Архив WinRAR / 05_АСТРА

Основы концепции построения перспективной автоматизированной системы управления станцией (система АСТРА)

АСУ станций (рис) являются важнейшим элементом в вертикали управления перевозочным процессом. Они составляют низовой уровень управления и исполнительный базис всей системы, дополняя по станциям то, что реализуется системой графика исполненного движения (ГИД) по участкам между станциями.

В рамках АСУ станцией реализованы:

1. Нижний уровень оперативного планирования и диспетчерского управления перевозочным процессом (автоматизация управленческих функций руководства станции, станционных, маневровых, грузовых диспетчеров, дежурных по горке, дежурных по станции в увязке с работой исполнительных устройств на базе средств железнодорожной автоматики). Этот комплекс, в основном, определяет эффективность АСУ в целом.

2. Комплексы задач информатизации технологических операций, совершаемых станционными работниками массовых профессий. При этом совокупность АРМов для этих работников должна обеспечить, в конечном счёте, безбумажную технологию внутристанционной работы и взаимодействия с обслуживаемой клиентурой, а также полностью исключить задержки в ходе перевозочного процесса из-за неготовности документов.

АСУ станции являются основным поставщиком информации в дорожно-сетевую модель перевозочного процесса с обеспечением требуемой полноты и достоверности данных. В них должна также реализовываться интеграция документальной информации об объектах с данными технических средств: станционной автоматики;

- автоматической идентификации подвижного состава;

- диагностики состояния подвижного состава.

Без наличия таких полнофункциональных АСУ станций не сможет эффективно работать вся вертикаль управления перевозочным процессом.

Внедрение АСУ станций началось в конце 70-х годов прошлого столетия на ЭВМ ЕС-1010, ЕС-1011, СМ-2М и других. По мере появления ПЭВМ начался перевод систем на них. Несколько лет назад были проанализированы основные разработки и выбраны две базовые: ЦИТТранс и НТЦ «Транссистемотехника» - началось широкое их тиражирование на сеть в соответствии с «Программой информатизации». Это позволило частично унифицировать эксплуатируемые системы на дорогах. Массовое внедрение на станциях разного типа заставило разработчиков серьёзно развить системы (для удовлетворения потребностей каждой из станций). Помогла в этом развитии и реальная конкуренция, существовавшая преимущественно в период раздела дорог между разработчиками АСУ станций.

Выбор двух базовых разработок и их тиражирование на сеть дорог в предыдущие годы себя полностью оправдали. Однако к настоящему времени не решены следующие проблемы:

• тиражируемые системы не принимались ведомственными комиссиями (на головных объектах);

• рабочая документация внедряемых систем не прошла полный цикл отраслевой экспертизы и, вместе с программным обеспечением не внесена в отраслевой фонд алгоритмов и программ (ОФАП). Не налажен строгий порядок сопровождения действующих АСУ;

• АСУ станций внедряются на объектах без частных технических заданий (определяющих достаточно конкретно требования к внедряемым продуктам) и без полной проектной документации (имеются только проекты на развитие СПД).

Архитектура вычислительной среды для АСУ станций

В целом объём выполняемых работ по внедрению и модернизации АСУ станций серьёзно отстаёт от сегодняшних потребностей. Недостаточно развит функциональный состав внедряемых АСУ, в зачаточном состоянии вопросы стыковки АСУ с устройствами железнодорожной автоматики. То, что автоматизация пока не даёт нужного эффекта, подтверждает замедление оборота вагонов на станциях, как технических, так и грузовых (из-за неэффективного планирования внутристанционных процессов и несогласованной работы станций, участков и тяговых средств).

Несмотря на многолетний опыт работ по АСУ станций, в действующих системах реализованы и действительно используются только комплексы задач информатизации технологических операций, выполняемых работниками массовых профессий. По остальным задачам АСУ (рис. ) станций выполнены:

- реализовано взаимодействие АСУ с отдельными средствами автоматики и диагностики;

- реализован комплекс программ ведения графиков исполненной работы (ГИР), но без широкой увязки с автоматикой его реальное использование ограничено;

- реализована задача планирования поездообразования;

- отсутствие дорожных элементов по текущему планированию поездной работы и привязке тяговых средств не обеспечивает эффективное использование разработки.

Рис. 2. Схема взаимодействия СРВ ГИД и ГИР с обеспечением непрерывного мониторинга перевозочного процесса

По оценке специалистов Центра ИНТОП объём работ по доведению действующих АСУ станций до полной функциональности значительно превышает уже реализованную часть. Вместо концепции параллельного развития двух базовых разработок разработчиками ВНИИАС МПС предлагается поэтапное создание типовой АСУ станции с адаптацией к ней действующих разработок и созданием новых элементов преимущественно в одном экземпляре (проект АСТРА - Автоматизация Станционных Технологий Работы в увязке с Автоматикой).

Нежелательность дальнейшего независимого развития базовых разработок ЦИТТранс и НТЦ «Транссистемотехника» вызвана и другой причиной: текущие их версии (тиражируемые на сеть железных дорог) основываются на ведении модели перевозочного процесса некоторой совокупности станций (условно-линейного района). Действующая схема построения АСУ станций изображена на рис.. Эти модели спроектированы независимо от дорожных моделей и данные в них существенно расходятся. По опыту, затраты на синхронизацию независимо спроектированных баз данных, в несколько раз превышают исходные затраты на их создание. Пока в рамках АСУ станций внедряются информационные технологии для работников массовых профессий (операторов СТЦ, приёмосдатчиков, товарных кассиров и т.п.), расхождение баз данных не сказывается, но как только запускаются задачи учёта, анализа, планирования - проблема проявляет себя (так, данные о парках вагонов на станциях, полученные из ДИСПАРК и АСУ станций, существенно различаются по всем показателям).

Важнейшим проектным решением по предлагаемой системе. АСТРА является ориентация на единую дорожную модель перевозочного процесса (DB/2) с использованием во всех прикладных системах, в том числе станционных, общих ключей данных, классификаторов, правил контроля и т.п. При этом первичная часть дорожной модели перевозочного процесса должна формироваться в процессе решения задач АСУ линейного уровня. На основе работы АРМов станционных работников и увязки их информации с данными железнодорожной автоматики, возможно создание наиболее совершенного механизма ввода в систему полной и достоверной информации в реальном времени. Сервер приложений АСУ станции должен размещаться в ИВЦ дороги. В случае необходимости (по вопросам связи, требованиям надёжности и т.п.), могут использоваться удалённые серверы приложений с необходимыми копиями дорожной базы данных на DB/2.

Рис.3. Действующая схема АСУ станций

Примечание: Серверы АСУ станций (разработки ЦИТТранс и НТЦ «Транссистемотехника») обслуживают N станций и ориентированы на собственную БД SQL-типа.

Фактически ЦИТТранс и НТЦ «Транссистемотехника», видя перспективу поэтапной централизации вычислительных мощностей для АСУ станций, приступили к работам с Mainframe: ЦИТТранс разработал частный вариант своих баз данных на DB/2. НТЦ Транссистемотехника совместо с Техносерв опробовали работу своих баз (Oracle) на Mainframe, а на Красноярской железной дороге реализуется использование общедорожного Unix-сервера для АСУ станций. Нельзя допускать, чтобы этот инициативный опыт опять привёл к двум разным перспективным разработкам по АСУ станций, к тому же несвязанным с общедорожной моделью перевозочного процесса.Г(5снова перспективной системы должна быть единой с моделью перевозочного процесса (МПП) и типовой для всех дорог/при этом полезно сохранить конкуренцию разработчиков в создании прикладных комплексов.

Проектирование единой дорожной базы данных для АСУ станций, её внедрение и сопровождение - функции ВНИИАС МПС. Адаптацию информационных технологий для работников станций к этой базе должны сделать ЦИТТранс, НТЦ «Транссистемотехника» и другие соисполнители (по комиссионному выбору или на конкурсной основе).

Для крупных станций должна быть, также, создана подсистема АСУ технологическими процессами (АСУТП) на базе сервера реального времени (СРВ), обеспечивающая мониторинг подвижных объектов на станции за счёт стыковки с устройствами систем железнодорожной автоматики и телемеханики (СЖАТ), систем автоматической идентификации (САИ), диагностическими комплексами и реализацию управляющих АРМов (ДСЦС, ДСЦ, ДСП, ДСПГ) с автоматизированным ведением графиков исполненной работы (ГИР) и решением задач пооперационного (диспетчерского) планирования работы. Станционный сервер реального времени (СРВ-ГИР) должен эстафетно увязываться с серверами реального времени для участков ДНЦ (СРВ-ГИД) и, через шлюз - с единой дорожной базой данных на Mainframe (см. рис.).

К сожалению, первая очередь системы АСТРА-СС на ст. Бекасово реализована без СРВ, при этом отдельные средства автоматики взаимодействуют с сервером информационно-планирующего уровня независимо, а достаточно детальной и полной модели сортировочной станции (с детализацией до маршрута, положения локомотива, технологической операции) не ведётся нигде.

В период создания новой системы не следует прекращать тиражирование АСУ станций разработки НТЦ Транссистемотехника и ЦИТТранс - они позволяют создать необходимую инфраструктуру для будущей типовой АСУ (современные ПЭВМ для АРМов, СПД линейного уровня, Серверы приложений) и подготовить персонал станций к современным технологиям. Но функциональный состав тиражируемых систем должен ограничиваться комплексом задач информатизации технологических операций (Базовая версия АСУ станций). Этапность перехода от действующей системы построения АСУ станций к перспективной отражена на рисунках 3-5.

Разработка системы АСТРА полностью соответствует концепции развития АСУ перевозочным процессом и может быть выполнена за два года (первая очередь) силами ВНИИАС МПС (головной исполнитель), ЦИТТранс, НТЦ «Транссистемотехника» и других соисполнителей.

Схема структуры системы АСТРА