ОБРАЗОВАНИЕ. ТРАНСПОРТ. ИННОВАЦИИ. СТРОИТЕЛЬСТВО

Сборник материалов III Национальной научно-практической конференции

_______________________________________________________________________________________

УДК 656.07

ОНТОЛОГИЯ ТРАНСПОРТНОГО ПРОЦЕССА В ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ

В. М. Курганов1,доктор технических наук, доцент, профессор;

М. В. Грязнов2,доктор технических наук, доцент, доцент; А. Н. Дорофеев3,кандидат технических наук, доцент, доцент;

В. Н. Мукаев4,начальник управления эксплуатации

1 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования«Тверской государственный университет», Тверь, Россия

2Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования«Магнитогорский государственный технический университет

им. Г.И. Носова»,Магнитогорск, Россия

3 Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего образования «Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации»

(Финансовый университет), Москва, Россия 4 ООО «Автотранспортное управление», Магнитогорск, Россия

Аннотация. В качестве одного из направлений повышения эффективности информационных систем управления рассматривается онтологический подход, предполагающий однозначное определение всех понятий, используемых при организации, управлении и осуществлении перевозки грузов автомобильным транспортом. Построение онтологии транспортного процесса требует также описания связей (отношений), реализуемых при перевозке грузов. Описаны проблемы реализации онтологического подхода и приведены примеры его реализации.

Ключевые слова: транспортный процесс, информационная система управления, онтологическая модель

THE ONTOLOGY OF THE TRANSPORT PROCESS

IN MANAGEMENT INFORMATION SYSTEMS

V. M. Kurganov1, doctor of engineering science, Associate Professor, Professor;

M. V. Gryaznov2, doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor; A. N. Dorofeev3, candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor; V. N. Mukaev4, head of Department of operation

1 Federal State Budget Educational Institution of Higher Education «Tver State University»,

Tver, Russia

2Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education Nosov Magnitogorsk

State Technical University, Magnitogorsk, Russia

3 Federal State Educational Budgetary Institution of Higher Education «Financial University under the Government of the Russian Federation», Moscow, Russia

4Ltd «Motor Transport management», Magnitogorsk, Russia

Abstract. As one of the ways to improve the efficiency of information management systems, the ontological approach is considered , which assumes an unambiguous definition of all the concepts used in the organization, management and implementation of cargo transportation by road. The construction of an ontology of the transport process also requires a description of the relationships that are implemented during the transportation of goods. The problems of implementing the ontological approach are described and examples of its implementation are given.

Keywords: transport process, information management system, ontological model

377

Направление 2. Проблемы и перспективы развития транспортного комплекса

_______________________________________________________________________________________

Понятие онтологии стало впервые использоваться европейскими философами начала XVII века для обозначения наиболее общих категорий бытия, его структуры, свойств и различных форм. Новое наполнение это понятие получило в связи с развитием компьютерных технологий, когда с целью обработки содержательной информации программными средствами возникла необходимость однозначного определения объектов выбранной предметной области (или конкретной проблемы) и связей между ними. Поскольку однородных объектов (их называют также "экземпляры" или "индивиды") может быть выделено некоторое множество, то онтология включает в себя также их классы (фреймы), которые могут, при необходимости, иметь определенную иерархию. Общие свойства объектов, на основе которых они объединяются в классы, называют слотами. Используемые в онтологии характеристики объектов принято называть атрибутами. С помощью атрибутов описываются связи (отношения) между объектами. К особым видам отношений относятся функции, устанавливающие, как различные объекты зависят друг от друга [ 1]. Онтологический подход разрабатывается, в частности, для создания интеллектуальной системы управленияна железнодорожном транспорте с целью разрешения вопросов взаимодействия участников транспортировки и интеграции разнородных данных в микрологистических системах [2] и построения информационной системы управления автотранспортным обслуживанием промышленного предприятия [3].

Вероятно, можно считать, что онтологический подход к построению информационных систем близок к аксиоматическому методу исследования, при котором для построения какого-либо раздела науки из всех истинных утверждений избирается некоторое конечное подмножество, кладется в основу в качестве исходных положений — аксиом, а из них логическим путем затем выводятся все остальные утверждения. Система аксиом должна быть полной, независимой и непротиворечивой. В известной степени можно утверждать, что если аксиомы не сформированы, значит наука находится в стадии становления и развития, что является её естественным состоянием на начальных этапах. Появление и развитие аксиоматического метода связано с математикой. В дальнейшем он нашел свое приложение и в других областях науки [4]. Важным свойством аксиоматического метода является переход от содержательного анализа понятий и отношений между ними к заранее определенным формализованным процедурам, реализуемым вычислительной техникой.

Основная сфера использования онтологического подхода - моделирование бизнес-процессов, что является начальным этапом создания системы управления транспортной деятельностью (TransportationManagementSystem - TMS) [5]. Одной из задач онтологии, в этой связи, на первом этапе является определение того, что, собственно, следует понимать под транспортным процессом. На первый взгляд, постановка такой задачи выглядит не вполне оправданной. Во многочисленных работахнаучного и учебного характера уже имеются определения транспортного (перевозочного) процесса.Несмотря на некоторые отличия, все имеющиеся определения включают в транспортный процесс как непосредственно перемещение груза, так и операции, выполняемые в пунктах погрузки и разгрузки.

Однако кажущаяся простота понимания транспортного процесса оставляет в стороне многие аспекты. Например, какой момент следует считать началом транспортного процесса? Возможных вариантов несколько: 1) подготовка груза к перевозке (формирование партии груза, упаковка, маркировка, составление сопроводительных документов); 2) проверка готовности склада к прибытию транспортных средств за грузом (достаточность фронта погрузочных работ, погрузочной техники и персонала); 3) составление заявки на перевозку; 4) рассмотрение перевозчиком заявки на перевозку и её согласование; 5) начало движения (или, как ещё один вариант — прибытие) транспортного средства в пункт отправления груза. Каждый из этих и других возможных вариантов подразумевает организацию соответствующего документооборота и выполнения управленческих, организационных и технологических операций. Аналогично, возможно разное понимание, когда завершается транспортный процесс: 1) после окончания разгрузки транспортного средства; 2) после оформления грузополучателем документов, подтверждающих прием груза; 3) после получения грузоотправителем документального подтверждения о доставке отгруженного им груза; 4) после завершения расчетов за выполненную перевозку между перевозчиком и заказчиком транспортных услуг; 5) после расчета причитающихся сумм заработной платы всем исполнителям перевозки грузов; 6) после завершения контрольных и учетных операций, подведения финансовых итогов по результатам выполненной перевозки (затраты, доход, прибыль), их анализа, включая формирование необходимых отчетов. Еще более проблематичным будет определение момента завершения транспортного процесса, если в ходе его возникли претензии из-за нарушения договорных обязательств (повреждение или недостача груза, ошибки в оформлении товарно-транспортной документации, сверхнормативные простои и т.д.).

При создании модели бизнес-процессов (и собственно модели технологических процессов) надо четко зафиксировать, когда процесс начинается, какие элементы в него входят, и когда процесс заканчивается. Надо выделить все этапы. Если однозначно не определить, какие события определяют начало и окончание транспортного процесса, то модель бизнес-процессов не будет адекватной. Это приведет к тому, что неработоспособной будет архитектура TMS.

378

ОБРАЗОВАНИЕ. ТРАНСПОРТ. ИННОВАЦИИ. СТРОИТЕЛЬСТВО

Сборник материалов III Национальной научно-практической конференции

_______________________________________________________________________________________

Рассмотрим представление бизнес-модели начальной стадии транспортного процесса, предлагаемую методологией IDЕF0(рисунок). Она имеет две основных характеристики: широта (выделение внутренних компонентов системы и внешних объектов по отношению к ней) и глубина (желаемый уровень детализации или декомпозиции). Обе этих характеристики зависят от требований, предъявляемых к строящейся модели [6].

Очевидно, что для выполнения перевозки груза должны быть выполнены операции по планированию: расчет потребности в подвижном составе, составление маршрутов и графиков движения транспортных средств, расчет плановой потребности в топливе и т.д. Любая операция планирования подразумевает выполнение контроля. Понимание этого обстоятельства ещё более усложняет реальное наполнение понятия "транспортный процесс".

Дополнительная трудность связана с тем, что какие-то этапы транспортного процесса могут выполняться в жестко обусловленной последовательности, "цепочкой" друг за другом, а какие-то могут выполняться параллельно и независимо друг от друга. Например, на складе грузоотправителя пакуют и маркируют груз, а перевозчик в это время проводит санобработку автомобиля или заправку топливом. Автомобиль едет с грузом, а в это время грузополучатель освобождает место для приема груза, проверяет наличие разгрузочной техники и обеспечивает готовность бригады грузчиков к выполнению разгрузочных работ.

При этом, выполнение каких-то начальных этапов транспортного процесс не означает.что транспортный процесс будет реализован. Вполне возможна ситуация, когда транспортное средство прибыло к назначенному времени в пункт погрузки, а груз не готов к отправке. Или, наоборот, груз подготовлен к отправке, упакован, замаркирован, а транспортное средство не прибыло из-за технической неисправности.

Приведенные примеры показывают, насколько сложно дать исчерпывающее универсальное определение транспортного процесса. Оно должно включать в себя выполнение как организационных и технологических, так и учетно-контрольных операций, как плановых функций, так и финансовых взаиморасчетов, как претензионную работу, так и деятельность по мотивации персонала. Подготовку груза к перевозке в начальных пунктах маршрута организуют и выполняют одни люди на одном предприятии, а подготовку склада к приему груза – другие люди на другом предприятии. Техническую готовность подвижного состава обеспечивается, в общем случае, на третьем предприятии. Безусловное требование состоит в том, что все действия по доставке грузов должны соответствовать нормативно-правовым актам и заключенным договорам.

Рисунок 1 – Представление первого уровня декомпозиции бизнес – процесса «Формирование товарного потока»

379

Направление 2. Проблемы и перспективы развития транспортного комплекса

_______________________________________________________________________________________

Библиографический список

1. Онтологии и тезаурусы: модели, инструменты, приложения: учебное пособие / Б.В. Добров, В.В. Иванов, Н.В. Лукашевич, В.Д. Соловьев. – М.: Интернет-Университет Информационных Технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. – 173 с.

2.Казаков,А.Л. Применение онтологического подхода для создания интеллектуальной системы управления на железнодорожном транспорте / А.Л. Казаков, А.В.  Дудакова. // Вестник Уральского государственного университета путей сообщения. – 2019. – № 3 (43). – С. 33-41.

3.Повышение эффективности автотранспортного обеспечения промышленного предприятия с использованием информационных технологий / М.В.Грязнов, А.Н.Дорофеев, В.М.Курганов, В.Н.Мукаев// Инновационные технологии машиностроения в транспортном комплексе: Материалы XI Международной научно-технической конференции ассоциации технологов-машиностроителей. Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта, 10-13 сентября 2019. – Калининград, 2020. – С. 286-289

4. Успенский В.А. Что такое аксиоматический метод В. А. Успенский. – Ижевск, НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. – 96 с.

5.Using ontological and architectural approaches for the vehicle fleet management in the enterprise engineering context / V.M.Kurganov, ,M.V.Gryaznov, A.N.Dorofeev, O.B.Nastasyak, D.V.Pervukhin.DOI:10.1088/1757899X/760/1/012016//IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 760 (2020) 012016 IOP Publishing.

6.Курганов, В.М. Современный менеджмент. Теорияипрактикауправления / В. М. Курганов. – М.: Книжныймир, 2004. – 182 с.

7.Kurganov, V.An ontology-driven approach for modelling TMS fuel consumption information subsystem / V.Kurganov, ,M.Gryaznov, ,A. Dorofeev. –DOI:10.1088/1757-899X/630/1/012025// The 3rd International Conference on Information Processing and Control Engineering 4–7 August 2019 Moscow, Russian Federation (ICIPCE 2019). Vol. 630, Number 1. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng..М., 2019. 630 012025.

8.Нормы расхода топлив и смазочных материалов на автомобильном транспорте (утв. распоряжением Минтранса России от 14 марта 2008 г. № АМ-23-р.

380