Файл: Основы технического.pdf

157
мероприятия по регулированию деятельности хозяйства в целом или отдель- ных его подразделений.
Оперативная информация передается между уровнями управления и предприятиями одного уровня по телеграфу, телефонным каналам и селек- торной связи. Порядок учета первичной информации регламентирован рас- поряжением ОАО «РЖД». Большинство форм рассчитано на ручную техно- логию заполнения и обработки информации. Основной задачей текущего этапа является переход на безбумажную форму передачи информации и формирование баз данных.
Внедрение информационных технологий является основным направле- нием совершенствования управления техническим состоянием вагонного парка и управления вагонным хозяйством железнодорожного транспорта.
Рассматриваемые далее системы управления на основе информационных технологий, несмотря на их название «Автоматизированные системы управ- ления» (АСУ), стоит рассматривать как автоматизированные системы под-
держки принятия решений.
Основу автоматизированных систем управления составляет информа- ционное обеспечение, построенное на основе современных систем управле- ния базами данных. Базы данных АСУ вагонного хозяйства должны обладать функционально-технологическими характеристиками, определяющими эф- фективность их использования:
- многоуровневостью;
- преемственностью с существующими системами;
- однократностью ввода информации и многократностью ее использо- вания;
- минимизацией времени доступа к информации;
- представлением информации в виде, удобном для пользователей;
- минимальностью избыточной информации.
При формировании информационной среды систем управления вагон- ным хозяйством основным понятием является объект управления. В вагон- ном хозяйстве различают три группы объектов управления:
- парк грузовых вагонов, где каждый вагон имеет свой восьмизначный идентификационный номер;
- комплекс производственных предприятий (объекты инфраструктуры), обеспечивающих техническую эксплуатацию и работоспособное состояние парка вагонов;
- трудовые, материальные и финансовые ресурсы.
Информационная среда должна обеспечивать решение следующих за- дач управления вагонным хозяйством железных дорог:
- создание пономерной системы учета сведений о наличии и техниче- ском состоянии вагонов и их узлов;
- ведение пономерной базы данных о расходовании средств на ремонт и техническое обслуживание вагонов грузового парка;

158
- создание баз данных о контингенте, занятом на ремонте и техниче- ском обслуживании вагонов с его привязкой к объектам вагонного хозяйства;
- адресный учет финансовых средств на реконструкцию, строительство, оснащение предприятий вагонного хозяйства;
- ведение баз данных нормативно-технической документации;
- мониторинг технического состояния объектов инфраструктуры и обо- рудования вагонного хозяйства;
- обеспечение безопасности движения поездов путем непрерывного контроля технического состояния вагонов на основе системы автоматической идентификации подвижного состава;
- прогнозирование развития объектов инфраструктуры вагонного хо- зяйства.
Разработка этих положений предполагает формирование распределен- ной базы коллективного пользования, содержащую информацию, необходи- мую и достаточную для автоматизированного управления объектами вагон- ного хозяйства.
7.3. Программно-техническое обеспечение
информационно-управляющих систем
Широкое применение информационных технологий в управлении же- лезнодорожной отраслью стало возможным только после внедрения высоко- производительных вычислительных комплексов. В настоящее время в ГВЦ и
ИВЦ дорог созданы современные программно-технические комплексы
(ПТК), работающие в режиме информационных стандартов. Примерная структура ПТК приведена на рис. 7.1. В ГВЦ эксплуатируется более 100 сис- тем и задач. В их числе крупнейшие и важнейшие системы ДИСКОР, ДИС-
ПАРК, АИС ЭДВ, Экспресс-3, взаиморасчеты за пользование вагонами в странах СНГ и другие.
Суммарная мощность КТС «Мainfram» ГВЦ составляет более 250 мипс.
Общий объем памяти превышает 1 терабайт (1×10 12
Байт). Программно- технический комплекс ГВЦ включает не только современную вычислитель- ную технику, но и современную операционную систему ОS 390. Для органи- зации хранилищ информации используются системы управления базами дан- ных АDABAS, ОRACLE, DB2, инструментальные средства фирмы SAS Insti- tute-стандарты, позволяющие создавать эффективные алгоритмы при разра- ботке прикладных задач и обработке больших объемов информации.
В качестве средств технической поддержки информационной системы вагонного хозяйства используются возможности комплексной информацион- но-вычислительной сети ОАО «РЖД» (КИВС), которая обеспечивает связи между сетевыми и дорожными уровнями через серверы ГВЦ. В качестве сер- веров дорожного уровня и ниже используются возможности ИВЦ дорог ОАО
«РЖД». В архитектуре КИВС заложены принципы использования стандарт-

159
ной аппаратуры передачи данных: сети передачи данных (СПД), развитой се- ти связи с абонентами на основе типовых принципов организации локальных вычислительных сетей (ЛВС), системы обеспечения защиты информации от внешних помех при передаче по линиям связи и при ее обработке, защите от несанкционированного доступа, развитой системы диагностики и др.
Рис. 7.1. Структура программно-технического комплекса ГВЦ:
КТС - комплекс технических средств; ОС – операционная система;
СУБД – система управления базами данных; НСИ – нормативно- справочная информация; АСОУП - автоматизированная система опера- тивного управления перевозками на дорожном уровне; ВМД – вагонная модель дороги; ВМС – вагонная модель сети; АРМ – автоматизирован- ное рабочее место; ДИСПАРК - автоматизированная система номерно- го учета, контроля дислокации, анализа использования и регулирова- ния вагонного парка на железных дорогах России
КТС
ОС
MAINFRAM OS 390
СУБД
ADABAS
СУБД
ORACLE
СУБД
DB2
НСИ
Динамическая база данных
Состояние вагона
АСОУП
Дислокация ваго- на, дорожный уровень
Дислокация ваго- на, сетевой уро- вень
Техническое состояние вагона
Электронная карта железных дорог
Информационное хранилище Storge Tek
Пакет программ
SAS Institute
Web - технологии
Комплексная информационная сеть
Электронная почта
АРМ пользователей
ДИСПАРК

160
Основным элементом КИВС являются локальные вычислительные се- ти, созданные во всех структурных и организационных подразделениях ОАО
«РЖД». ЛВС включают в себя базовые серверы, на которых выполняются основные программы автоматизированной системы управления вагонным хозяйством и хранятся базы данных. Серверы общего назначения предназна- чены для работы сетевой операционной системы, а также серверных прило- жений, совокупности АРМ пользователей, сетевого оборудования, кабельных систем, а также дополнительного сервисного или технологического оборудо- вания. Более подробно с архитектурой ЛВС и принципами их построения можно ознакомиться в учебном пособии [18].
Связующей сетевой средой является технология FAST ENTERNET
(100 Мб/с). Каждому абоненту ЛВС выделяется канал FAST ENTERNET.
Основным оборудованием ЛВС являются маршрутизаторы, а также стековые концентраторы.
В рамках магистральной сети через соответствующие WAN/MAN – порты маршрутизаторов обеспечивается связь с Intranet ОАО «РЖД». Систе- ма коммутаторов позволяет оптимизировать работу ЛВС на основе организа- ции виртуальных сетей (VLAN). За счет VLAN из одной физической сети выделяется определенное количество логических и сгруппированных сегмен- тов, подключенных к одному коммутирующему устройству. Организация виртуальных сетей предоставляет возможность обеспечить абонентам доступ лишь к заданным сегментам сети, запрещая доступ ко всем остальным.
Структура аппаратной организации ЛВС приведена на рис. 7.2.
В качестве аппаратной части АРМ, расположенных на линейных пред- приятиях вагонного хозяйства, используются персональные ЭВМ типа IBM
PS (от моделей 586 до Pentium IV и выше) с операционной системой на базе
Windows NT Workstation или Windows 95/98/2000, при ее наполнении про- граммными продуктами, соответствующими направленности АРМ (Word,
Excel) и специализированным прикладным программным обеспечением.
Пользовательские компьютеры оснащаются адаптерами ENTERNET с пропускной способностью до 100 Мбит/с, которые подключаются к портам коммутаторов FAST ENTERNET 100 Мбит/с. Соединение выполняется кабе- лем «витая пара» категорий 5 (UTP-5). Удаленные пользователи подключа- ются к коммутаторам последовательно через сетевой коммутатор. Коммута- торы, в свою очередь, соединяются с магистралью ЛВС, которая выполняет функции соединения всех коммутаторов. Серверы дорог (Mainframe) и сер- веры общего назначения подключаются к портам магистрального коммута- тора.
В настоящее время к аппаратным средствам разработаны унифициро- ванные требования для всех предприятий железнодорожного транспорта [19].
Рекомендуемое базовое программное обеспечение для организации инфор- мационных систем управления приведено в табл. 7.1.

161
А Р М линейных предприятий
Рис. 7.2. Схема аппаратной модели ЛВС
Модемная стойка
Коммутаторы
Магистральный ком- мутатор ИВЦ дороги
Дорожный уровень
Сетевой уровень
Маршрутизатор
Сервер дороги
(Mainframe)
Сервер аппарата ЦВ
Сервер общего назначения
Коммутаторы
Коммутаторы
Сервер отделе- ния дороги

162
Таблица 7.1
Рекомендуемое базовое программное обеспечение информационных систем в подразделениях ОАО «РЖД»
Уровень управления в структуре КИВС
Перечень программного обеспечения
Основные серверы ГВЦ ОАО
«РЖД» или ИВЦ дорог
- операционная система OS/390;
- система управления базами данных DB2;
- среда интеграции распределенных вычислений
DCE.
Серверы ЛВС рабочих групп (де- партаментов, управлений дорог, служб, линейных предприятий)
- операционная система Windows NT Server;
- система управления базой данных DB2, Oracle или Microsoft SQL;
- почтовый сервер MS Exchange.
Рабочие станции и удаленные ра- бочие места
- операционная система Windows NT Workstation или Windows 95/98/2000;
- Web клиент Microsoft Internet Explorer;
- почтовый клиент MS Exchange или MS Outlook;
- стандартное ПО MS Office Standard (Word, Excel).
Прикладное программное обеспечение должно отвечать требованиям технологии клиент-сервер и (или) WEB-технологий - разделять программное обеспечение на клиентское и серверное. Клиентское приложение может вы- полняться на рабочей станции или на сервере. В последнем случае приложе- ние производит обмен информацией с другим клиентским приложением, вы- полняющимся на рабочей станции. Серверное приложение может выпол- няться только на сервере и производить обмен информацией с другим сер- верным приложением или с клиентским приложением, выполняющимся на сервере.
Клиентское программное обеспечение реализуется на платформе опе- рационной системы Windows и должно обеспечивать работоспособность под управлением всех версий Windows NT Workstation, Windows 95/98/2000. Для разработки прикладного программного обеспечения СБД-И используются программные средства, приведенные в табл. 7.2.
Таблица 7.2.
Средства разработки прикладного программного обеспечения
Программные средства разработки
Назначение
Erwin – CASE
Средство для проектирования структур и генерации
БД
Delphi Client/Server, C++Builder
Client/Server, Borland C ++
Средства разработки прикладного ПО, работающего на базе Windows 95/98/2000/ NT
MS Office Professional Russian
Для формирования отчетов и документов в форма- тах MS Word и MS Excel
Crustal Report
Средство представления информации в виде отчет- ных форм

163
Для функционирования программного обеспечения, использующего
Internet-технологии, устанавливаются два программных продукта: Web- сервер, выполняющий запросы клиента, и Web-браузер, который устанавли- вается на ЭВМ пользователя АРМ. Программные модули информационных систем подгружаются в область памяти Web-сервера и реагируют на запросы пользователей АРМ.

164
Поэтому ДИСПАРК содержит также три основных уровня: сетевой
(ГВЦ ОАО «РЖД»), дорожный (ИВЦ железной дороги) и линейный (АСУ и отдельные АРМ на базе ПЭВМ для работников линейных предприятий). Ор- ганизационная структура ДИСПАРК показана на рис. 7.4.
Сетевой
уровень ДИСПАРК строится на базе поездной, вагонной и от- правочной моделей ГВЦ ОАО «РЖД» и увязан с центральной картотекой электронных паспортов вагонов (ЦКПВ), размещенной на магнитных носи- телях информации.
Дорожный
уровень ДИСПАРК реализуется в «Автоматизированной системе оперативного управления перевозками» на дорожном уровне (АСО-
УП) на базе средств ведения вагонной (ВМД), поездной (ПМД), отправочной
(ОМД) моделей дороги. Эти модели увязаны с линейными системами по сбо- ру исходной информации, в частности, с АРМ товарной конторы.
Линейный
уровень ДИСПАРК основывается на АСУ сортировочных и других крупных станций, оборудованных автоматизированными системами управления; АСУ контейнерных терминалов и площадок; АРМ товарных кассиров, приемосдатчиков; АРМ операторов по учету в вагонных депо, ва- гоноремонтных заводах, пунктах подготовки вагонов, пунктах технического обслуживания и др.
Система ДИСПАРК предназначена не только для вагонников, но и для работников служб управления процессами перевозок, грузовой и коммерче- ской работы. Поэтому основные цели внедрения системы ДИСПАРК заклю- чаются в реализации следующих функций:
- запрет использования вагонов с неверной нумерацией;
- контроль за соблюдением сроков доставки грузов, работой межгосу- дарственных стыков, использованием «чужих» вагонов;
- постановка вагонов в ремонт по фактически выполненному объему работы;
- машинный учет общего наличного парка вагонов, резерва и неис- правных вагонов;
- автоматизация отчетности о грузовой работе;
- автоматизированный пономерной контроль вагонов на подъездных путях с созданием вагонной модели для подъездных путей дорожно-сетевого уровня;
- контроль за дислокацией порожних вагонов и анализ качества их под- готовки к погрузке на ППВ.
Кроме функций учета, контроля, анализа и мотивации управляющих решений предполагается на базе ДИСПАРК реализовать функции оператив- ного прогнозирования производственных ситуаций и дорожно-сетевых сце- нариев работы вагонного парка продолжительностью на несколько суток вперед. Другой перспективной задачей автоматизированного управления ва- гонным парком является создание методов и алгоритмов оптимального регу- лирования погрузочных ресурсов.