11. Техническое обеспечение асу на транспортных предприятиях

Под техническим обеспечением системы управления понимается оснащение процессов управления современными техническими средствами, соответствующими применяемым методам управления, материально-технической базе производства и методам его организации и сочетающимися со всеми остальными элементами системы управления. Основными требованиями, предъявляемыми к техническому обеспечению управления, являются:

1. комплексность механизации и автоматизации процессов управления и отдельных видов работ

2. пропорциональность производительности разных видов техники, связанной между собой процессом управления

3. ритмичная работа техники и всех звеньев аппарата управления

4. экономичность эксплуатации техники управления

Таким образом, можно сказать, что уровень технической оснащенности в значительной мере определяет всю систему организации управления.

Для информатизации бизнеса необходим широкий спектр про- граммно-аппаратных средств, в том числе ВТ и средств связи. Раз­личные технические средства обеспечивают прием и передачу трех основных видов информации (речь, печатный текст, графика) в статике и динамике с максимальным использованием слуха, ося­зания, зрения человека.

Человек напрямую работает с различными периферийными устройствами: дисплеи, клавиатуры, «мыши», джойстики и иные манипуляторы, электронные планшеты, табло и т.п. Технические средства связи обеспечивают передачу информации во внешней деловой среде. При этом в системе связи используются не только «чистые» устройства связи, но и информационно-коммуникаци­онные компьютеры. На предприятии в зависимости от масштаба и особенностей предпринимательства может использоваться от од­ного до нескольких тысяч компьютеров для хранения и обработки информации.

Для подключения компьютера к JIC необходимо устройство, называемое сетевым адаптером. Современные сетевые адаптеры обеспечивают передачу информации со скоростью 10 — 100 Мбит в секунду. При объединении компьютеров, расположенных на зна­чительном расстоянии друг от друга (в разных городах, странах), говорят о глобальной сети.

Основным (наиболее массовым в настоящее время, но далеко не единственным) каналом передачи данных в этом случае явля­ется телефонный канал. Устройство, необходимое для подключе­ния компьютера к телефонной линии, называется модемом. Ско­рость передачи данных здесь меньше, чем в ЛС, и находится в существенной зависимости от качества канала связи и типа моде­ма. В настоящее время наблюдается тенденция к подключению JIC к мировой глобальной сети Интернет.

11. Программно–математическое обеспечение асу на транспортных предприятиях

Программные средства обеспечивают обработку данных и со­стоят из общего и прикладного ПО и программных документов, необходимых для эксплуатации этих программ. К общему ПО от­носят операционные системы (ОС), системы программирования и программы технического обслуживания, которые предоставля­ют сервис для эксплуатации компьютера, выявления ошибок при сбоях, восстановления испорченных программ и данных. В зависи­мости от функций, выполняемых ПО, его можно разделить на две большие группы: системное и прикладное ПО.

Системное программное обеспечение (СПО) — это «программная оболочка» аппаратных средств, предназначенная для отделения остальных программ от непосредственного взаимодействия с обо­рудованием и организации процесса обработки информации в ком­пьютере. К СПО относятся такие типы программ, как ОС, различ­ные сервисные средства, функционально дополняющие возмож­ности ОС, инструментальные средства (системы управления база­ми данных, программирования, оболочки экспертных систем). Прикладное ПО предназначено для решения определенных задач пользователя.

Основная компонента СПО — ОС выполняет следующие функ­ции:

• организация многоцелевой работы компьютера, при которой возможно одновременное выполнение нескольких программ;

• организация хранения программ и данных на носителях ин­формации и, возможно, санкционирование доступа к этой ин­формации;

. обеспечение взаимодействия с пользователем на основе гра­фического интерфейса;

• обеспечение сетевых возможностей, т.е. возможности доступа к информации, хранимой в памяти другого компьютера локаль­ной или глобальной сети.

В настоящее время существует три жизнеспособные и развива­ющиеся промышленные технологии передачи графических интер­фейсов: X-terminal многочисленных вариантов Unix (для X-Window), Remote Desktop фирмы Microsoft (для Windows Terminal Server) и средства WEB-броузеров Netscape и Microsoft (с помощью HTML, Java и JavaScript и соответствующих интерфейсов к СУБД).

Математическое обеспечение позволяет использовать методы ав­томатизированного поиска оптимальных вариантов при проекти­ровании системы.

Часто при решении задач оптимизации одновременно использу­ются несколько критериев (многокритериальность). Оптимизация параметров за счет выделения одной из критериальных функций в ранг целевой не всегда приносит желаемые результаты. В этом слу­чае можно использовать либо процедурную декомпозицию, либо последовательно совершенствовать проектируемую АСУ, сменяя критериальные ограничения. Неоднородность и высокая размер­ность пространства поиска также вызывают необходимость деком­позиционного подхода к проектированию АСУ. К указан­ным факторам, как правило, добавляется дискретность перемен­ных и нелинейность целевой функции. Количество переменных достигает порядка нескольких тысяч, что исключает возможность использования полного перебора. Неприемлем также подход, зак­лючающийся в решении соответствующей непрерывной задачи с последующим округлением нецелоисчисленных компонент до бли­жайших целых значений.

В качестве решения может быть использован метод замены целе­вой функции с ее кусочно-линейной аппросимакцией и последую­щее решение задачи методом отсекающих плоскостей Гомори. Од­нако возможности использования алгоритмов Гомори ограничива­ются тем, что формирование правильного отсечения сопряжено с определенными трудностями и быстрым ростом размерности зада­чи за счет новых ограничений. Кроме того, полученное решение представляет собой лишь аппроксимацию оптимального решения.

Использование методов, основанных на идее метода «ветвей и границ», требует построения правил ветвления и вычисления оце­нок получаемых множеств, которые сильно зависят от особеннос­тей рассматриваемой задачи. Хотя эти методы весьма эффективны в вычислительном отношении, не во всех случаях удается полу­чить эффективные правила ветвления и вычисления оценок.

Наибольшее распространение при решении задач с большим числом переменных получили приближенные методы и, в первую очередь, методы направленного поиска с использованием деком­позиции и разнообразных эвристических приемов. Вместе с тем можно считать целесообразным поиск новых эвристических про­цедур, существенно сокращающих число возможных вариантов перебора и упрощающих процесс оценки получаемых вариантов. Очевидно, что такие процедуры должны основываться на физи­ческом смысле задачи и ее особенностях (рис. 3.5).

Большая размерность и высокая сложность задач, решаемых на этапе системного программирования, дискретность переменных, неразработанность соответствующих математических моделей и ме­тодов, а также сложность получения выражения целевой функции определяют необходимость разработки новых методов и алгорит­мов.

Анализ показывает, что единственно возможным в данном слу­чае является декомпозиционный подход к решению задач этапа системного проектирования. Основная идея декомпозиционного подхода состоит в последовательной оптимизации по одному из управляемых параметров при ограничениях на остальные управля­емые параметры. Использование декомпозиционного подхода к проектированию АСУ позволяет существенно упростить задачу проектировщиков.

Рис. 3.5. Классификация основных методов решения задач оптимизации