Раздел IV

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ

Глава 18

Автоматизированные информационно-

управляющие и интегрированные системы

18.1. Сетевая интегрированная российская

информационно-управляющая система (СИРИУС)

Назначение системы. Широкое внедрение систем АСОУП,

ДИСПАРК, ГИД ≪Урал-ВНИИЖТ≫, АСУ местной работой отделений

(АСУ MP) позволяет решать различные задачи управления перевозочным

процессом. Однако они охватывают лишь отдельные его этапы и

дают разрозненную информацию о ходе перевозок. Практически во всех

АСУ отсутствуют моделирование процесса перевозок и анализ в реальном

времени использования вагонов как национального парка, так и

стран СНГ и Балтии, а также вагонов собственников компаний-операторов,

роль которых как перевозчиков в современных условиях хозяйствования

неуклонно возрастает.

Отсутствие комплексного подхода к разработкам и последующей их

реализации, низкая эффективность проектов в области управления перевозочным

процессом ведут к отставанию темпов информатизации

перевозок и не создают необходимых основ для перехода к корпоративной

системе управления перевозочным процессом, созданию необходимой

среды электронного взаимодействия. В этих условиях решающее

значение приобретает создание сетевой интегрированной системы

управления перевозочным процессом, которая бы обладала развитой

аналитической частью, работала в режиме реального времени и была

13 - 6552 193

направлена на использование единой нормативной базы данных на всех

уровнях управления.

С учетом опыта ранее выполненных разработок и на основе анализа

современных требований, направленных на качественное улучшение

технологии перевозочного процесса, в 2002 г. группой специалистов

Горьковской железной дороги осуществлена разработка проекта Сетевой

интегрированной российской информационно-управляющей системы

(СИРИУС).

Основное целевое назначение системы СИРИУС —обеспечение

ОАО ≪РЖД≫ новыми высокоэффективными технологиями использования

подвижного состава (вагонов и локомотивов), оптимизация эксплуатационной

деятельности железных дорог. При этом главным критерием

управления становится рентабельность при сокращении

транспортной составляющей в структуре валового национального продукта.

Система была представлена в ноябре 2002 г. на Ассамблее начальников

железных дорог, в январе 2003 г. —на секции ≪Совершенствование

перевозочного процесса≫ Научно-технического совета (НТС) МПС и

расширенном заседании Президиума НТС, а затем—на расширенном

заседании Коллегии МПС России, состоявшемся 31 января— февраля,

а также на сетевом совещании главных инженеров, заместителей

начальников служб перевозок по АСУ и начальников вычислительных

центров дорог России, проведенном в апреле 2003 г. На состоявшихся

презентациях основные принципы построения системы были одобрены,

принято решение о ее разработке и внедрении в 2003—004 гг. на

сети железных дорог России.

Особенности реализации системы.

В системе СИРИУС заложены прогрессивные подходы к управлению

вагонными парками, погрузочными ресурсами и грузопотоками

(рис. 18.1). Система реализуется на современной программно-технической

платформе с одновременной адаптацией интерфейсов к действующим

АСУ и рассматривается как трехуровневая корпоративная система,

призванная обеспечить:

•поэтапный переход от информационных систем к информационно-

аналитическим, а затем и к информационно-управляющим моделям;

•переход на новую организационную структуру ОАО ≪РЖД≫ с таким

расчетом, чтобы персонал руководителей производства всех уров-

Подсистема

управления

вагонным парком

Т~[

Посуточные планы

выгрузки

вагонов, обеспечение

заявок на погрузку

погрузочными

ресурсами

отстановки

вагонов

во все виды

резерва

/ г

Нормативы продвижения вагонопотоков, планы выгрузки и образования погрузочных

Нормативы ресурсов, распределенные

продвижения по уровням управления,

вагонопотоков, объекты контроля

включения ваго(

элементы транспортного потока)

нов в поезда и диспетчерского руководства

по и их качественные

назначениям и пространственно-временные

СВПФ параметры

/

Подсистема

сменно-

суточного

планирования

—T

Подсистема

текущего

планирования

т

Подсистема

^оперативного контроля

и анализа перевозочного

процесса и соблюдения

сроков доставки

I

ч-

Подсистема

диспетчерского

руководства

эксплуатационной

работой

II

Оценка варйантов разработки планов

и принятия управляющих,

в т.ч. регулировочных рещений, оценка потерь,

связанны* с реализацией планов

/ "7

1 <L

Подсис,гема|

экономической оценки

параметров

эксплуатационной работы

Решения

по управляющему

воздействию

на перевозочный

процесс

W

ГИД ≪УРАЛ≫

АСУ

линейного уровня

Рис. 18.1- Функциональные подсистемы СИРИУС

194 -м 13* 195

ней в сочетании с информационными технологиями представлял собой

новый механизм автоматизированного управления с точным описанием

технологии процесса принятия решений и реализацией сквозной идеологии

построения системы по вертикали: уровень сети, дорог, отделений,

дирекций по организации местной работы, диспетчерских участков,

станций, подъездных путей;

•объединение информационных систем и технологий одним общим

критерием функционирования—общей целью, которую требуется достичь.

Таким общим критерием в условиях рыночной экономики является

прибыль за счет достижения максимального уровня погрузки при

минимальных затратах на ее обеспечение;

•корпоративность и интегральность. Корпоративность означает, что

система создается по одним правилам для однородных объектов (станции,

отделения, железные дороги, вся сеть железных дорог), распределенных

как по вертикали, так и по горизонтали управления. Интеграль-

ность означает объединение, т.е. создание единой информационной базы,

единых источников сбора и обработки данных, единых средств технического

и программного обеспечения;

•внедрение простого и понятного пользовательского интерфейса,

то есть такой технологии общения человека с ЭВМ, которая бы обходилась

без многословных инструкций и была доступна для персонала.

Пользовательский интерфейс должен представлять собой технологический

процесс принятия решений по всем разделам управления вагонным

парком, локомотивным парком, поездной работой, погрузкой, выгрузкой

и другими процессами;

•минимизацию времени отклика системы, которая должна отвечать

на запросы пользователя в зависимости от уровня управления и реализуемой

функции. Вверху—медленнее, но с широкими возможностями

факторного анализа, внизу —быстро, поскольку речь может идти об

исполнительных процессах. Однако на всех уровнях управления—независимо

от того, оперативная это часть или аналитическая—предусматривается

выдача информации не более чем через 3— с;

•переход к реализации методов упреждающего управления перевозками,

которые базируются на прогнозных моделях, предсказывающих

развитие производственных ситуаций на интервале от 4 ч до нескольких

суток.

К числу новых понятий, используемых в системе СИРИУС, следует

отнести понятие ≪ресурс объекта управления≫. Подразумевается,

196

что объекты управления системы (станция, подъездной путь, диспетчерский

участок, отделение, дорога) в зависимости от ситуации имеют

некоторый установленный ресурс, т.е. нормированную загрузку,

вместимость и т.д. Снижение ресурса приводит к уменьшению маневренности

на объекте управления, например, к необеспечению подач,

замедлению продвижения или ≪бросанию≫ поезда и т.п. Для управления

ресурсом Объекта управления определяются контрольные, допустимые

точки (величины) отклонений от заданных нормативов, при

достижении которых необходимо упреждающее принятие мер не только

на данном объекте управления, но и на всех взаимосвязанных с

ним объектах.

Среди новшеств можно отметить также расширение рамок пользовательского

интерфейса системы от полигона отделения дороги до полигона

дороги и сети дорог. В разработанном универсальном меню

пользователя отражены все вагонные парки: рабочий, ОАО ≪РЖД≫, стран

СНГ, находящийся в аренде, собственный операторских компаний, нерабочий

и т.д., а также грузы, их отправители, получатели, локомотивы,

бригады и т.п. Здесь же показаны все операции с этими объектами управления.

Впервые на железных дорогах реализуется многофакторный анализ

оборота вагонов не только рабочего парка, но и их общего наличия.

Аналитическая часть системы предоставляет возможность анализировать

использование вагонов грузового парка любых администраций и

компаний-операторов, собственников и арендаторов вагонов по любым

параметрам, вплоть до расчлененного простоя вагонов. Комбинаторный

метод выбора параметров работы позволяет в реальном времени получать

динамическую модель перевозочного процесса, отслеживать, анализировать

и принимать управляющие решения как по всем объектам в

целом, так и по каждому из них в отдельности.

Особенностью системы является возможность экономических оценок

хода перевозочного процесса, использования вагонов национального

парка, стран СНГ и Балтии как на дорогах России, так и других

государств. Все показатели эксплуатационной работы сети железных

дорог определяются в денежном выражении.

При создании системы реализуется метод ситуационного моделирования

взаимосвязанных между собой объектов управления. Он применяется

для разных объектов и одновременно учитывает особенности

складывающейся ситуации, а именно:

197

" -наличие на объектах управления (сеть, дорога, отделение, линейный

уровень) погрузочных ресурсов, грузов, заявок, отправок, вагонов,

поездов, локомотивов, бригад и т.д.;

-положениена местах погрузки (зарождение вагоно-, грузо- и поез-

допотоков);

-темпы продвижения транспортных потоков, подвода порожних вагонов

к местам погрузки (обеспечение) и груженых^ к местам выгрузки

или перевалки, темпы выгрузки.

При установившемся ритме работы перечисленные составляющие

сбалансированы. Однако при нарушении баланса в ситуационной модели

по заданным критериям отклонений определяется конкретный

момент для принятия необходимых управляющих решений.

С помощью этого метода организуются управление погрузочными

ресурсами и прогнозная часть системы. Например, для транспортных

коридоров, морских портов, регионов массовой погрузки угля, руды и

других объектов решаются следующие задачи:

-расчет наличия порожних вагонов с учетом регулировочного разрыва

для обеспечения погрузки угля (проверка и ситуационное моделирование

обеспечения Кузбаса порожними полувагонами);

- моделирование организации погрузки и подвода грузов (построена

ситуационная модель работы Новороссийского морского порта);

- моделирование работы транспортного коридора. (На примере контейнерных

поездов, осуществляющих движение по Транссибирской

магистрали, смоделировано наличие и продвижение грузов в западном

и восточном направлениях с прогнозами их следования, расчетом маршрутной

скорости и прогнозом их продвижения и прибытия на межгосударственные

стыки или в порты.) Аналогично предусматриваются

прогнозирование и организация пропуска массовых грузов на любых

выделенных транспортных коридорах, для любых грузов, организованных

маршрутов, в том числе и кольцевых.

Информационное обеспечение системы. Информационную составляющую

системы СИРИУС можно представить в виде следующей совокупности

информационных массивов (рис. 18.2):

информация о вагонных парках (рабочий парк, вагоны ОАО ≪РЖД≫,

стран СНГ, арендованные, компаний-операторов, парки сети, дорог, отделений,

станций). Комбинаторный метод выбора параметров позволяет

получить любую информацию о парках на любом уровне управления;

,4-≫

198

ЭТРАН

Модель заявок

на погрузку

• Отправочная

модель

СИРИУС

Модель

перевозочного

процесса

Подсистема управления. •

вагонным парком

Посуточный план

выгрузки вагонов

> Т

Посуточный план образования

погрузочных ресурсов т

Посуточный план поступления

порожних вагонов под погрузку

т

Посуточный план погрузки

с привязкой ресурсов к заявкам

-Математическое обеспечение

Технологические нормативы продвижения

маршрутизированных

и немаршрутизированных вагонов

к

Действующая нормативная организация

грузового движения (порядок направления

вагонопотоков, план формирования

и график движения поездов)

Маршрут следования

вагонопотоков

Время следования

вагонопотоков

Контрольные точки

продвижения

Рис. 18.2. Информационное обеспечение системы СИРИУС

информация о погрузке —общая по сети, по дорогам назначения, по

отделениям, в странах СНГ и Балтии и наоборот (аналогично по всем

видам вагонных парков и участникам перевозочного процесса), по родам

груза и подвижного состава. Предусмотрена возможность выбирать

информацию о любой номенклатуре грузов, наличии груза на сети,

дороге, отделении, станции, полигоне слежения, а также прогнозировать

продвижение;

информация о выгрузке, аналогично по всем параметрам. Управление

погрузочными ресурсами и прогнозную часть системы обеспечивает

ситуационное моделирование объектов управления, в том числе для

транспортных коридоров, морских портов, регионов массовой погрузки

угля, руды, и т.д.:

199

расчетная информация о наличии порожних вагонов с учетом регулировочного

разрыва для обеспечения. Особенно это важно при управлении

грузопотоками массовых грузов;

информация, получаемая по итогам моделирования организации погрузки

и подвода грузов;

прогнозная информация для организации пропуска массовых грузов

на любых выделенных транспортных коридорах, для любых грузов,

организованных маршрутов, в том числе и кольцевых.

Структурные особенности системы. Контур управления перевозочным

процессом, в котором функционирует система СИРИУС, имеет

достаточно сложную структуру.

Целевой функцией системы является выполнение месячных технических

норм эксплуатационной работы, которые формируются отдельной подсистемой

технического нормирования на основании заявок клиентуры,

месячного плана перевозок и накопленных статистических данных.

Достижение цели выполнения технических норм достигается с помощью