1. Типовая основа АСУ
В составе большинства АСУ (а для АСУП это обязательно) принято выделять функциональную и обеспечивающую части.
Функциональная часть подразделяется на подсистемы, выполняющие основные функции управления объектом автоматизации (например, предприятия). Необходимость выделения функциональных подсистем определяется сложностью управления современными производственными системами.
Обеспечивающая часть представляет собой комплекс методов, объединенных в соответствии с их спецификой и обеспечивающих решение задач во всех функциональных подсистемах АСУ.
Программное обеспечение АСУ — совокупность системных и прикладных программ, реализующих нормальное функционирование АСУ.
Информационное обеспечение АСУ — совокупность системно-ориентированных данных, описывающих принятый в системе словарь базовых описаний (классификаторы, типовые модели, элементы автоматизации и т.д.), и актуализируемых данных о состоянии Информационной модели объекта автоматизации (объекта управления) на всех этапах его жизненного цикла |ЖЦ).
Техническое обеспечение АСУ — совокупность средств реализации управляющих воздействий, средств получения, ввода, отображения, использования и передачи данных.
Математическое обеспечение АСУ — совокупность математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых при функционировании системы.
Лингвистическое обеспечение АСУ — совокупность языковых средств для формализации естественного языка, построения и сочетания информационных единиц, используемых в АС при функционировании системы для общения с КСА.
Организационное и методическое обеспечение АСУ — совокупность документов, определяющих организационную структуру объекта и системы автоматизации, необходимые для выполнения конкретных автоматизируемых функций, деятельность в условиях функционирования системы, а также формы представления результатов деятельности.
Правовое обеспечение АСУ — совокупность правовых норм, регламентирующих правоотношения при функционировании АС и юридический статус результатов ее функционирования.
Эргономическое обеспечение АСУ — совокупность взаимосвязанных требований, направленных на согласование технических характеристик КСА (комплекс средств автоматизации), параметров рабочей среды на рабочем месте с психологическими, психофизиологическими, антропометрическими, физиологическими характеристиками и возможностями человека-оператора.
Внутреннее строение АСУ характеризуют при помощи структур, описывающих устойчивые связи между их элементами. При этом используют следующие виды структур, отличающиеся типами элементов и связей между ними: функциональные (элементы — функции, задачи, процедуры; связи — информационные); технические (элементы — устройства, компоненты и комплексы; связи — линии и каналы связи); организационные (элементы — коллективы людей и отдельные исполнители; связи — информационные, соподчинения и взаимодействия); документальные (элементы — неделимые составные части и документы АС; связи — взаимодействия); алгоритмические (элементы — алгоритмы; связи — информационные); программные (элементы — программные модули и изделия; связи — управляющие); информационные (элементы — формы существования и представления информации в системе; связи — операции преобразования информации в системе).
2. Подсистема управления перевозки
Подсистема управления перевозками представляет собой совокупность задач планирования, организации, контроля, регулирования, учета перевозочного процесса, для решения которых используются экономико-математические методы и современные электронно-вычислительные средства. Укрупненный алгоритм управления перевозками включает три основных взаимосвязанных блока: информационный, управленческий, а также блок оценки результата и принятия решения.
Основой информационного блока являются оперативные данные о реальном состоянии дорожного движения (трафике) на автодорогах. От полноты и достоверности получаемых сведений зависит качество управленческих решений по планированию перевозок в реальных условиях протекания стохастического процесса на улично-дорожной сети. В процессе управления должны быть реализованы принципы выбора приоритетов и рациональных технологий, а также обоснована потребность в необходимых ресурсах.
Основная цель разработки АСУ АТП — повышение эффективности работы ПС (подвижной состав) путем централизации функции планирования перевозок и оперативного управления транспортным процессом. Прогнозировать возмущения, влияющие на ритмичность и точность выполнения сменно-суточного плана (ССП) перевозок, дают возможность следующие действия: оптимизация заявок на ПС с учетом выполнения двусторонних договорных обязательств; выявление соответствия производительности погрузочно-разгрузочных механизмов заявке клиентуры на ПС; выработка вариантов переадресовки автомобилей в оперативном режиме с учетом дислокации ПС в данный интервал планирования; создание обоснованного резерва автомобилей; разработка новой схемы расчета ССП.
Планировать работу с каждым клиентом следует так, чтобы минимизировать возможность невыполнения ездок или отклонений от заданных временных интервалов.
Для организации четкого диспетчерского руководства ПС транспортное предприятие должно располагать достаточными техническими средствами для обеспечения бесперебойной оперативной связи между центральной диспетчерской предприятия и линейными диспетчерскими пунктами, а также постоянными пунктами отправления и получения грузов. Дальнейшее совершенствование диспетчерского руководства требует организации связи оперативно-диспетчерской службы непосредственно с водительским составом.
Принцип организации работы ПС ориентирован на первом этапе на централизованное планирование, а в последующем, при наличии сбойных ситуаций — на перераспределение ТС вне зависимости от ранее выполненного закрепления автомобилей за определенными строительными объектами. Полномасштабное развертывание АСДУ в режиме оперативного планирования и управления перевозками ЖБИ позволило сократить транспортные издержки, связанные с нарушениями доставки, за счет сокращения времени доставки и повышения ее ритмичности.
Рассматривая схему планирования перевозок, характерную для доставки грузов потребителям своим или привлеченным транспортом, когда координация процесса перевозок осуществляется диспетчером и менеджером, следует сказать о необходимости адаптации «жестких» алгоритмов решения задач. Использование подобных адаптированных «гибких» алгоритмов называют системами поддержки принятия решений (СППР), относящимися к классу интеллектуальных систем.
В связи с разнообразием задач планирования и управления работы ПС становится все более актуальной идея стандартного представления данных в виде единой информационной базы системы транспортного обслуживания клиентов, удовлетворяющей требования различных категорий пользователей — грузоотправителей, заказчиков, перевозчиков.
Современный уровень развития аппаратных и программных средств с некоторых пор сделал возможным повсеместное ведение баз данных оперативной информации на разных уровнях управления.
В последние годы оформился ряд новых концепций хранения и анализа корпоративных данных: хранилища данных; оперативная аналитическая обработка; интеллектуальный анализ данных (Data Mining).
3. Автоматизированные системы обработки
Современный уровень развития аппаратных и программных средств с некоторых пор сделал возможным повсеместное ведение баз данных оперативной информации на разных уровнях управления.
В последние годы оформился ряд новых концепций хранения и анализа корпоративных данных: хранилища данных; оперативная аналитическая обработка; интеллектуальный анализ данных (Data Mining).
Одновременный анализ по нескольким измерениям определяется как многомерный анализ. Каждое измерение включает направления консолидации данных, состоящие из серии последовательных уровней обобщения, где каждый вышестоящий уровень соответствует большей степени агрегации данных по соответствующему измерению. Так, измерение «Исполнитель» может определяться направлением консолидации, состоящим из уровней обобщения «предприятие — подразделение — отдел — служащий». Измерение «Время» может включать два направления консолидации: «год — квартал — месяц — день» и «неделя — день», поскольку счет времени по месяцам и по неделям несовместим. В этом случае становится возможным произвольный выбор желаемого уровня детализации информации по каждому из измерений. Операция спуска соответствует движению от высших ступеней консолидации к низшим; напротив, операция подъема означает движение от низших уровней к высшим.
В специализированных СУБД (система управления базами данных), основанных на многомерном представлении, данные организованы не в форме реляционных таблиц, а в виде упорядоченных многомерных массивов:
1) гиперкубов (все хранимые в БД записи должны иметь одинаковую размерность);
2) поликубов (каждая переменная хранится с собственным набором измерений, и все связанные с этим сложности обработки перекладываются на внутренние механизмы системы).
В свою очередь, реляционные СУБД (системы ROLAP) обеспечивают значительно более высокий уровень защиты данных, хорошие возможности разграничения прав доступа, и в большинстве случаев корпоративные хранилища данных реализуются средствами именно реляционных СУБД, даже при том, что главный недостаток ROLAP по сравнению с многомерными СУБД (MOLAP) — меньшая производительность. Только при использовании «звездообразных» схем построения СУБД производительность хорошо настроенных реляционных систем может быть приближена к производительности систем на основе многомерных баз данных.
Идея схемы «звезда» (star scheme) заключается в том, что имеются таблицы для каждого измерения, а все факты помещаются в одну таблицу, индексируемую множественным ключом, составленным из ключей отдельных измерений.
В сложных задачах с многоуровневыми измерениями имеет смысл обратиться к расширениям схемы «звезда» — схеме «созвездие» (fact constellation scheme) и схеме «снежинка» (snowflake scheme). В этих случаях отдельные таблицы фактов создаются для возможных сочетаний уровней обобщения различных измерений.
Важно также уяснить, наглядны ли графические возможности, существует ли связь с геоинформационными технологиями, налажены ли механизмы экспорта результатов в стандартные форматы.
Как показывает практика, интеграция разнородных программных продуктов в устойчиво работающую систему — один из наиболее важных вопросов, и его решение в ряде случаев может быть связано с большими проблемами.
4. Информация и управление на автотранспорте
Сущность управления автотранспортными перевозками заключается в обеспечении целенаправленного, планомерного воздействия управляющей системы на перевозочный процесс с использованием различных методов и средств по определенной технологии с целью повышения ритмичности работы транспорта, равномерной загрузки транспортной сети (ТС), своевременности доставки грузов. Исходя из этого систему управления на автомобильном транспорте необходимо рассматривать как обособленную управляющую. Поскольку процесс управления автомобильными перевозками осуществляется циклически и носит относительно замкнутый характер, в управляющей системе цикл начинается со сбора информации о состоянии управляемого объекта. Затем полученная информация используется для выработки решений и, наконец, эти решения доводятся до исполнителей. С изменением условий работы на управляемом объекте поступает новая информация, и цикл повторяется снова.
Таким образом, в основе принятия управленческих решений лежит информация о поведении объектов управления. Базой для ее получения служит поток данных, поступающий от управляемого объекта по каналам обратной связи.
Чаще всего понятия «информация» и «данные» отождествляются, и в то же время им дается различное толкование в зависимости от их применения. Четкое определение этих понятий, их сущность и роль в системе управления во многом обусловливают подход к исследованию и методам проектирования ИС.
Данные вводятся в информационную систему, накапливаются, хранятся и в результате преобразования и фильтрации могут представлять собой информацию для пользователя. Информация после ее анализа и использования в принятии управленческих решений также может накапливаться и преобразовываться. Однако для конкретного пользователя она уже перестает быть информацией и может трактоваться как данные, характеризующие тот или иной экономический процесс. Заметим, что пользователю другого уровня управления эти данные могут представляться как информация.
Следовательно, сведения о производственных объектах и процессах имеют двойственный характер при их использовании. Согласно современным представлениям, информацией считают лишь новые данные, принятые, понятые и оцененные как полезные конечным пользователем. Понятие «информация» неразрывно связано с пользователем. Данные становятся информацией только в том случае, когда удовлетворяются информационные потребности пользователя (ИПП) для принятия управленческих решений. Лишь после получения данных, их смысловой оценки и отбора, они становятся информацией. Так как информацию можно хранить, преобразовывать и передавать, должны быть ее носители, передатчики, каналы связи и приемники. Эта среда объединяет источники информации и ее получателей в информационную систему. Когда речь идет о человеке как участнике информационного процесса, имеется в виду смысловая или семантическая информация.


Литература
Автоматизированные системы обработки информации и управления на автомобильном транспорте / Под ред. А. Б. Николаева. – М.: Академия, 2003. – 224 с.