Раздел 1

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ СИСТЕМЫ

И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ:

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ, ОПЫТ СОЗДАНИЯ

И НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ

Глава 1

Основные понятия теории управления,

информационных технологий

и автоматизированных систем

1.1. Основные понятия теории управления

Транспорт, как и любая организационная система, в которой люди и

технические средства выполняют определенные задачи, не может функционировать

без управления.

Под термином система принято понимать целостное, упорядоченное

множество элементов, связанных между собой взаимными отношениями.

Управлением называется организация целенаправленных воздействий:

процесс формирования целесообразного и эффективного

действия системы.

Как правило, выделяют этапы (стадии) управления: прогнозирование,

планирование, оперативное руководство, учет, контроль, а также регулирование,

координирование, организацию и стимулирование. При этом

различают административное и оперативное управление, а также их

аспекты: экономический, технический, организационный, социальный,

производственный, кадровый, правовой, психологический и политический.

Система управления железнодорожным транспортом относится к

категории больших (сложных) систем. Она объединяет несколько взаи-

13

мосвязанных подсистем (управление перевозками грузов, пассажиров,

грузовой работой, инфраструктурой и др.), подчиненных общей цели, и

характеризуется многоступенчатостью построения с распределением

функций управления между подчиненными частями. При этом система

использует как внутренние связи между ее частями, так и внешние—с

другими системами.

Технология процесса управления железнодорожным транспортом

осуществляется в три этапа: сбор, подготовка и передача информации о

состоянии транспортных объектов; переработка полученной информации

с целью выработки необходимых решений по управлению; выдача

и доведение до исполнителей управляющих предписаний и различной

распорядительной информации.

Процесс управления реализуется на основе взаимодействия объекта

управления и органа управления (рис. 1.1).

Объект управления осуществляет функции или действия для реализации

поставленной перед ним цели, например, выполняет операции

по перевозке грузов и пассажиров. Орган управления (ОУ) обеспечивает

нормальное функционирование элементов объекта управления в соответствии

с избранной целью.

HI

-HI

Помехи

Смежные

управляемые

объекты

•g-s

К о,

Распорядительная

информация

(канал

прямой связи)

Управляемый

объект

Информация

о состоянии объекта

(канал обратной связи)

Распорядительная информация

(от вышестоящего

органа управления)

Информация о состоянии

(в вышестоящий

орган управления)

Рис. 1.1. Взаимодействие органов управления с управляемыми объектами

14

Взаимоотношения между ОУ и управляемым объектом строятся по

законам обратной связи в рамках технологии процесса управления: ОУ

получает информацию об объекте, анализирует (обрабатывает) ее, принимает

решение и, при необходимости, формирует распорядительную

информацию, передает ее на объект управления.

Таким образом, управление любым объектом транспорта, различаясь

по своим целям, задачам и содержанию, представляет собой непрерывный

циклический процесс, который осуществляется до тех пор, пока

система функционирует.

Цикл управления имеет количественную и качественную характеристику.

Количественно цикл управления (Ти) характеризуется затратами времени

на сбор информации (Гсб) о состоянии объекта, обработку этой

информации (Гобр), передачу распорядительной информации (Гпср) и ее

восприятие (Тд) ____________объектом управления:

Т^ + Т^+Т^+Т,. (1.1)

Качественная характеристика цикла управления отражает эффективность

воздействия распорядительной информации на объект управления,

т.е. то, насколько полезно выработанное управляющее (корректирующее)

воздействие для достижения объектом управления

поставленной цели.

Очевидно, что для каждого объекта управления существует граница,

определяющая полезность поступившего решения.

Относительно времени эта граница называется критическим временем

цикла управления . Величина 7^ непостоянна. Она зависит от технического

оснащения системы и характера управляемого процесса. Чем выше

уровень технического оснащения системы управления и чем динамичнее

управляемый процесс, тем меньше величина и меньше продолжительность

шага регулирования.

Если соблюдается условие Гц < , то корректирующее воздействие

соответствует состоянию объекта управления и имеет практическую

ценность. В противном случае управление не будет эффективным:

несвоевременное, запоздавшее решение по управлению

равноценно ошибке.

15

Однако высокая оперативность управления сама по себе не обеспечивает

требуемой эффективности воздействия на объект управления.

Это связано с тем, что выработка корректирующего, управляющего воздействия

часто представляет собой решение многовариантной задачи.

В этом случае отрабатываются несколько возможных вариантов решений

для корректирующего воздействия на объект управления, которые

отличаются друг от друга эффектом воздействия! Обычно из нескольких

вариантов решения требуется выбрать оптимальное, наиболее обоснованное

с точки зрения конечного результата, решение.

Отсюда вытекают два важнейших требования, предъявляемых к управлению:

- повысить оперативность управления (непрерывное сокращение затрат

времени на цикл управления, обеспечение условия Тц < );

- обеспечить принятие не какого-либо, а объективно обоснованного

(оптимального) решения.

В комплексном удовлетворении этих двух требований, по существу,

и заключается решение проблемы повышения эффективности управления

любой организационной системой.

R> 1.2. Основные понятия информационных

технологий

Решение проблемы повышения эффективности управления транспортной

системой осуществляется в ходе реализации определенных мероприятий,

связанных с информатизацией транспортных процессов.

Информация — это сведения о фактах, концепциях, объектах, событиях

и идеях, которые в данном контексте имеют определенное значение.

В Законе РФ ≪Об информации, информатизации и защите информации

≫ (№ 24-03 от 20.02.95 г.) информатизация определяется как

≪организационный, социально-экономический и научно-технический

процесс создания оптимальных условий для удовлетворения информационных

потребностей и реализации прав граждан, организаций, общественных

объединений на основе формирования и использования

информационных ресурсов≫. Таким образом, информатизация представляет

собой не перечень определенных мер, а процесс—поскольку требуется

не только обеспечить возможность пользоваться информацией,

16

но и создать информационные ресурсы, т.е. накопить информацию,

обеспечить ее сохранность и возможность доступа к ней.

По мере увеличения объемов информации, необходимых для выработки

решений, значение информатизации возрастает. При этом возникают

трудности, связанные с созданием информационных ресурсов, с

поиском, передачей и обработкой информации. Решение проблемы информатизации

базируется на использовании для сбора, передачи, хранения,

обработки, представления информации средств электроники и

вычислительной техники. Это является важнейшим резервом обеспечения

информационной поддержки для повышения эффективности производства,

в том числе и железнодорожных перевозок.

Информатизация включает в себя создание информационной среды

инфраструктуры, поддерживающей информационные процессы, и информационных

технологий, определяющих способы реализации этих

процессов.

Информационную среду составляет совокупность систематизированных

и организованных специальным образом данных и знаний.

Инфраструктура информатизации представляет собой совокупность

технических и программных средств, обеспечивающих получение,

хранение, передачу, обработку и представление информации.

Информационная технология — это система приемов, способов и

методов сбора, хранения, обработки, передачи, представления и использования

данных. Термин ≪информационная технология≫ получил распространение

в связи с расширяющимся использованием электронных

средств для выполнения различных операций с информацией. Поэтому

неслучайно в его определении используется понятие ≪данные≫. Данные

— это информация, представленная в виде, пригодном для обработки

автоматическими средствами при возможном участии человека.

Таким образом, понятие ≪информация≫ является более общим по отношению

к понятию ≪данные≫ и, следовательно, вместо, например, термина

≪передача данных≫ всегда можно использовать термин ≪передача

информации≫.

Процессы получения, хранения, транспортировки, преобразования

и представления информации называют информационными процессами.

Следовательно, информационная технология — это система приемов,

способов и методо^схц^сд;вл^1и^1<цд^9^дщонного процесса

определенного назначени

2 - 6552

ГЛ И ОТЕКА

железно дорожного

узла ст. Полоцк

Белорусском ж. д .

17

Характерно, что информационная технология охватывает только приемы,

способы, методы и не включает в себя средства реализации этих

приемов, способов и методов. Однако, говоря о способах, методах, приемах

обработки информации, имеют в виду вполне определенные средства

реализации информационной технологии.