие,  состоящее из трех парков: Северный, Южный, Пассажирский.

Северный парк специализирован для приёма чётных и нечетных разборочных поездов, а также для формирования и отправления поездов своего формирования по всем направлениям.

Южный парк специализирован для приема и отправления четных транзитных без переработки поездов.

Пассажирский парк специализирован для приема ,отправления и пропуска пассажирских поездов дальнего, местного и пригородного сообщения всех направлений.

Каждый парк специализирован для выполнения  определенных  работ,  связанных  с приемом, отправлением, расформированием и формированием поездов.

Осуществляет переработку внутридорожных вагонопотоков и с Юго-Восточной ж.д. К станции Орел прилегают шесть  перегонов:

                                                     

Сортировочная станция  выполняет следующие виды работ:

  •  приём и отправление пассажирских поездов;
  •  обслуживание пассажиров;
  •  приём к перевозке и выдача грузов и багажа;
  •  приём и отправление транзитных грузовых поездов, проходящих станцию без переработки;
  •  приём и расформирование поездов, поступающих в переработку;
  •  формирование и отправление поездов по назначениям согласно действующего плана формирования и в соответствии с графиком движения поездов;
  •  работа с поездами  с изменением веса и длины;
  •  работа по обслуживанию маневровыми локомотивами станции мест погрузки, выгрузки и прикреплённых к станции прилегающих участков, вывод вагонов после окончания грузовых операций, снабжение рефрижераторного и специального подвижного состава водой и дизельным топливом;
  •  техническое обслуживание составов поездов;
  •  коммерческий осмотр вагонов;
  •  прицепка и отцепка отдельных  пассажирских вагонов к проходящим пассажирским поездам;
  •  в летний период смена поездных локомотивов отдельных пассажирских поездов.
  •  формирование местных пассажирских и пригородных составов.
  •  контейнерные перевозки.
  •  экипировка локомотивов.

Способы и средства решения поставленной задачи.

Требования предъявляемые к АСУ сортировочной станции

Требования, предъявляемые к автоматизированной системе, подразделяются на: организационные и функциональные.

В организационном плане требования к автоматизированной  системе определяются ее местом в единой автоматизированной системе управления железной дороги. АСУ должна, прежде всего, являться источником сведений для дорожного уровня о работе станции и представлять собой линейный уровень общедорожной АСУ.  

Для станции представляется целесообразным решение следующих эксплуатационных задач:

  •  диспетчерское руководство эксплуатационной работой станции;
  •  концентрация работы по зарождению основных струй вагонопотоков на станции (формирование/ расформирование сквозных, участковых и т.д. поездов);
  •  развоз вагонов с местным грузом со станции на прикрепленные станции сборными, вывозными, передаточными поездами;
  •  обеспечение порожними вагонами для выполнения погрузки каждой прикрепленной станцией ;
  •  организация подачи вагонов под грузовые операции;
  •  организация уборки погруженных и выгруженных вагонов;
  •  доставка вагонов, прошедших грузовые операции с прикрепленных  станций;
  •  уведомление грузополучателей о прибывших в их адрес вагонах, с указанием времени доставки вагонов на станцию выгрузки;
  •  заключение договоров с грузоотправителями (грузополучателями) для оказания услуг железнодорожным транспортом;
  •  статистический и бухгалтерский учет и отчетность о работе станции в целом и ее структурных подразделений.

С учетом вышеизложенного автоматизированная система должна обеспечить:

- сбор, обработку, концентрацию и передачу на дорожный уровень информации о работе линейных предприятий;

- информационную поддержку диспетчерского управления эксплуатационной работой в районе;

- возможность концентрации коммерческой работы с предприятиями и организациями - клиентами железнодорожного транспорта;

- статистический учет, отчетность и информационно - справочное обеспечение производственного персонала;

- автоматизированное ведение в установленном порядке бухгалтерского учета работы предприятий района, включая учет наличия и движения материальных фондов.

Схема оперативного руководства работой сортировочной станции.

Рисунок 2 Структурная схема организации управления

сортировочной станцией.

Оперативное руководство работой сортировочной станции осуществляется начальником станции, маневровым диспетчером, дежурным по станции, дежурным по парку. Их взаимосвязь показана на рисунке 2

Определение необходимых для станции АРМов

Эффективность функционирования автоматизированных систем управления (в том числе диспетчерского) эксплуатационной работой железнодорожного транспорта в значительной степени определяется их информационным базисом, т.е. совокупностью сведений о состоянии и дислокации транспортных объектов, являющихся предметом управления. Зарождение вышеназванной информации происходит вследствие регистрации эксплуатационных событий с объектами, подготовки технологических документов и т. п. работниками линейных предприятий железнодорожного транспорта. Поэтому, в современных условиях, поступление необходимых данных в автоматизированные системы различных уровней возможно при условии автоматизации производственной деятельности линейных работников, т.е. создания автоматизированных рабочих мест (АРМ).

Первоочередным является необходимость автоматизации производственной деятельности работников линейных предприятий, непосредственно связанных с организацией перевозочного процесса.   Таким образом, на первом этапе должны быть созданы и внедрены АРМ следующих работников массовых профессий:

- дежурных по станции;

- операторов технической конторы;

- товарных кассиров;

- приемосдатчиков грузов всех категорий;

- операторов пункта технического осмотра вагонов.

Функции подсистемы организации грузовой и коммерческой работы

(АРМ ТВК).

Данная подсистема включает в себя задачи, решение которых обеспечивает автоматизацию элементов станционных технологических процессов, связанных с выполнением грузовых и коммерческих операций.

Состав задач подсистемы:

  •  подготовка информации об ожидаемом прибытии вагонов под выгрузку для информирования клиентуры;
  •  подготовка информации о вагонах,  прибывших на станцию под выгрузку для информирования клиентуры;
  •  регистрация выполнения грузовых операций на фронтах;
  •  ведение книг выгрузки и приема груза к перевозке;
  •  формирование и передача в адрес ИВЦ дороги сообщений о произведенных грузовых операциях;
  •  формирование и печать ведомостей подач и уборок вагонов;
  •  ведение планов и декадных заявок на погрузку;
  •  визирование отправок грузов, предъявляемых к перевозке;
  •  ведение конвенционных запрещений;
  •  расчет провозных платежей на принятые к перевозке отправки грузов;
  •  печать перевозочных документов;
  •  формирование сопроводительной ведомости корешков дорожных ведомостей ф. ГУ-3, ГУ-4;
  •  оформление переадресовок отправок;
  •  ведение книги прибытия грузов;
  •  проведение повторной проверочной таксировки отправок по прибытию;
  •  регистрация раскредитования документов на прибывшие грузы;
  •  формирование сопроводительной ведомости дорожных ведомостей ф. ФДУ-91;
  •  ведение и выдача накопительных карточек по клиентуре;
  •  формирование актов общей формы;
  •  ведение лицевых счетов, обслуживаемой клиентуры;
  •  формирование и передача в адрес ИВЦ дороги сообщений по результатам выполненных коммерческих операций, включая сообщения для АИС ЭДВ;
  •  ведение книги без документных грузов;
  •  подготовка оперативных донесений и розыскных телеграмм;
  •  подготовка коммерческих актов;
  •  ведение книги учета коммерческих актов;
  •  ведение книги актов, поступивших на расследование;
  •  ведение картотеки не сохранных перевозок.

Техническое обеспечение АРМ

Структура комплекса технических средств АРМ включает:

  •  персональные ЭВМ с микропроцессором типа Pentium-IV с печатающими устройствами;
  •  для работы в составе локальной сети - сетевые адаптеры на ПЭВМ, канал связи и ЛВС с рабочими станциями.

Минимальная конфигурация технических средств, необходимых для функционирования задач АРМ:

  •  системный блок;
  •  монитор;
  •  клавиатура;
  •  "мышь";
  •  алфавитно-цифровое печатающее устройство;
  •  накопитель на жестком  диске типа "винчестер";
  •  накопитель на гибких  дисках;
  •  сетевая карта.

Все программное обеспечение настроено на работу с накопителем типа "винчестер". Средства вычислительной техники, используемые для функционирования комплекса программ должны удовлетворять следующим требованиям:

- тактовая частота не менее 300 Мгц;

- оперативная память не менее 128 Мб;

- накопитель на жестком  диске типа "винчестер" объемом не менее 10 Гб;

- накопитель на гибком  диске объемом 1.44 Мб;

- алфавитно-цифровое печатающее устройство любого типа;

- цветной графический монитор с разрешающей способностью не менее 800*600;

- сетевая карта с разъемом J-45.

Программное обеспечение АРМа

Программный комплекс установленный на ПК работников станции в себя включает:

- операционная система Windows 2000;

-  клиентское приложение  к СУБД Oracle8;

-  прикладное программное обеспечение для АРМа;

- MS Office 2000, MultiRCOS.

Предлагаемое аппаратно - программное обеспечение для АРМов представляет собой универсального клиента, имеющего на рабочем месте только стандартную среду, обеспечивающую отображения текстовой, графической информации, возможности мультимедиа и поддержку связи. Среда клиента настраивается один раз и остается неизменной. Изменения прикладных программ, интерфейса для конкретного абонента происходят только на сервере, что в значительной степени упрощает процесс администрирования системы.

Разработка ЛВС сортировочной станции.

Требования к комплексу технических средств для ЛВС сортировочной станции

При проектировании комплекса технических средств ЛВС АСУ станции должны быть использованы следующие данные:

  •  состав и территориальное размещение абонентов системы на станции;
  •  наличие и возможность использования существующих линий связи;
  •  функционально - логические, конструктивные, электрические, стоимостные характеристики комплекса технических средств;
  •  ориентировочный объем информационных потоков АРМ станционных работников объекта внедрения.

АСУ должна проектироваться в виде вычислительной сети, объединяющей вычислительные комплексы и автоматизированные рабочие места пользователей системы, функционирующие по единой информационной технологии вне зависимости от выполняемых функций и топологии объекта управления.

По всем вышеприведенным исходным данным должна быть определена потребность в средствах сбора, обработки и передачи информации.

Комплекс технических средств для автоматизации  станции управления и концентрации информации  должен обеспечить:

  •  сбор, подготовку, прием входной и передачу выходной информации;
  •  обработку информации в режиме реального времени;
  •  отображение и хранение информации;
  •  стабильную работу системы с заданными характеристиками в условиях пиковых нагрузок;
  •  функционирование системы с требуемой надежностью;
  •  круглосуточный режим работы АСУ;
  •  надежное хранение и архивирование данных в основном, пусковом и аварийном режимах работы АСУ;
  •  защиту данных от несанкционированного доступа;
  •  наращивание вычислительной мощности комплекса, при увеличении объема решаемых задач  и возрастании количества обслуживаемых пользователей, без изменения прикладного программного комплекса;
  •  гибкость конфигурации, в зависимости от топологического расположения объектов управления и перерабатывающей мощности станции;
  •  возможность работы с удаленными абонентами станции на высоких скоростях обмена по:

-  станционным физическим линиям связи на удалении до 15 км;

-  выделенным и коммутируем ТЛФ линиям;

-  цифровым проводным, оптоволоконным и радио каналам.

  •  показатели надежности работы, предъявляемые  к АСУ непрерывным  технологическим процессом;
  •  обеспечить диагностирование центральной установки, удаленного оборудования, средств связи и администрирование системы в целом;
  •  удобство в эксплуатации.

АСУС должна обеспечивать технологическую и информационную связь между пользователями станции.

Общая структурная схема автоматизированной системы управления станцией Орел и связь ее с вышестоящими организациями представлена в приложении 2.

Центральный комплекс АСУ  устанавливается станции, с помощью которого осуществляется технологическая и информационная связь всех пользователей между собой. Локальный сервер также осуществляет связь с верхним звеном единой информационно-управляющей системы организации эксплуатационной и производственной деятельности дороги.


Разработка локальной вычислительной сети (ЛВС).

Для решения данной задачи создадим локальную вычислительную сеть (ЛВС), объединяющую АРМы и обеспечивающую использование баз данных.

Выбор типа сети

Компьютерная сеть - это объединение автономных персональных компьютеров для совместного использования вычислительных ресурсов (процессора, памяти и периферии - например, дорогостоящего лазерного принтера). Компьютерную сеть в пределах сравнительно небольшой территории обычно называют локальной, сети, охватывающие большие пространства, а некоторые весь земной шар, - глобальными.

Локальная сеть обычно организуется и работает в пределах одной фирмы (организации) и объединяет компьютеры на рабочих местах для более быстрого и качественного обмена информацией. Каждая организация, эксплуатирующая более десятка ПК, старается объединить их в локальную сеть с целью уменьшения бумажного документооборота и повышения эффективности своих подразделений.

Существует три типа сетей: одноранговые, сети на основе сервера и комбинированные.

Все сети имеют общие компоненты, функции и характеристики. В их числе:

- серверы (server) - компьютеры, предоставляющие свои ресурсы сетевым пользователям;

- клиенты (client) - компьютеры, осуществляющие доступ к сетевым ресурсам, предоставляемым сервером;

- среда (media)  - способ соединения компьютеров;

- совместно используемые данные - файлы, предоставляемые серверами по сети;

- совместно используемые периферийные устройства, например принтеры, библиотеки CD-ROM и т.д. - ресурсы, предоставляемые серверами;

- ресурсы - файлы, принтеры и другие элементы, используемые в сети.

Выбор типа сети зависит от следующих факторов:

  •  размера предприятия;
  •  необходимого уровня безопасности;
  •  вида бизнеса;
  •  уровня доступности административной поддержки;
  •  объема сетевого трафика;
  •  потребностей сетевых пользователей;
  •  финансовых затрат.

Каждое предприятие формулирует собственные требования к конфигурации сети, определяемые характером решаемых задач. В первую очередь необходимо определить, сколько рабочих станций будет подключено в сеть. От этого решения, по существу, будут зависеть все последующие этапы создания сети.

Другим фактором является иерархия предприятия. Для предприятия с горизонтальной структурой, где все сотрудники должны иметь доступ к данным друг друга, оптимальным  решением является  простая одноранговая сеть.

Одноранговые сети - сети, в которых компьютеры имеют примерно одинаковые возможности и функциональные роли. Как правило, каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер; иначе говоря, нет отдельного компьютера, ответственного за администрирование всей сети. Все пользователи самостоятельно решают, какие данные на своем компьютере сделать общедоступными по сети. В одноранговые сети, называемые также рабочими группами, объединяют не более 10 компьютеров.

Рисунок 3 Одноранговая сеть.

Особенности одноранговых сетей:

- низкая стоимость;

-слабый уровень защиты информации (пользователи, как правило, сами занимаются предоставлением доступа к разделяемым ресурсам, размещенным на их компьютере, и вопросами защиты информации);

- отсутствие дополнительного программного обеспечения, так как в такие операционные системы, как Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows for Workgroups и Microsoft Windows 2000, встроена поддержка одноранговых сетей.

Предприятию, построенному по принципу вертикальной структуры, в которой точно известно, какой сотрудник и к какой информации должен иметь доступ, следует ориентироваться на более дорогой вариант сети – с выделенным сервером.  Только в такой сети существует возможность администрирования прав доступа . 

Выделенный сервер - это такой компьютер, который функционирует только как сервер (исключая функции клиента или рабочей станции). Он специально оптимизирован для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления защитой файлов и каталогов. Сервер спроектирован так, чтобы предоставлять доступ к множеству файлов и принтеров, обеспечивая при этом высокую производительность и защиту. Администрирование и управление доступом к данным осуществляется централизованно. Ресурсы, как правило, расположены также централизованно, что облегчает их поиск и поддержку.

Рисунок 4 Сеть на основе выделенного сервера.

Основным аргументом при выборе сети на основе сервера является, как правило, защита данных. В таких сетях проблемами безопасности может заниматься один администратор: он формирует политику безопасности и применяет ее в отношении каждого пользователя сети. Поскольку информация расположена централизованно, т.е. сосредоточена на одном или нескольких серверах, нетрудно обеспечить ее регулярное резервное копирование, поэтому в случае повреждения основной области хранения данных информация не будет потеряна - легко воспользоваться резервной копией.

Особенностью сети на основе сервера является масштабируемость - возможность увеличения размера или объединения с другой локальной сетью.

Так как компьютер пользователя не выполняет функций сервера, требования к его характеристикам зависят от потребностей самого  пользователя.

На серверах должна работать специальная сетевая операционная система.

Комбинированные сети могут объединить лучшие качества на основе сервера и одноранговых сетей.

В производственной практике ЛВС играют большую роль.        Посредством ЛВС в систему объединяются персональные компьютеры, расположенные на многих удаленных рабочих местах, которые используют совместно оборудование, программные средства и информацию. Рабочие места сотрудников перестают быть изолированными и объединяются в единую систему. Рассмотрев два типа сети и их комбинацию, мы попытаемся спроектировать сеть на основе сервера и рабочих станций.

Сервер и  рабочая станция.

Ядром локальной сети является сервер. Основная концепция этой модели заключается в том, что все важные файлы хранятся на одном или нескольких центральных компьютерах. Этот компьютер (обычно высокопроизводительный мини - компьютер) запускает операционную систему и управляет потоком данных, передаваемых по сети. Основная задача сервера - снабжение пользователей рабочей станции необходимыми программами и данными, избавляя их от необходимости хранить на своей машине. Пользователи работают на рабочих станциях, т.е. на компьютерах, соединенных по сети  с серверами. Отдельные рабочие станции и любые, совместно используемые периферийные устройства, такие, как принтеры, - все подсоединяются к серверу.

Каждая рабочая станция представляет собой обычный персональный компьютер, работающий под управлением собственной дисковой операционной системы (такой, как  Windows 2000). Однако в отличие от автономного персонального компьютера, рабочая станция, содержит плату сетевого интерфейса и физически соединена кабелями с файлом - сервером. Кроме того,  рабочая станция запускает специальную программу, называемой оболочкой сети, которая позволяет рабочей станции использовать файлы и программы, хранящиеся на ней так же легко, как и находящиеся на ее собственных дисках.

Следуя из схемы выбора типа сети, можно решить, что в данном случае  требуется установка сервера, так как  мы имеем  вертикальную структуру предприятия, то есть  разграниченный доступ к информации.

Рис.3 Межсетевое взаимодействие сортировочной станции с АРМами отделения дороги.

АРМ ТК (технической конторы) - комплекс задач, обеспечивающий автоматизацию технологического процесса станции, связанного с организацией расформирования и формирования поездов, маневровых перемещений групп вагонов в пределах станции, подготовку и формирование технологических документов, выполняемых на рабочем месте оператора технической конторы. Основное окно АРМ ТК представлено на (4).

Рисунок 4. Основное окно АРМ ТК

СТРУКТУРА СЕТИ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

Информационно разрабатываемая система управления сортировочной станцией Орел будет иметь звездообразную (радиальную) архитектуру, ядром которой является – сервер. Клиентское оборудование рассредоточено на территории отделения дороги и будет подключаться к центральному узлу локально, находясь в одной сети с серверной частью, и с помощью коммутационного оборудования (локально- вычислительные сети (далее ЛВС) станций отделения дороги), находясь на удаленном расстоянии в другой подсети от сервера. Таким образом, совокупность ЛВС станций данного региона, объединенных средствами СПД в качестве транспортной среды, будут составлять  вычислительную сеть АСУСС. Причем пользователей системы можно классифицировать по территориальному признаку:

  •  локальные (расположенные в одной ЛВС с серверами);
  •  удаленные ближние (пользователи непосредственно участвующие в технологическом процессе обработки информации и использующие справочную систему),удаленные дальние (пользователи, использующие справочную систему АСУСС, расположенные за пределами региона)

Общая архитектура сети АСУСС

 

Рисунок 4.1. Общая архитектура сети АСУ СС

АСУСС для передачи информации будет использовать СПД корпоративной сети дороги, которая является составной частью СПД ОАО «РЖД» общего назначения и сроится на базе передовых технологий передачи данных с применением современного телекоммуникационного интеллектуального оборудования. Существующие в настоящий момент СПД и ЛВС станций удовлетворяют современным требованиям, и поэтому могут быть использованы для функционирования АСУСС без модернизации.

Информационно-вычислительная сеть - это комплекс технических средств и кабельных коммуникаций. Комплекс технических средств, представляет собой функциональную структуру, включающую в себя широкий ассортимент сетевого передающего оборудования. Места установки сетевого оборудования – в телекоммутационных стойках и шкафах в помещениях, где оборудованы рабочие места работников станций, в машинном зале вычислительного центра станции Орел в связевых помещениях ЛАЗ и кроссах ШЧ.

Сетевые приемопередающие устройства играют решающую роль в выполнении сетевых операций. Коммуникационное оборудование сетей предназначено, для создания и объединения множества сетей и подсетей в единую сеть. В состав основного сетевого коммутационного оборудования входят следующие устройства:

  •  маршрутизаторы CISCO 2610 XM, 1750;
  •  коммутаторы  CATALYST CISCO 2950 (12, 24 порта);
  •  модемы (modem 288 LCD, MEGABIT MOD 300S, TELEGLOBAL).

ЛВС станций

Большинство рабочих мест на станциях находится  в одном здании, в этом же здании расположены шкафы и стойки, в которых установлено основное коммутационное оборудование СПД (коммутаторы, маршрутизаторы, модемы). Абоненты, находящиеся в других зданиях на территории станции, подключаются к основному коммутационному оборудованию ЛВС по телефонным линиям через модемы

Используемая литература.

1. Информационные технологии на железнодорожном транспорте. Под редакцией Э.К. Лецкого, Э.С. Поддавашкина, В.В. Яковлева. М.: УМК МПС России. 2001-676с.  

2. Проектирование информационных систем на железнодорожном транспорте. Под редакцией Э.К. Лецкого. М.: «Маршрут». 2003 – 407с

3. . Информатизация на железнодорожном транспорте. История и современность. Под редакцией И.В. Харлановича.М.: Издательство «ВЕЧЕ», 2005 -718с.    

4. Сачков Н.Г., Русакова Е.А., Паршин А.В. Основы эксплуатационного обслуживания информационных систем железнодорожного транспорта / Под редакцией Н.Г. Сачкова: Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта. – М.: Маршрут, 2005. – 416 с.

5. . В. Г. Олифер, Н. А. Олифер Компьютерные сети. Принцип технологии,    

        протоколы. – СПб.: Издательство “Питер”, 2000. – 672с.: ил.


ДС

ДСЗ

ДСИБТ

Секретарь

ухгалтерия

ДСЦ

ДСП

ДСПП

парка

Начальник станции

ДСИТ ТРА

Работники СТЦ

ДСПП

четного и нечетного направлений

    Цех грузовой и коммерческой работы.    

   полугорка

   билетная     

     группа

Главный инженер

инженер

финансовый ревизор

   ПТО