АСК ВП УЗ КАК ОСНОВА ДЛЯ ИНТЕГРАЦИИ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ГРУЗОВЫМИ ПЕРЕВОЗКАМИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА УКРАИНЫ
←
→
Транскрипция содержимого страницы
Если ваш браузер не отображает страницу правильно, пожалуйста, читайте содержимое страницы ниже
УДК 656.212.5:681.3
П. П. НАУМЕНКО (Укрзализныця), В. Д. МИНЕНКО (ПКТБ АСУ УЗ),
В. Б. ЗЕМЛЯНОВ (ИСЦ Приднепровской железной дороги)
АСК ВП УЗ КАК ОСНОВА ДЛЯ ИНТЕГРАЦИИ
АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ГРУЗОВЫМИ
ПЕРЕВОЗКАМИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА УКРАИНЫ
Запропоновано підхід і головні принципи щодо перетворення автоматизованих систем управління про-
цесами вантажних перевезень у системи підтримки прийняття управлінських рішень персоналу з викорис-
танням відповідних сучасних засобів моделювання та оптимізації. Показано, що такі функції доцільно вті-
лити в процесі розробки спеціальних підсистем АСК ВП УЗ – аналітичних серверів.
Предложен подход и основные принципы преобразования автоматизированных систем управления про-
цессами грузовых перевозок в системы поддержки принятия управленческих решений персонала с исполь-
зованием современных средств моделирования и оптимизации. Показано, что такие функции целесообразно
воплотить в специализированные подсистемы АСК ВП УЗ – аналитические серверы.
Approach and main principles is offered in relation to transformation of the automated processes control systems
of freight transportations in the systems of support of decision-making administrative personnel with the use of the
proper modern facilities of design and optimization. It is rotined that it is expedient to incarnate such functions in the
process of development of the special subsystems of АСК ВП УЗ – analytical servers.
Введение основанием позволяет утверждать о переходе к
глобальной информатизации перевозочного
Начиная с 2007 года, железнодорожные
процесса. Универсальные принципы и методы,
грузовые перевозки Украины по-настоящему
разработанные и реализованные в АСК ВП УЗ,
стали независимыми – произошел переход от
открывают перспективы для преобразования
системы АСОУП, созданной в СССР и поддер-
автоматизированных систем в интеллектуаль-
живаемой Российскими железными дорогами, к
ные системы поддержки принятия решений
автоматизированной системе грузовых перево-
персоналом на различных уровнях.
зок Укрзализныци (АСК ВП УЗ), разработан-
Созданная система дает возможность в пол-
ной специалистами вычислительных центров
ном объеме оперативно собрать и интегрировать
железных дорог Украины. Отход от использо-
информацию обо всех необходимых технологи-
вания базового комплекса системы АСОУП,
ческих и производственных операциях грузовых
которая более двадцати лет эксплуатируется на
перевозок. На основе этих данных становится
железных дорогах стран СНГ и Балтии, означа-
возможным применить новые информационные
ет не только обеспечение подлинной нацио-
технологии для специалистов главных управле-
нальной безопасности железнодорожного
ний перевозок – ЦД, вагонного хозяйства – ЦВ,
транспорта в области грузовых перевозок, но и
грузовой и коммерческой работы – ЦМ, локомо-
является существенным шагом на пути разви-
тивного хозяйства – ЦТ, финансов – ЦФ, непо-
тия автоматизированных систем управления
средственно участвующих в организации, анали-
перевозочным процессом железнодорожного
зе и управлении эксплуатационной работой, а
транспорта. С созданием АСК ВП УЗ Укрза-
также другими сферами многогранной деятель-
лизныця получила новую современную систему
ности предприятий Укрзализныци.
управления грузовыми перевозками, полностью
В настоящее время автоматизированная
независимую от других государств СНГ и Бал-
система АСК ВП УЗ – это более 100 различных
тии, которая по своим настоящим возможно-
технолого-экономических задач мониторинга и
стям и перспективам развития перекрыла
управления грузовыми перевозками, которые
имеющиеся зарубежные аналоги.
отражают все стороны процессов планирования
Глобальная информатизация перевозок, обработку первичных перевозочных
перевозочного процесса документов, эксплуатацию средств перевозок,
представленных различными характеристиками
Разработка и внедрение новой системы вагонов, других объектов. Средства системы ох-
управления грузовыми перевозками с полным ватывают весь жизненный цикл вагонов, локомо-
35тивов, начисления тарифа за перевозку. Органи- АСУ перевозочного процесса. Такой подход
зация перевозочного процесса, его фактическая открывает новые пути для решения задач авто-
реализация, финансово-экономические процессы, матизации на железнодорожном транспорте. В
сопровождающие и обеспечивающие работу же- настоящее время АСК ВП УЗ на всех железных
лезнодорожного транспорта при выполнении гру- дорогах обслуживает более 12,5 тыс. пользова-
зовых перевозок, становятся увязанными в рам- телей Украины, ежедневно обрабатывает более
ках единой среды автоматизированных систем. 457 тыс. технологических документов, создает
Остановимся на некоторых технологиче- более 500 тыс. разнообразных справок и отче-
ских задачах процессов перевозки, реализован- тов, обеспечивающих эффективное функцио-
ных в среде системы АСК ВП УЗ. Заметим, что нирование железнодорожной отрасли. АСК ВП
в базовом комплексе АСОУП эти задачи не УЗ построена с использованием самых совре-
обеспечивались средствами информационных менных мировых достижений в сфере инфор-
технологий. Среди многих выделим следующие мационных технологий, о чем свидетельствуют
крупные задачи: положительные отзывы специалистов стан За-
– ведение предупреждений на движение падной Европы, России, а также комиссий Ми-
поездов; нистерства транспорту и связи Украины. Уже
– месячное планирование; на начальном этапе внедрение АСК ВП УЗ по-
– оформление перевозочных документов и зволило не только получить экономический
их увязка со всеми этапами процесса перевозки; эффект, но и в первую очередь оптимизировать
– создание сквозного логического кон- производственные процессы, сократить экс-
троля процессов перевозки грузов; плуатационные расходы за счет унификации
– учет работы локомотивов и локомотив- систем автоматизации, а также за счет незави-
ных бригад; симости заказов на разработку и сопровожде-
– внедрение картотек вагонов, контейне- ние систем управления от других стран.
ров, подъездных путей и др. Ближайшей перспективой развития АСУ
В настоящее время созданы необходимые УЗ является создание единой сетевой системы
условия для разработки и сопровождения но- управления железнодорожным транспортом,
вых, современных автоматизированных систем которая призвана обеспечить автоматизирован-
управления железнодорожного транспорта Ук- ное решение задач для всех подразделений. Ин-
раины – подготовлены профессиональные кад- теграция данных, разнообразных ресурсов и
ры программистов-разработчиков, создано спе- средств, унификация задач по управлению на
циализированное государственное предприятие разных уровнях обеспечат значительный тех-
по разработке АСУ для железнодорожного нологический, организационный и экономиче-
транспорта Украины, ПКТБ АСУ, которой ский эффект, создадут возможность качествен-
предстоит решать многочисленные сложные ной и целенаправленной подготовки персонала,
задачи комплексной автоматизации отрасли. обеспечат условия для повышения конкурент-
В действующей системе АСК ВП УЗ, по- ной способности железных дорог на рынке
строенной на основе технологии компонентно- транспортных услуг.
ориентированного программирования, преду- Новое направление совершенствования ав-
смотрены возможности совершенствования томатизированных систем железнодорожного
технологий процесса перевозки. транспорта связывается с задачей обеспечения
Введена компонента, которая обеспечивает перевозок на основе организации качественно
совершенствование технологий погрузки- нового взаимодействия грузоотправителей и
выгрузки за счет создания и обработки соответ- грузополучателей с железными дорогами – вы-
ствующих событий. Автоматизированы функ- полнение перевозок на базе «планирования на
ции приемосдатчика. сутки». Сама возможность, а так же эффектив-
Выполняется всесторонний учет и анализ ность такой работы железных дорог непосред-
эффективности использования подвижного со- ственно связана с использованием автоматизи-
става различных форм собственности. рованных систем управления. В этих условиях
Важным аспектом АСК ВП УЗ является и возрастает роль методов и средств поддержки
то, что на ее основе обеспечивается единый принятия оптимальных решений по управле-
язык для описания технологических задач вы- нию перевозками на основе информационного
полнения грузовых перевозок в терминах ин- и математического моделирования всех состав-
формационных сообщений, отображающих эти ляющих компонентов и условий процессов гру-
процессы в моделях баз данных и баз знаний зовых перевозок.
36Базовые принципы построения общесистемных), которые все вместе обеспечи-
автоматизированной системы вают достижение целей данной темы. В АСК
ВП УЗ первым этапом проектирования любой
АСК ВП УЗ строится как открытое множе-
темы является определение состава компонен-
ство компонентов, увязанных между собой оп-
тов, необходимых для ее реализации. Выбран-
ределенными соглашениями – стандартами и
ный состав компонентов и требуемые от них
интерфейсами системы. Можно сказать, что
функции фиксируются в специальном докумен-
суть АСК ВП УЗ – это не столько ее компонен-
те – аванпроекте на тему. Дальнейшая разра-
ты, которые могут (и должны) пополняться и
ботка ведется покомпонентно.
модифицироваться, сколько эти стандарты и
Компоненты функциональных комплексов
интерфейсы, т. е. правила построения. Компо-
(20…99) реализуют получение разнообразных
ненты образуют иерархическое дерево деком-
отчетов, оперативных справок и других инфор-
позиции системы: каждый их них может иметь
мационных материалов, необходимых для
внутреннюю структуру – состоять из других
обеспечения существующих технологических
компонентов. Принимается, что данное дерево
процессов и принятия решений. АСК ВП УЗ
имеет до 4-х уровней: АСК ВП УЗ состоит из
ориентирована на постоянное расширение ко-
комплексов, комплексы – из систем, системы –
личества таких компонентов или их модифика-
из задач, задачи – из ресурсов. Задача является
цию. Более «стабильным» является состав
наименьшим самостоятельно внедряемым ком-
обеспечивающих, общесистемных комплексов
понентом, ресурс – наименьшим независимо
(01…19) – они образуют ядро системы, обеспе-
используемым компонентом.
чивают ее функционирование в соответствии с
Каждый компонент типа комплекса, систе-
принятыми правилами, реализуют основные
мы или задачи нумеруется внутри вышестоя-
проектные решения АСК ВП УЗ.
щего компонента от 01 до 99. Принимается, что
К общесистемным комплексам относятся:
комплексы 01 – 19 являются общесистемными,
01 – технические средства; 02 – операционные
т. е. обеспечивающими общее функционирова-
среды; 03 – администрирование проекта; 04 –
ние АСК ВП УЗ. Комплексы 20 – 99 зарезерви-
доставка документов; 05 – хранилище данных;
рованы для прикладных (функциональных) це-
06 – управление вычислительным процессом;
лей, которые определены документом «Основні
07 – защита информации; 08 – нормативно-
напрямки розвитку інформатизації залізнично-
справочная информация; 09 – ведение информа-
го транспорту України».
ционных моделей; 10 – автоматизированные ра-
В АСК ВП УЗ рассматриваются 4 вида ре-
бочие места; 11, 12 – стандарты и методология.
сурсов:
Номера комплексов 13…19 зарезервированы
– документальные – проектные, техниче-
для возможного дальнейшего развития системы.
ские, технологические, эксплуатационные и
Основные проектные решения АСК ВП УЗ
организационные документы, обеспечивающие
удобно рассматривать в рамках перечисленных
разработку и функционирование системы;
комплексов.
– программные – пакеты, процедуры, мо-
Выбор языков программирования в АСК
дули и другие единицы программного обеспе-
ВП УЗ определяется решением о трехуровне-
чения системы;
вом способе работы с информацией: клиент –
– информационные – модели, схемы, таб-
уровень бизнес-логики – хранилище данных.
лицы и прочие элементы БД, файлы и файло-
Такой подход является современным стан-
вые структуры, другие образования, предназна-
дартным подходом в системах подобного клас-
ченные для постоянного или временного хра-
са и позволяет реализовать серверный узел
нения информации системы;
АСК ВП УЗ как систему распределенных вы-
– технические – сервера, ПК, сетевые уст-
числений. Основой такой системы является
ройства, комплектующие, и т. п.
технология COM/DCOM. Она не столь универ-
Технология кодирования ресурсов регла-
сальна (стандартизована) как CORBA, но хо-
ментирована.
рошо «вписана» в операционные системы се-
Важным для АСК ВП УЗ является понятие
мейства Windows и лучше документирована. С
«тема». Тема – это функциональное образова-
учетом вышесказанного в АСК ВП УЗ прини-
ние, охватывающее некоторую прикладную
маются три типа базовых языков:
область АСК ВП УЗ (например, «Локбриг»,
– для уровня хранилища данных –
УТСРГВ). Тема «накладывается» на вышеопи-
PL/SQL, который является основным «рабо-
санную схему декомпозиции, включает компо-
чим» языком СУБД Oracle;
ненты различных комплексов (в том числе –
37– для уровня бизнес-логики и рабочих узлов прикладных, специфических для данного прило-
– C++ и/или Delphi, которые поддерживают тех- жения проблемах. Правила создания и сопровож-
нологию COM/DCOM и достаточно известны и дения приложений АСК ВП УЗ являются одной
универсальны. В принципе на этом уровне воз- из важнейших основ ее технологии.
можно использование и других языков, поддер- Соблюдение технологии. Сейчас, когда в
живающих данную технологию, но это опять та- создание АСК ВП УЗ включаются новые раз-
ки связано с усложнением сопровождения; работчики, вопросы соблюдения технологии
– для реализации РМ и, возможно в опре- становятся все более актуальными. Уже накоп-
деленной части РУ, – HTML, как основной лен существенный опыт создания приложений
язык Интернет/Интранет. в технологии АСК ВП УЗ, который хотелось
АСК ВП УЗ – это интегрированная среда, бы обобщить и предоставить разработчикам
включающая протоколы, интерфейсы, правила системы, чтобы избежать в их работе многих
и соответствующие программные средства для переделок, «тупиковых» ситуаций, введения в
описания и разработки ввода, хранения и ис- систему ненужных особенностей, размываю-
пользования данных, а также создания прило- щих ее единство и требующих дополнительно-
жений для обеспечения технологических про- го специфического программного обеспечения.
цессов железнодорожного транспорта. Это не И крайне важно, чтобы соблюдение технологии
только (и не столько) конкретная автоматизи- начиналось на самых первых, предпроектных и
рованная система, а определенная технология проектных стадиях ее создания, а не в процессе
ее непрерывного развития – общие правила, программирования.
регламентирующие способы наращивания ее Вопросы проектирования нового объекта.
функциональных возможностей и ориентиро- Чтобы расширить состав атрибутов сущест-
ванные на эти правила общесистемные компо- вующего объекта необходимо обратиться со
ненты (не только программные, но и информа- своими предложениями в подразделение, со-
ционные, технические, документальные). провождающее данный объект. Но если приня-
Технология АСК ВП УЗ. Любое приложе- то решение о создании нового объекта, то в
ние, разрабатываемое как автоматизированная этом случае необходимо определиться со сле-
информационная или управляющая система, дующими вопросами:
требует решения многих, нередко сложных во- – дать формальное определение объекта и
просов, таких как: его жизненного цикла;
– выбора технических средств и операци- – определить его связи с другими объек-
онной среды; тами ЛБД;
– организации вычислительного процесса; – определить перечень операций с этим
– создания структуры и генерации БД; объектом (разработать соответствующий коди-
– организации хранения и восстановления фикатор);
данных; – определить эталон объекта – перечень
– защиты данных от несанкционированно- его атрибутов и прикладных функций;
го доступа; – с учетом операций и связей сгруппиро-
– организации информационного обмена вать атрибуты объекта в грани (подграни, связи).
(включая формат данных); Формально это означает создание соответ-
– обработки и записи базообразующих со- ствующего документа системы 1202 [26, 27].
общений; Общим для всех указанных технологий яв-
– выборки и чтения данных; ляется то, что они обеспечивают взаимодейст-
– организации системы запросов; вие с пользователем в любом из форматов:
– выдачи диагностики; XML – стандартный формат сообщений в
– регистрации вычислительных событий и АСК ВП УЗ;
сообщений в системе; РТМ – стандартный формат сообщений в
– обеспечения связей с другими (внешни- действующих системах;
ми) системами. HTML – стандартный формат сообщений в
При реализации приложения в рамках АСК Интернет/Интранет.
ВП УЗ решение большинства этих вопросов сис- Тем самым обеспечивается полнофункцио-
тема полностью «берет на себя» [20], а решение нальная работоспособность ныне существую-
других регламентирует определенными подхода- щих АРМов и внешних систем без каких либо
ми, что существенно упрощает процесс разработ- доработок с их стороны (что особенно важно
ки и позволяет проектанту сосредоточиться на при наличии интенсивного обмена с железно-
дорожными АСУ других администраций).
38Внутренним (рабочим) форматом АСК ВП – Программа записи в модели БД
УЗ является XML. Это означает, что другие – Сомміt транзакции;
форматы при поступлении запроса на узел пре- – RollBack транзакции;
образуются к формату XML, а результирующие – Модуль переноса диагностики в выход-
документы – «обратно» в соответствующий або- ной DOM;
ненту формат (непосредственно перед выдачей). – Модуль преобразования по стилю;
Указанные запросы, по сути, являются типо- – Регистрация выходного сообщения.
выми – каждый из них объединяет целое множе- Начало транзакции выполняется автомати-
ство конкретных выходных документов. Поэто- чески при начале обработки сообщения. Ком-
му новый прикладной компонент (запрос) дол- понент «Программа записи в модели БД» - вы-
жен быть отнесен к одному из данных типов, что полняет запись данных из интерфейсных таб-
и позволит реализовать большую часть его лиц в физические таблицы. Для каждой модели
функций стандартными средствами АСК ВП УЗ. существует своя программа записи. В цепочку
Разработчику нового прикладного компо- надо включать столько программ, сколько мо-
нента необходимо: делей затрагивает данное сообщение. Описание
– разработать структуру выходного доку- находится в документе [44]. Компонент
мента в XML-формате (в рамках документа «Сомміt транзакции» – при успешной обработ-
«Описание постановки задачи»); ке выполняет сохранение данных в БД. Иначе
– при необходимости получения докумен- этот компонент пропускается с помощью кодов
та в другом виде – разработать его структуру в возврата и меток переходов. Все интерфейсные
этом формате (в рамках документа «Описание таблицы после выполнения становятся пусты-
постановки задачи»)[33,34,35,36]; ми. Компонент «RollBack транзакции» – при
– разработать программный компонент неуспешной обработке выполняет откат дан-
формирования документа (в XML-формате) по ных у БД к началу обработки. Иначе этот ком-
информации из ЛБД. Программные компонен- понент пропускается с помощью кодов возвра-
ты оформляются в соответствии с [22]; та и меток переходов. Все интерфейсные таб-
– при необходимости получения докумен- лицы после выполнения становятся пустыми.
та в другом виде – разработать файл настройки Формирование таймерного задания реали-
для преобразования XML в требуемый формат зуется компонентом «Менеджер таймерных
(XSL-файл); задач». При любом варианте реализации обра-
– с помощью АРМа администратора узла ботки сообщения разработчик должен создать и
занести тип и код нового документа, а также включить в последовательность процедур та-
имена разработанных процедуры и XSL-файла кую, что определяет необходимость регламент-
в соответствующие таблицы настройки систе- ной выдачи по событию успешной обработки
мы [37,38,39,40]. входного сообщения и перечень абонентов, ко-
Выполнение указанных действий приводит торым соответствующая информация должна
к включению нового прикладного компонента в быть предоставлена. Именно эта процедура бу-
состав узла АСК ВП УЗ. Для обеспечения воз- дет формировать входные параметры для ком-
можности его распространения на другие узлы понента создаваемой системы.
системы и автоматического дальнейшего со-
провождения (отслеживания изменений, версий Построение сетевой модели
и т.п.), компонент и все его ресурсы необходи-
мо зарегистрировать в комплексе «Админист- Построение сетевой модели состоит из не-
рирование проекта» [4, 6]. скольких этапов. Этап I.
При определении состава и последова- 1. Функционирование Справочной систе-
тельности процедур обработки сообщения раз- мы ГИОЦ (Головной информационно-
работчик должен учитывать наличие типовых вычислительный центр УЗ).
этапов каждой обработки – общесистемных 2. Развитие системы ГИОЦ до уровня
компонентов, которые входят в состав менед- АСКВП с обкаткой новых технологий
жера обработки сообщений (МОП). 3. Построение независимой сетевой АСК
Это такие общесистемные компоненты: ВП УЗ.
– Разборка входного документа; Этап ІІ.
– Модуль проверки документа по DTD; 1. Развертывание в ГИОЦ узла АСК ВП в
– Модуль проверки полномочий абонента; полном объеме.
– разборка XML в ITF; 2. Интеграция базы ГИОЦ в АСКВП.
– Регистрация входного сообщения; 3. Развертывание базы РКТМ.
– Обработка сообщения;
394. Постепенное замещение информации в ITF_VS_UZ во временную таблицу
базах данных ГИОЦ из РКТМ. GT_TGNL (GT_TGNL1397).
5. Развитие справок сетевого уровня на ос- Основываясь на подсистеме вызова обра-
нове РКТМ. ботчиков ГИОЦ, вызывается необходимый мо-
Работа с РКТМ. РКТМ передается в виде со- дуль для записи информацию в базу ГИОЦ.
общений, которые проходят разбор во временные Подсистема вызова обработчиков состоит из
таблицы и цепочку обработки АСК ВП. двух таблиц RKTM_PROC, RKTM_DYN. Таб-
Цепочка обработки предполагает после слу- лица RKTM_PROC содержит данные об обра-
жебных функций и разбора во временную таб- ботчиках и их уникальные ключи, а
лицу ITF_VS_UZ вызов процедуры записи ин- RKTM_DYN связывает по ключу обработчик с
формации в базу РКТМ ГИОЦ – s1376. кодом операции для его вызова.
Следующим шагом является вставка в це- По мере перехода на выдачу справок из ба-
почку модуля rktm_cykl, выполненного по зы РКТМ вначале возможно отключать вызов
принципам АСКВП. обработчиков в таблице RKTM_DYN, а со вре-
Модуль rktm_cykl позволяет выводить менем – отключить модуль rktm_cykl. Схема
порции данных из временной таблицы работы отражена на рисунке.
Рис. Схема перехода к сетевой модели грузовых перевозок
Выводы БИБЛИОГРАФИЧЕСКНИЙ СПИСОК
Создание и внедрение системы АСК ВП 1. Проблемы программирования. Вып. 1-2, 2004 г.
УЗ обеспечило независимость автоматизиро- 2. Землянов В. Б., Пшинько А. Н., Доманский В.
ванных систем на железных дорогах Украины. Т., Скалозуб В. В. Интегрированная система
Универсальные базовые принципы и методы управления электроснабжением железнодорож-
ного транспорта. // 7th International Scientific
этой системы, ориентированные на интеграцию
Conference of Railway Experts. Proceedings.
корпоративных АСУ и переход к объектно- JУЖЕЛ – 2000. Yugoslavia, Vrnjacka Banja,
ориентированным методам моделирования october 4 – 6, 2000. P. 65–68.
процессов перевозки, открывают перспективы 3. Блохин Е. П., Пшинько А. Н., Евдомаха Г. В.,
для преобразования автоматизированных сис- Скалозуб В. В., Землянов В. Б. Выбор энергети-
тем в интеллектуальные системы поддержки чески оптимальных режимов ведения поездов //
принятия решений персоналом на различных Залізничний транспорт України, № 6, 2001.
уровнях. На основе принципов АСК ВП УЗ С. 19–22.
обеспечивается глобальная информатизация
перевозочного процесса, в первую очередь это Поступила в редколлегию 15.05.07.
связано с созданием сетевой модели управле-
ния грузовыми перевозками.
40Вы также можете почитать
