Рынок ИТ для транспортной отрасли начинает выходить из стагнации. Основным двигателем его развития в 2016 г. стала подготовка к Кубку конфедераций 2017 и Чемпионату мира 2018. В отрасли уже активно используются инновации. Впереди – сверхскоростные поезда, беспилотные поезда и автомобили.
По данным Минтранса России, в 2016 г. объем инвестиций в транспортную отрасль вырос на 5% и превысил ₽1,5 трлн, что сопоставимо с докризисными показателями. Примерно в том же темпе развивается и рынок ИТ в этом сегменте. По мнению Дмитрия Трофимова , заместителя руководителя коммерческой дирекции «Астерос», 2016 г. стал годом плавного выхода из стагнации, однако о достижении объемов 2013-2014 гг. говорить пока рано.
«Транспортная отрасль сегодня является одной из наиболее стабильных в разрезе инфраструктурных ИТ-проектов», – говорит Михаил Головачев , заместитель генерального директора «Амтел-Сервис». «Однако, получение ИТ-бюджета сейчас – очень сложная задача, которая требует обоснования», – уточняет Дмитрий Трофимов.
Большая часть ИТ-затрат традиционно приходится на сегменты железных дорог и воздушного транспорта. «Многие из подобных компаний запускают сейчас широкомасштабные проекты по обновлению ИТ-инфраструктуры, которые должны привести к качественному изменению услуг», – комментирует Александр Семенов , президент «Корус Консалтинг». Активным игроком рынка по-прежнему остается государство, которое принимает участие в проектах, имеющих непосредственное отношение к имиджу страны. «Вспомните, например, Саммит АТЭС-2012, Олимпийские игры-2014 и активное обустройство территорий и транспортной инфраструктуры под них, – говорит Дмитрий Трофимов. – Сейчас такой же сценарий нас ожидает и с предстоящим мундиалем. Во всех этих проектах участвует государство: как финансист, технический заказчик или заказчик».
Небывалый рост продемонстрировали в 2016 г. участники подготовленного CNews рейтинга крупнейших поставщиков ИТ для транспортных компаний – их совокупная выручка увеличилась по сравнению с 2015 г. на 37,2% и достигла ₽27,6 млрд. Существенно вырос и порог входа в рейтинг – с ₽7 млн в 2015 г. до ₽19 млн в 2016 г. На первом месте компания Luxoft, которая разработала ПО для предприятий транспортной отрасли на сумму более ₽7 млрд. За ней следует первая тройка прошлого года – интеграторы «Техносерв» (₽3,8 млрд), «Крок» (₽3,4 млрд) и «Астерос» (₽1,8 млрд). На 5 месте постоянный участник рейтинга «ЗащитаИнфоТранс» с показателем ₽1,8 млрд.
Наиболее впечатляющие результаты роста выручки в 2016 г. от проектов в транспортной отрасли продемонстрировали «Корус консалтинг» (рост на 638%), «Лантер» (229%), «Бриз технологии» (148%) и «Амтел-Сервис» (122%).
Крупнейшие поставщики ИТ для транспортных компаний 2016
| № 2016 | № 2015 | Компания | Город | Совокупная выручка от ИТ-проектов в транспортной отрасли в 2016 г., ₽тыс. | Совокупная выручка от ИТ-проектов в транспортной отрасли в 2015 г., ₽тыс. | Рост выручки 2016/2015 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | – | Luxoft* | Цуг (Швейцария) | 7 030 120 | н/д | н/д |
| 2 | 1 | Техносерв | Москва | 3 773 002 | 3 979 000 | -5,2% |
| 3 | 2 | Крок | Москва | 3 420 583 | 3 161 685 | 8,2% |
| 4 | 3 | Астерос | Москва | 1 841 619 | 2 103 177 | -12,4% |
| 5 | 5 | ЗащитаИнфоТранс | Москва | 1 782 049 | 1 250 766 | 42,5% |
В «Корус консалтинг» говорят о реализации в 2016 г. нескольких крупных проектов для российских транспортно-логистических компаний, в частности в области внедрения систем взаимодействия с клиентами. По словам Андрея Агафонова, коммерческого директора «Лантер», рост выручки компании обусловлен увеличением числа крупных проектов, например, таких как поставки паркоматов на солнечных батареях в Краснодар и Ставрополь. Также успешными оказались и пилоты – к примеру, оснащение станций Московского метрополитена ридерами для оплаты проезда с помощью банковских карт. «Начинали мы проект с нескольких станций, а в последствии установили считывающие устройства на станциях Московского центрального кольца», – говорит Андрей Агафонов.
В «Амтел-Сервис» достигнутый результат объясняют высоким спросом на услуги компании в области сервисной поддержки и обеспечения информационной безопасности со стороны авиационных предприятий. Крупнейшим проектом прошедшего года для компании «Бриз технологии» стала разработка программного обеспечения для билетной системы Московского метрополитена.
Среди основных задач транспортной отрасли на 2017 г. представители министерства называют подготовку к Кубку конфедераций 2017 и Чемпионату мира 2018, а также строительство моста в Крым, модернизацию БАМа и Транссиба и развитие Московского транспортного узла.
Наиболее заметными ИТ-проектами стали модернизация ИТ-инфраструктуры РЖД, «Аэрофлота», развитие системы «Платон». «Аэрофлот создал одну из самых передовых ИТ-инфраструктур в транспортной отрасли, – комментирует Александр Семенов. – Ему удалось сделать мультимодальную, учитывающую потребности клиентов платформу, позволяющую динамично управлять транспортным парком. Очевидно, что подобные проекты требуют больших инвестиций, но в ситуации конкуренции на рынке – в том числе и российском – без подобных программно-аппаратных решений не обойтись, и они, безусловно, окупаются».
Кроме этого, Дмитрий Трофимов обращает внимание на проекты по модернизации воздушных ворот России – реконструкции взлетно-посадочной полосы аэропорта Норильска, второй очереди реконструкции аэропорта «Толмачево», строительству нового терминала аэропорта «Емельяново» в Красноярске, хаба «Южный» в Ростове-на-Дону, нового аэровокзального комплекса международного аэропорта «Симферополь». Наконец, в 2016 г. для регулярных рейсов открылся аэропорт «Жуковский» в Московской области.
Несмотря на экономические катаклизмы, за последние 5 лет количество применяемых на дорогах инноваций увеличилось в 5 раз и на сегодняшний день достигло 350, говорят в Росавтодоре.
Так, на прошедшем в июне 2016 г. XX Петербургском международном экономическом форуме активно обсуждалась тема запуска в России сверхскоростного поезда Hyperloop. По словам министра транспорта Максима Соколова , этот проект реализуется компанией, действующей под эгидой группы Элона Маска, с участием российских инвесторов. Планируется, что коммерческая эксплуатация сверхзвуковых поездов в России начнется уже в 2020 г. Пока же идет подготовка в реализации пилотного проекта в коридоре «Приморье-2», соединяющем китайскую провинцию Цзилинь с портами Славянка, Зарубино и Посьет.
Еще одна инновация, которая должна появиться в транспортной отрасли в ближайшее время, – это массовое распространение беспилотников. Речь идет не только об уже достаточно широко распространенных дронах, но и о беспилотных транспортных средствах. По мнению Минтранса, их использование должно привести к оптимизации логистики перевозок, экономии топлива, и, самое главное, повышению безопасности. В первую очередь подобные решения появятся на транспорте, который жестко привязан к своему маршруту. Например, это железнодорожные поезда, которые следуют по выделенным путям, или поезда метрополитена.
Беспилотный автотранспорт требует соответствующей транспортной инфраструктуры. Заняться ее развитием Росавтодор намерен уже в 2017 г. На федеральных трассах должны появиться решения, обеспечивающие беспилотное управление автомобилем за счет выбора определенных ключевых сценариев дорожной ситуации в режиме реального времени.
Речь идет о проекте «Караван», основанном на разработанных в Финляндии технологиях создания трасс для машин-беспилотников. Одним из участников проекта является КамАЗ, работающий над решением, в рамках которого за одним автомобилем, управляемым водителем, будет следовать несколько беспилотных. Тестирование техники и необходимой для ее работы инфраструктуры должно стартовать на федеральной трассе Казань – Набережные Челны в 2018 г.
К проекту «Караван» также присоединилась логистическая компания Traft, которая в текущем году планирует завершить испытание комплексов для беспилотного управления и осуществить первый коммерческий рейс беспилотного грузовика из Москвы в Краснодар.
Еще одна важная тема – повышение безопасности на транспорте. Кроме организационных мер планируется сосредоточиться на дальнейшем развитии и коммерциализации информационной системы «ЭРА-ГЛОНАСС». Так, на трассе Москва – Хельсинки были успешно проведены испытания взаимодействия российской системы «ЭРА-ГЛОНАСС» и аналогичной европейской системы eCall. Поддержка пользователей осуществлялась на трех языках – русском, английском и финском.
Повышению уровня безопасности и эффективности перевозок также способствуют внедрение автоматизированных систем управления транспортными потоками, установка информационных табло и развитие интеллектуальных транспортных коридоров, использующих технологии больших данных. Сегодня Росавтодор при поддержке «Яндекса» проводит тестирование системы прогнозирования пробок и ДТП. Система делит трассу на километровые отрезки и строит для каждого из них прогноз средней скорости движения на час вперед и вероятности ДТП на 4 часа вперед. Это позволит водителям заранее планировать маршруты, а дорожным службам – проведение целого ряда работ, например, расчистки снега.
Чемпионат мира 2018 станет основным драйвером развития транспортной отрасли в ближайшее время. Однако, кроме реализации связанных с ним революционных проектов, будут решаться и вполне будничные задачи. «Осторожный рост мы связываем, прежде всего, с развитием новых транспортных узлов, повышением уровня безопасности перевозок, а также с увеличением доли частных инвестиций в данный сектор», – говорит Дмитрий Трофимов. Точками роста российского ИТ-рынка на транспорте могут стать софтверные и мобильные решения, которые способствуют повышению привлекательности крупных транспортных узлов как для пассажиров, так и перевозчиков. Речь идет о системах геопозиционирования, геолокации, виртуального сопровождения, автоматизированного контроля доступа и т.д.
Александр Семенов уверен в скорой «уберизации» рынка и появлению на нем операторов, предлагающих маркет-плейсы, где клиент сможет получить комплексную транспортную услугу – контекстную и мультимодальную. «При этом подобные операторы не будут делить рынок на пассажирские и грузовые перевозки – главным для них будет решать проблему заказчика», – говорит эксперт. Еще одной важной тенденцией рынка он считает создание крупных государственных информационных систем, подобных «Платону», которые будут собирать огромное количество данных, способных впоследствии трансформировать рынок и привести к возникновению совершенно новых услуг.
Наталья Рудычева
Учебник предназначен для ознакомления студентов со спецификой использования современных информационных технологий и средств связи для управления работой автомобильного транспорта. На примерах организации эксплуатации автомобильного транспорта рассмотрено формирование информационных потоков и основных управляющих воздействий. Большое внимание уделено построению информационной модели управляемого объекта или процесса и современным технологиям обработки и передачи информации, средствам мониторинга и управления в реальном режиме времени. Соответствует актуальным требованиям Федерального государственного образовательного стандарта высшего образования. Для студентов инженерно-технических направлений и специальностей, связанных с освоением курсов дисциплин, посвященных использованию информационных технологий, и специалистов автотранспортных предприятий для повышения квалификации.
Информационные и материальные потоки.
Потоки являются основным объектом изучения транспортной науки. При этом поток определяют как направленное движение совокупности однородных субстанций. Это может быть поток производственных процессов. ресурсов, товаров, информации, финансов и т.п. На транспорте процесс, в отличие от потока, определяется как последовательная смена состояний объекта для достижения заданного результата. К основным потокам на транспорте относят материальные, информационные и финансовые потоки.
Материальный поток - это поток материальных объектов, к которым применяется транспортная операция. Информационный ноток - это поток данных, которые необходимы для выполнения транспортной операции или возникают после ее выполнения. Информационный поток может быть представлен в голосовой, электронной, документальной на бумаге и других формах. Финансовый ноток - это направленное движение финансовых ресурсов, связанное с материальными, информационными и иными потоками в рамках как транспортной системы, так и вне ее.
Любые материальные потоки грузов или пассажиров вызывают появление и перемещение между объектами транспортной системы существенных
Оглавление
Предисловие
Список принятых сокращений
Глава 1. Основы информационных технологий
1.1.Информационные и материальные потоки
1.2.Значение информации в управлении
1.3.Информационные системы и технологии
Выводы
Контрольные вопросы и задания
Глава 2. Автоматическая идентификация автотранспортных средств и транспортного оборудования
2.1.Автоматическая идентификация
2.2.Системы идентификации товаров и грузов
2.3.Системы идентификации пассажиров
2.4.Пространственная идентификация транспортных средств
Выводы
Контрольные вопросы и задания
Глава 3. Аппаратно-программное обеспечение информационных систем на транспорте
3.1.Мониторинг транспортных потоков
3.2.Мониторинг логистических потоков
3.3.Системы оплаты транспортных услуг на основе смарт-карт
3.4.Основы построения компьютерных сетей
3.5.Программное обеспечение информационных систем
3.6.Защита данных в системах передачи информации
Выводы
Контрольные вопросы и задания
Глава 4. Проектирование информационных управляющих систем
4.1.Разработка и внедрение информационных систем
4.2.Управляющие информационные системы на транспорте
4.3.Особенности построения АСУ ТП в логистических системах
4.4.Интеллектуальные транспортные системы
4.5.Эффективность использования информационных систем
Выводы
Контрольные вопросы и задания
Список рекомендуемой литературы.
Бесплатно скачать электронную книгу в удобном формате, смотреть и читать:
Скачать книгу Информационные технологии на транспорте, Горев А.Э., 2016 - fileskachat.com, быстрое и бесплатное скачивание.
Скачать pdf
Ниже можно купить эту книгу по лучшей цене со скидкой с доставкой по всей России.
Современная тенденция перехода к цифровым методам создания, передачи, обработки и хранения информации приводит к широкому внедрению, статических и динамических баз данных, организации телекоммуникационной связи для доступа к информации через наземные и спутниковые информационные каналы. Соответственно и в логистических системах наблюдается переход на цифровые технологии во всех направлениях документооборота, в том числе замене бумажных перевозочных документов электронными. Интеграция информационных потоков и коммуникационного обеспечения в транспортировке товаров получила обобщающее название - телематика .
Внедрение информационных технологий и их интеграция на основе телематики реализуются на транспорте по нескольким основным направлениям. В первую очередь это активное внедрение и использование автоматизированных систем управления транспортным предприятием. Управление любым предприятием требует высокого уровня информативности и анализа полученной информации для формирования управленческого решения, поэтому предприятия внедряют автоматизированные системы управления (АСУ) различного уровня для качественного сбора и обработки информации о деятельности предприятия. АСК основывается на комплексном использовании технических, математических, информационных и организационных средств.
Основой АСУ предприятий являются базы данных - электронные картотеки, которые позволяют вести подробный структурированный учет всех составляющих работы предприятия. Используя системы управления базами данных является возможность глубоко анализировать содержание полученной информации, делать выборки, отчеты, статистические и математические расчеты. Для доступа работников предприятия к БД создается локальная разветвленная компьютерная сеть предприятия, по которой каждый специалист может получать необходимую ему информацию, обрабатывать ее соответствующим профессиональным программным обеспечением (складской, бухгалтерский учет, финансовые операции, кадровый учет, начисление зарплат и счетов и т.п.). Для защиты и сохранения информации доступ к БД рангований - каждый из клиентов сети имеет четко определенные права по использованию определенной информации, ее изменения или копирования. Информация БД хранится на специальном выделенном компьютере - сервере, который имеет соответствующее программное обеспечение по работе с запросами клиентов. На рабочих компьютерах специалистов предприятия, кроме основной СУБД, могут устанавливаться дополнительные программы, необходимые для работы специалиста, например, программа бухгалтерского учета или система диспетчеризации автомобилей в рейсе. Эти программы могут взаимодействовать с СУБД, а могут работать автономно. Автоматизация управления на базе локальных компьютерных сетей и баз данных благодаря наличию выхода в Интернет реализует информационную интеграцию со всеми участниками логистической цепи. Основными последствиями внедрения АСК является повышение качества, скорости и надежности учета и анализа работы предприятия и структурных подразделений, отдельных работников; внедрение электронного документооборота, что также повышает качественные показатели; выход на электронное взаимодействие с другими предприятиями, заказчиками, поставщиками через Интернет-технологии. Как результат, это дает повышение уровня использования подвижного состава транспортного предприятия, оптимизацию его загрузки, уменьшение расходов на горюче-смазочные материалы за счет внедрения программ оптимизации маршрутов, увеличение конкурентоспособности и прибыльности .
Другое направление использования АСК - это реализация доступа к государственной, ведомственной и коммерческой информации, размещенной в сети Интернет. Существуют европейские и украинские программы предоставления доступа как юридической, так и физическому лицу в любой государственной информации и документооборота через компьютерные терминалы. В Украине работает программа "Электронная таможня", которая предоставляет такой доступ всем участникам внешнеэкономической деятельности, позволяя получать государственную и межгосударственную информацию по законодательству и правилам ведения внешнеэкономической деятельности, создавать и подавать электронные грузовые декларации для пересечения таможенных границ .
Следующая по объемам внедрения и использования информационная технология на транспорте - это мониторинг транспортных средств, под которым понимают контроль за местонахождением и состоянием транспортных средств, грузы или водителей на базе бортовых компьютерных систем и GPS-технологий. По телекоммуникационным каналам эта информация становится доступна организаторам перевозок и другим участникам логистической цепи. Это направление использования информационных технологий на транспорте позволяет значительно повысить безопасность перевозки, качество работы логистического канала, экономичность транспортных операций. Обеспечивается эффективное диспетчирования запланированных перевозок, так как диспетчер в любой промежуток времени может проконтролировать, где находится транспортное средство, его скорость, состояние двигателя, груза, количество топлива и др. При необходимости автомобиль может быть переадресован по догрузкой или обратным загрузкой. При выходе автомобиля из строя информация о его состояния позволяет принять оптимальное решение по ремонту или направление другого автомобиля. Современные транспортные средства все больше насыщаются электронными подсистемами для повышения их экономичности, безопасности движения, улучшение условий работы водителя, обеспечение сохранности автомобиля и груза, а средства связи позволяют передавать в реальном режиме времени эту информацию диспетчерским службам перевозчиков или соответствующим дорожным службам. При повреждении груза или его умышленном завладении современные средства телематики позволяют поднять тревогу, вызвать аварийные службы и т. Д. Повышение информативности перевозчика о состоянии выполнения запланированного задания, состояния автомобиля и груза повышает надежность и качество перевозки и соответственно влияет на конкурентоспособность тех перевозчиков, которые внедряют современные информационные технологии. По многим результатам исследований доказано, что внедрение современных информационных технологий дает предприятию-перевозчику большую прибыль, чем приобретение нового автомобиля .
Мониторинг транспортных средств не эффективен без использования современных коммуникационных средств. Коммуникационные средства базируются на достижениях в низкочастотной радиотелефонии, спутниковой связи и технологиях обработки видеографический информации. Широко используются также такие новые технологии, как: национальные и региональные сотовые сети для передачи вербальной и цифровой информации; спутниковые коммуникационные системы передачи информации и глобального позиционирования. Как базовой сетевой технологии в транспортной логистике предпочтение отдается системе сети Интернет, которую отличает сравнительно низкая стоимость, простота эксплуатации, открытость для использования и координации перевозок всеми видами транспорта. Широко используется глобальный мобильная связь "трубка- трубка", который обеспечивается низкоорбитальных спутников системы "Global Star". Новые направления развития логистики связаны с методологиями распределения мобильного управления на основе сетевых WAP-технологий (т-logistics), ресурсной поддержки жизненного цикла товаров на основе CALS- технологий .
Еще одно направление внедрения информационных технологий на транспорте - использование электронной логистики. Электронная логистика - это управление электронными информационными потоками, возникающими в цепях поставок товаров с целью их оптимизации. Повышение эффективности логистических систем достигается за счет быстрой передачи информации относительно логистических операций, ее обработки при уменьшении количества бумажных носителей, уменьшение ошибок при вводе данных. Базой электронной логистики являются международные стандарты на методы кодирования логистических единиц и соответствующее считывания. Координатором процесса разработки и управления стандартами электронной логистики выступает международная организация GSI (глобальная информационная система) и ее национальные представительства. Использование стандарта позволяет торговым партнерам разных стран обмениваться информацией в электронном виде. Из всех разрабатываемых GS1 направлений электронной логистики наиболее широкое использование нашло кодирования, которое обеспечивает автоматическую идентификацию грузов. По способу кодирования различают штриховое и радиочастотное.
Стратегическая цель кодирования - минимизация участия человека в цепях поставок товаров. Это будет достигнуто при замене всех транзакций кодами (отгрузки, счет, возврат товара и т.д.). Средства кодирования обеспечивают маркировку, под которым понимают нанесение специальных знаков, надписей на транспортные средства, груз или тару. Выбор средств для маркировки зависит от его назначения, места нанесения и средств считывания. Маркировка бывает нескольких видов.
Товарное - проставляется производителем для указания типа изделия и названия производителя.
Грузовое - при котором указывается наименование пунктов отправки товара и назначения, отправитель и получатель груза. Может быть указана масса или объем груза.
Транспортное - при котором указывается число мест в партии грузов и номер товарно-транспортного документа.
Специальное - где даются особые указания относительно требований к перевозке, хранению грузов с помощью условных международных отметок.
Наиболее распространенное сегодня штриховое кодирование. Штрих-код состоит из серии параллельных штрихов различной толщины и с различными промежутками между ними. Таким образом обеспечивается кодирования данных в цифровые символы. Электронный сканирующее устройство выполняет автоматическое или полуавтоматическое сканирования, в процессе которого закодированы данные декодируются в формате, который воспринимается компьютерной системой. Штрих-кодирования обеспечивает высокую скорость обработки документов на грузы. Использование штрих-кодов является обязательным элементом логистики и отражает современные методы и технологии доставки товаров - интеграцию снабженческо-производственно-распределительных систем, хранения на основе компьютеризированных систем учета и управления информацией о материальных потоков.
Вместе с тем, развитие информационных технологий открывает возможность перехода на новый, более технологичный способ кодирования - радиочастотный. При такой технологии кодирования выполняется на микрочип (микросхему), который закрепляется в товар, тару или транспортное средство. Запись и считывание информации с микропроцессоров микрочипа происходит бесконтактно на значительном расстоянии и с большой скоростью, автоматизировано. Возможности микрочипа значительно шире относительно объема и содержания закодированной в нем информации по сравнению с штриховым кодированием. Современные флеш-методы перепрограммирования процессоров позволяют многократно перезаписывать часть информации при перемещении и переработке изделий, сохраняя постоянную.
Прилагаются усилия к уменьшению простоев транспорта на границах Евросоюза на базе электронного документооборота технологии "Green Custom", основанная на элементах электронной логистики. Известно, что задержка железнодорожных вагонов благодаря внедрению электронной логистики уменьшилась в разы.
Активно развивается такое направление информационных технологий на транспорте, как автоматизация управления дорожным движением. Увеличение числа автомобилей на дорогах, объемов и скоростей транспортных потоков, требует повышения эффективности контроля и управления дорожным движением. Средства телематики позволяют контролировать скорость транспортных средств, плотность транспортных потоков, управлять светофорами с учетом дорожной обстановки, перераспределять транспортные потоки в зависимости от дорожных условий и тому подобное. Например, информационная интеграция на основе телематики широко внедряется для контроля трансъевропейского движения товаров. Сегодня перемещения товаров тысячами грузовиков контролируется спутниковыми системами. В Австрии, Германии, Нидерландах используют спутниковый контроль загрузки скоростных платных магистралей и беззупинковий расчет за проезд. Тестируются программы полностью автоматизированного управления транспортными средствами на отдельных участках городских дорог и автострад. В недалеком будущем в рамках телематики найдут свое внедрение системы автоматического диалога между бортовыми системами и системами управления дорожным движением, непосредственно диалог между бортовыми системами автомобилей в транспортном потоке.
Все эти приведенные информационные средства и технологии повышают эффективность управления перевозочным процессом на всех технологических этапах. На транспорте для широкого внедрения указанных информационных технологий нужно:
Построить базу данных с нормативно-справочной и оперативной информации, необходимой для решения задач автоматизации грузовых и коммерческих операций, отслеживания и поиска грузов;
Разработать единые стандарты для бортового мониторинга и телекоммуникации; - Внедрить унифицированную систему кодирования грузов, всех видов транспорта, грузоотправителей и получателей и нанести их на единицу транспорта удобным для считывания способом;
Внедрить технические средства снятия информации с подвижного состава и автоматизированного ввода ее в базы данных.
В результате введения этих технологий получим способность к взаимодействию различных видов технических и программных составляющих информационных систем, ликвидацию промежуточных звеньев за счет интеграции информационных потоков, глобализации логистических систем, постепенное слияние различных потоковых процессов в рамках глобальной системы обмена материальными, энергетическими, финансовыми и информационными потоками (конвергенция) (рис. 2.5).
Рисунок 2.5 - Структура взаимодействия информационных тенденций
Интегрирующим направлением использования цифровых информационных технологий будет распространения идеологии CALS-технологии в логистических системах. CALS-технологии (Computer-Aided Logistics Support) - это интегрированная логистическое поддержка жизненного цикла продукта, в первую очередь транспортных средств, габаритных бытовых устройств, производственного оборудования. CALS-технология является одной из базовых целей интегрированной логистики. CALS-технология состоит из систем интегрированного цифрового сопровождения производства товаров и интегрированной логистической поддержки изделия. Интегрированная логистическое поддержка (ИЛП) - информационное сопровождение бизнес-процессов на всех стадиях производства и эксплуатации, в первую очередь внедряется на транспорте. Информационная поддержка жизненного цикла товара включает: проектирование изделия, его производство, эксплуатацию и утилизацию . В рамках глобализации технологий и информации CALS-технология переходит из узких специализированных технологий на всемирной глобальный уровень, становясь элементом логистики. Система ИЛП решает задачи:
Логистический анализ на стадии проектирования;
Создание электронной технической документации на приобретение, поставки, введения, эксплуатации, сервиса, ремонта изделий;
Создание и ведение электронных досье на эксплуатацию изделия;
Использование стандартизированных процессов поставки изделий и средств материально-технического обеспечения;
Создание электронных сетей информационной поддержки логистических процессов;
Использование стандартных решений при кодификации изделий и предметов снабжения;
Создание и использование систем планирования и контроля потребности в ресурсах, формирование заявок на ресурсы и управление контрактами на поставки.
Модель ИЛП представляет собой совокупность процессов, организационно-технических мероприятий, выполняемых на всех стадиях жизненного цикла изделия.
CALS-технологии способствуют расширению сферы использования логистики на транспорте, а именно:
Расширяется направления деятельности транспортного предприятия за счет кооперации с предприятиями других отраслей;
Кооперация участников логистического процесса распространяется как на комплектующие, так и на готовые изделия;
Повышается эффективность деятельности за счет информации, подготовленной смежником по цепи;
Повышается прозрачность и управляемость бизнес-процессов, их анализ и реинжиниринг на основе функциональных моделей;
Без дополнительных затрат обеспечивается гарантия качества продукции.
Для реализации CALS-технологии необходимо:
Наличие современной инфраструктуры передачи данных
Введение понятия "электронный документ" как объекта деятельности;
Реформирование (реинжиниринг) бизнес-процессов и внедрения электронно-цифровых подписей;
Создание системы стандартов - функциональных (взаимодействие сетей), на программную архитектуру, информационных (модель данных), коммуникационных.
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Владимирский государственный университет Кафедра автомобильного транспорта
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА НА АВТОМОБИЛЬНОМ ТРАНСПОРТЕ
Рабочая программа, конспект лекций и контрольные задания
Составитель М.Ю. БАЖЕНОВ
Владимир 2008
Рецензент Кандидат технических наук, доцент
кафедры метрологии и стандартизации Владимирского государственного университета
М.В. Латышев
Печатается по решению редакционного совета Владимирского государственного университета
Вычислительная техника на автомобильном транспорте: рабоВ95 чая программа, конспект лекций и контрольные задания / Владим. гос. ун-т; сост. М. Ю. Баженов. – Владимир: Изд-во Вла-
дим. гос. ун-та, 2008. – 84 с.
Изложена рабочая программа по курсу, приводится конспект лекций, охватывающий вопросы развития вычислительной техники и области ее применения на автомобильном транспорте, понятия новых информационных технологий и автоматизированных систем управления. Рассмотрены компьютерные информационные системы на автомобильном транспорте и их техническое, программное, информационное, организационное и правовое обеспечение, основные принципы сетевых информационных технологий.
Предназначены для студентов специальности 190601 – автомобили и автомобильное хозяйство заочной формы обучения.
Ил. 30. Библиогр.: 5 назв.
УДК 004:629.113 ББК 32.97:39.33
1. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
Вопросы развития вычислительной техники (ВТ) и области ее применения на автомобильном транспорте (АТ). Понятие новых информационных технологий. Требования к современным информационным комплексам. История развития.
2. Основныеположенияавтоматизированныхсистемуправления(АСУ)
Определения и понятия АСУ. Тенденции развития информационных технологий (ИТ) управления. Классификация АСУ. Варианты использования данных в качестве информации.
3. Критерии качества информации, оценка их влияния на принятие управленческихрешений. Особенностиинформационныхсистем(ИС)
Своевременность получения необходимой информации, её полнота и точность как признаки информации, существенно влияющие на эффективность управленческих решений. Функции управления: планирование, контроль и регулирование. Специфические особенности ИС.
4. Структура информационной модели объекта управления. Типовая структура АСУ
Модель перевозочного процесса. Построение модели системы управления на основе диагностического анализа функционирования служб предприятия и детального изучения существующей системы обработки данных. Типовая структура АСУ: функциональная и обеспечивающая часть. Методологические принципы создания АСУ: принцип новых задач, принцип комплексного подхода, принцип первого руководителя, принцип непрерывного развития, принцип автоматизации, принцип модульности и типизации, принцип согласованности.
5. Информационныесистемыавтотранспортногопредприятия(АТП)
Общая структура системы. Основные автоматизированные рабо-
чие места (АРМ), их структура и основные функции.
6. Информационное обеспечение ИС
База данных как основа информационного обеспечения. Распределенные базы данных. Архитектуры ИС: файл-сервер, клиент-сервер. Системы поддержки принятия решений.
7. Техническое обеспечение
Современные технические средства ИС автомобильного транспорта и рекомендации по выбору программно-технических средств для обработки информации АТ.
8. Программное обеспечение ИС
Классификация программного обеспечения информационных систем. Системное и сетевое программное обеспечение. Инструментальные средства: системы управления базами данных и языки программирования. Прикладное программное обеспечение. Рекомендации по выбору.
9. Организационное и правовое обеспечение ИС
Производство и потребление информационных продуктов и услуг. Информационное право, обеспечение информационной безопасности.
10. Безбумажные технологии и средства автоматической идентификации объекто
Средства обеспечения достоверности первичной информации. Методы автоматической идентификации: магнитная, радиочастотная, штриховая. Система контроля автобусного движения (СКАД). Спутниковые навигационные системы.
11. Использование Интернета при организации перевозок
Веб-сайты, предоставляющие возможности поиска как свободного подвижного состава для выполнения перевозок, так и потенциального грузоотправителя. Взаимодействие с глобальными информационными сетями.
12. Перспективы развития новых информационных технологий и АСУ на АТ
Конкурентная борьба на рынке информационных технологий. Качественные последствия развития средств телекоммуникаций. Перспективы развития технических средств АСУ.
2. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К РАЗДЕЛАМ ПРОГРАММЫ
Целью преподавания дисциплины является изучение области применения вычислительной техники на автомобильном транспорте и получение практических навыков по использованию вычислительной техники в инженерной деятельности в области эксплуатации автомобильного транспорта.
Задачи дисциплины:
– изучить тенденции развития ВТ и ее роль на АТ;
– изучить компьютерные информационные системы на АТ и их программно-техническое обеспечение;
– получить практические навыки по созданию, редактированию и выводу различного рода информации (текстовой, графической, табличной и др.) средствами ВТ;
– изучить и получить практические навыки решения управленческих и учетно-статистических задач АТ;
– изучитьосновныепринципысетевыхинформационныхтехнологий. Изучение дисциплины осложнено тем фактом, что практически
отсутствует единый учебник для высших учебных заведений, поэтому в библиографическом списке приведено несколько источников, краткие обобщения которых и входят в данное методическое пособие.
– ознакомиться с рабочей программой и методическими указаниями;
– изучить материал дисциплины по предлагаемой литературе и данному конспекту лекций;
– ответить на вопросы для самоконтроля, имеющиеся в конце каждого раздела;
– для закрепления изучаемого материала студент обязан выполнить контрольную работу, включающую ответы на два вопроса по разделам (варианты заданий даны на с. 80). По завершении изучения дисциплины студенты заочного обучения сдают экзамен, заочного ускоренного – зачет.
3. КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
3.1. Понятие новых информационных технологий
Стимулирующее влияние на применение компьютерной техники на АТ оказывают государственные стандарты по безопасности автотранспортных средств, экономии топлива и защите окружающей среды, а также необходимость изыскания внутренних резервов в сложной экономической ситуации.
С ростом сложности и динамичности систем многократно возрастают потоки информации, возникает необходимость в их упорядочении и рассмотрении как одной из составных частей технологического процесса, что привело к возникновению понятия «информационные технологии» (ИТ). ИТ – способ информационного производства, совокупность методических положений, организационных установок, инструментально-технологических средств и т. п. – всего того, что регламентирует и поддерживает деятельность людей, вовлеченных в информационное производство на основе применения ЭВМ. В восьмидесятые годы, в связи с ускорением процесса развития ИТ появилось понятие «новые информационные технологии» (НИТ).
НИТ являются совокупностью встроенных в системы организованного управления принципиально новых средств и методов обработки данных, представляющих собой целостные технологические системы, обеспечивающие целенаправленное создание, передачу, хранение и отображение информационного продукта (данных, идей, знаний) с закономерностями той или иной среды, где развивается НИТ.
Нося преимущественно безбумажный характер, НИТ снижает роль субъективного фактора при получении, передаче и обработке информации, чем радикально отличается от традиционной ИТ, значительно превосходя ее по экономичности, производительности, точности.
В качестве технологической модели современной ИТ используется распределенная сеть обработки данных, а основной функцией является «поддержка принятия решения» управленцем (оператором).
Технической базой служат вычислительные системы пятого поколения, оснащенные периферийными устройствами и коммуникационными сетями. Составные части НИТ и основные области ее деятельности представлены на схеме (рис. 1).
Новая технология | Новая технология | Новая технология |
|||
коммуникаций на основе | выработки |
||||
обработки управленческой | |||||
локальных и | управленческих решений, |
||||
информации на основе | |||||
распределенных сетей | использующих средства |
||||
ЭВМ и АРМ | |||||
Новые информационные технологии
П р и м е н е н и е
Автоматизация | Автоматизация |
|||
оперативного | ||||
Создание и обеспечение | организованного |
|||
планирования и | ||||
функционирования новых | управления |
|||
управления | ||||
технологий | (учрежденческой |
|||
производственным | ||||
деятельности) |
||||
процессом | ||||
Рис. 1. Составные части и основные направления деятельности НИТ
Таким образом, НИТ объединяет новые коммуникационные технологии на основе локальных и распределенных сетей ЭВМ, методы обработки управленческой информации при помощи ПЭВМ и АРМ, а также выработки управленческих решений на основе средств искусственного интеллекта (баз данных, экспертных систем, различных типов моделирования) предусматривающих разнообразные (графические, звуковые, текстовые) формы отображения моделируемых ситуаций, реализуя таким образом «дружественный интерфейс».
Требования к современным информационным комплексам:
– функциональность (встраиваемость), т. е. насколько легко и естественно с помощью автоматизированной системы осуществляются ввод, изменение, организация и хранение информации;
– работоспособность (надежность) информационной системы (ее информационной составляющей и оборудования);
– интерактивность – степень, которой характеризуется удобство связи рабочих мест друг с другом и оператора с машиной;
– интерьер конторы, включая размещение оборудования, наличие свободного пространства и т. д.
Рассматривая понятие НИТ, необходимо отметить их социальнопсихологическую значимость. Персонал остается одним из основных элементов автоматизированной человеко-машинной системы, поэтому от его взаимодействия с элементами НИТ во многом зависит эффективность производственной системы в целом. С точки зрения человеческого фактора, автоматизацию производства необходимо рассматривать с двух сторон. Применение современной техники позволяет повысить производительность труда управленца (оператора), снизить утомляемость и вероятность ошибки, поднять престиж его деятельности. В то же время НИТ предъявляет повышенные требования к квалификации персонала и его подготовленности в области современных методов управления, делая необходимым изменение профессиональных знаний.
История развития информационных систем на АТ
С момента появления вычислительной техники на АТ существовали три принципиальные схемы ее использования:
– централизованная обработка всей информации АТП региона на базе комплексных информационно-вычислительных центров (КИВЦ);
– двухуровневая АСУ с обработкой части информации в КИВЦ, а части в АТП;
– обработка информационных потоков силами АСУ АТП непосредственно на предприятии.
Выбор той или иной схемы определялся уровнем развития вычислительной техники, средств программирования и их стоимостью.
Переход к обработке информации на вычислительных машинах имел ряд преимуществ:
– из общего информационного потока была выделена нормативносправочная информация (НСИ), которая по объему составляет поряд-
ка 60 – 70 %;
– были унифицированы и типизированы первичные документы;
– на базе КИВЦ был сформирован на магнитных носителях единый массив НСИ, который использовался для решения задач АТП всего региона;
– была разработана система классификации и кодирования информации, что позволило сопоставлять результаты работы различных предприятий, уменьшить объемы хранимой на магнитных носителях информации и увеличить скорость ее обработки.
– персонал предприятий был разгружен от рутинной, расчетной работы, объем которой, например, при обработке путевых листов, составлял порядка 90 %, возросла оперативность обработки документов
и исключились ошибки счета.
Однако более чем 20-летний опыт работы таких АСУ, в результате которого многие показатели планируемой эффективности созданных систем оказались не достигнутыми, позволяет сделать выводы о недостатках централизованных систем обработки данных. К таковым
в первую очередь следует отнести:
– дублирование информации на бумажных, перфорационных и магнитных носителях;
– наличие ошибок при переносе информации с бумажных носителей на перфорационные;
– значительное запаздывание поступления обработанной информации к управленческому персоналу, что не дает возможности решать оперативные задачи;
– значительную трудоемкость контроля ошибок при вводе (перфорации) информации;
– дублирование как входной, так и выходной информации;
– трудности этапности внедрения системы, связанные с охватом новых подразделений предприятия;
– длительные сроки разработки и ввода в промышленную эксплуатацию системы;
– в системе не формируются оптимальные управленческие решения (выдаются только выходные формы).
В этих условиях АСУ, как правило, выполняла отдельные функции, механизирующие элементы частных расчетов.
В середине 80-х г. в нашей стране начали распространяться персональные компьютеры (ПК), которые по своим характеристикам сначала приблизились к большим ЭВМ, а затем и превзошли их. Программное обеспечение ПК имело дружественный интерфейс и не требовало от персонала специальных знаний. На базе этих программнотехнических средств начали создаваться принципиально новые АР-
Мы. Они устанавливались непосредственно на рабочих местах и с ними работал персонал предприятия. За счет того что в системе обработки информации исключилось два промежуточных звена (перфорационные носители информации и операторы ЭВМ), круг производственных задач, решаемых с помощью ЭВМ, расширился, а оперативность решения значительно повысилась.
Большую часть функций оборудования (традиционных АРМ) способен выполнить персональный компьютер (ПК), оснащенный соответствующими периферийными устройствами и подключенный к коммуникационным системам предприятия. Данные исследований показывают, что значительная часть (80 %) рабочих операций не требует обращения к общей информационной базе предприятия. Это еще один довод в пользу использования ПК в качестве технической основы АРМ, работающего основную часть времени автономно.
Следующей ступенью развития АРМ на основе ПК являются автоматизированные рабочие станции, представляющие собой многоместные инструментальные комплексы с распределенной обработкой информации. В отличие от АРМ станция является системой коллективного пользования данными и программными продуктами для выполнения производственных функций одного типа.
Проведенный анализ производственных задач АРМ показывает, что для эффективного функционирования данный элемент НИТ должен быть включен в состав информационной системы предприятия, т. е. в локальную сеть. Локальная сеть представляет собой набор ЭВМ, объединенных коммуникационными каналами в единую информационную систему. Наличие локальной сети позволяет упростить и удешевить использование ПЭВМ вследствие коллективного пользования ими в режиме разделенного времени, а также наиболее дорогих ресурсов, таких как дисковая память большой емкости и печатающие устройства.
Задачи и возможности новых информационных технологий
и их применение на предприятиях автомобильного транспорта
– учетно-статистические;
– аналитико-управленческие: планирование и контроль постановки автомобилей на ТО и ремонт, учет и контроль запасов, формирование комплекса технических воздействий и т. д.;
1. Автопилот - устройство или программно-аппаратный комплекс, ведущий транспортное средство по определённой траектории. Наиболее часто автопилоты применяются для управления летательными аппаратами, в связи с тем, что полёт происходит обычно в пространстве, не содержащем большого количества препятствий, а также для управления транспортными средствами, движущимися по рельсовым путям. Современный автопилот позволяет автоматизировать все этапы полёта или движения другого транспортного средства.
2. GPS- обеспечивающие измерение времени и расстояния навигационные спутники; глобальная система позиционирования - спутниковая система навигации. Позволяет в любом месте Земли (не включая приполярные области), почти при любой погоде, а также в космическом пространстве вблизи планеты определить местоположение и скорость объектов.
Основной принцип использования системы - определение местоположения путём измерения расстояний до объекта от точек с известными координатами - спутников.
3. Карпьютер или Онбордер (англ. carputer, англ. onboarder) (другие названия -- онборд, автомобильный компьютер, car PC, компьютер) -- аналог домашнего персонального компьютера, установленный в автомобиле и специально предназначенный для работы в машине. Онбордеры используются для автонавигации, соединения с интернетом, развлечения. Возможности онбордера объединяют функциональность традиционных устройств узкого назначения (автомагнитол, навигаторов, DVD-плееров) с возможностями персонального компьютера.
4. Парковочный радар
5. Автосигнализация - электронное устройство, установленное в автомобиль, предназначенное для его защиты от угона, кражи компонентов данного транспортного средства или других вещей, находящихся в автомобиле.
Интеллектуальная транспортная система – это комплексная система оптимизации управления транспортными сетями (ТС) и средствами в масштабе реального времени, обладающая свойствами адаптивности, ситуационного анализа и планирования (предсказания).
Назначение и основные функции
Повышение пропускной способности транспортных сетей
Обеспечение комплексной безопасности:
Социально-экономической
Снижение смертности и аварийности
Криминогенности
Экологической
Техногенные катастрофы
Загрязнение окружающей среды
Оптимизация затрат на модернизацию и развитие дорожной сети
О дним из методов решения эксперементальных задач, в том числе и эксперементальных, свзянных с оптимизацией управления перевозочными процессами, является динамическое программирование или использование динамических моделей. Характерные особенности в задачах:
Неоднозначность результата (многовариантность решения).
Возможность деления вычислительного процесса на этапе. (этапность решения).
Общий критерий, который представляет собой сумму частных критериев на этапах (адетивность критерия).
С помощью динамического программирования решаются задачи, связанные с процессами, которые можно разделить на некоторое число этапов или шагов. Оптимизация управления на каждом этапе в отдельности не обеспечивает оптимизацию в процессе в целом, если число этапов и возможность решения на каждом этапе ограничена, то оптимальное решение в целом можно найти путём перебора всех возможных вариантов. Принцип оптимальности впервые был доказан Бэллманом. Оптимальная стратегия начиная с любого этапа не зависит от предыдущей стратегии, а лишь от состояния системы на данном этапе, т.е. от решений на последующих этапах.
Существуют ещё методы математического анализа в оптимизации перевозочного процесса, методы математического моделирования, теории графов, математического программирования, теории вероятностей, линейного и динамического программирования и теории потоков в сетях.
Существуют ещё методы математического анализа в оптимизации перевозочного процесса, методы математического моделирования, теории графов, математического программирования, теории вероятностей, линейного и динамического программирования и теории потоков в сетях
Помимо того, оптимизационные методы делятся на следующие группы:
аналитические методы (например, метод множителей Лагранжа и условия Каруша-Куна-Таккера);
численные методы;
графические методы.
В зависимости от природы множества X задачи математического программирования классифицируются как:
задачи дискретного программирования (или комбинаторной оптимизации) -если X конечно или счётно;
задачи целочисленного программирования - если X является подмножеством множества целых чисел;
задачей нелинейного программирования, если ограничения или целевая функция содержат нелинейные функции и X является подмножеством конечномерного векторного пространства.
Если же все ограничения и целевая функция содержат лишь линейные функции, то это - задача линейного программирования.
