Теория и методы управления транспортными технологическими процессами на основе электронной технической документации железнодорожной автоматики и телемеханики




Скачать 475.36 Kb.
НазваниеТеория и методы управления транспортными технологическими процессами на основе электронной технической документации железнодорожной автоматики и телемеханики
страница1/4
Дата27.01.2013
Размер475.36 Kb.
ТипАвтореферат
  1   2   3   4


На правах рукописи


БУЛАВСКИЙ

Петр Евгеньевич


ТЕОРИЯ И МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫМИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ НА ОСНОВЕ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ


Специальность 05.22.08 – «Управление процессами перевозок»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Санкт-Петербург 2011

Работа выполнена на кафедре «Автоматика и телемеханика на железных дорогах» Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Петербургский государственный университет путей сообщения»


Научный консультант:

доктор технических наук, профессор

Василенко Михаил Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Безродный Борис Федорович

доктор технических наук, профессор

Кокурин Иосиф Михайлович

доктор технических наук, доцент

Сидоренко Валентина Геннадьевна


Ведущее предприятие: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ростовский государственный университет путей сообщения»

Защита состоится « » декабря 2011 г. в 13 часов на заседании

диссертационного совета Д 218.008.02 при Петербургском государственном университете путей сообщения по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., д. 9, ауд. 7-320.


С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Петербургского государственного университета путей сообщения

Автореферат разослан « » 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

к.т.н., доцент Е.Ю. МОКЕЙЧЕВ

Актуальность проблемы. Использование на железнодорожном транспорте вычислительных средств в хозяйстве железнодорожной автоматики и телемеханики, обеспечивающих существенное увеличение объемов передаваемой и обрабатываемой информации, развитие функциональных возможностей систем требует применения новых подходов к организации документооборота технической документации (ТД).

Предпосылками создания систем электронного документооборота технической документации (ЭДТД) явились научные исследования, проводимые специалистами и учеными отрасли. Вопросы создания концепций электронного документооборота (ЭД) и делопроизводства подробно рассмотрены в трудах Баскакова М.А., Быкова Л.М., Гавердовского А., Баласаняна В.Э., Бобылевой М.П., Пахчаняна А., Сысоевой Л.А., зарубежных авторов Огина Такахико, L. Duranti.

Однако ТД для систем железнодорожной автоматики и телемеханики (СЖАТ) обладает существенными особенностями, которые требуется учитывать при организации ЭДТД. При этом необходимо создание единых стандартов информационного обмена и представления ТД в электронном виде, а проверка корректности ТД требует формализации их описания.

Вопросы организации ЭД на железнодорожном транспорте и моделирования систем ЭД нашли свое отражение в трудах Василенко М.Н., Шабельникова А.Н., Круковского М.Ю., Лябаха Н.Н., Бакановой Н.Б., Живаевой О.В., Вишневского В.М., Саттона М.Дж., Кнута Д.

Однако для СЖАТ необходима разработка моделей ЭДТД, обеспечивающих количественную оценку эффективности ЭД и качества ТД, участвующей в ЭДТД. Практическая реализация и широкое внедрение систем ЭДТД сдерживаются отсутствием теоретической базы и концепции построения таких систем для ОАО «РЖД» и конкретных областей применения. Кроме того, большие трудности вызывает отсутствие единых стандартов на представление информации в электронном виде, что приводит к несовместимости информационных систем разных уровней и необходимости разработки дополнительных программных средств при реализации приложений.

В связи с существенным увеличением объемов строительства и технического перевооружения, организацией высокоскоростного движения перед ОАО «РЖД» стоят задачи по существенному сокращению сроков и удешевлению строительства СЖАТ. Для решения этой задачи необходима разработка методов, обеспечивающих формирование ТД и контроль полного жизненного цикла СЖАТ.

Целью диссертации является разработка и практическая проверка теории и методов управления транспортными технологическими процессами обеспечения движения поездов на основе ЭДТД в хозяйстве автоматики и телемеханики.

Основными задачами исследования являются:

  1. Анализ тенденций развития систем ЭД, автоматизации проектирования ТД (САПР), принципов получения и обработки информации, содержащейся в ТД.

  2. Разработка методов оценки эффективности и качества программных пакетов для организации ЭДТД, проектирования и ведения ТД.

  3. Разработка концепции построения систем ЭДТД для СЖАТ.

  4. Синтез обобщенной формализованной схемы процессов (ОФС) ЭДТД.

  5. Синтез отраслевого формата ТД на устройства СЦБ (ОФ-ТД).

  6. Разработка принципов согласования и утверждения ТД в электронном виде.

  7. Разработка теоретических основ оценки эффективности ЭДТД на основе метода имитационного моделирования.

  8. Разработка методики оценки качества ТД. Разработка метода оптимизации процессов ЭДТД.

  9. Формализация проверки ТД. Синтез атрибутных грамматик для описания и анализа ТД.

  10. Синтез системы ЭДТД, обеспечивающей поддержку и контроль полного жизненного цикла СЖАТ.

  11. Разработка методов оценки экономической эффективности систем ЭДТД.

Диссертационная работа выполнена в рамках Стратегической программы развития ОАО "РЖД" и программы структурной реформы на железнодорожном транспорте в соответствии с решениями совещания с главными инженерами служб автоматики и телемеханики ОАО «РЖД», руководителями проектных организаций по объектам строительства и реконструкции СЖАТ с оценкой качества работы проектных организаций, утвержденными вице-президентом ОАО «РЖД» В.Б. Воробьевым 12.05.08.

Методы исследования. Теоретические исследования выполнены с применением методов имитационного моделирования, математической статистики, теории графов, теории алгоритмов и теории формальных языков и грамматик.

Достоверность научных положений обоснована теоретическими исследованиями, подтверждена их экспериментальной проверкой и практической реализацией на сети железных дорог РФ, в проектных институтах железнодорожного транспорта.

Научная новизна работы. В диссертации впервые разработан формализованный метод моделирования систем ЭДТД на основе иерархического матричного представления процессов ЭДТД как сложных систем массового обслуживания (ССМО).

Предложена концепция построения единой автоматизированной системы ЭДТД (ЕАС ЭД) в системах автоматики и телемеханики, на основе которой синтезирована обобщенная формализованная схема (ОФС) ЭДТД. В рамках концепции предложена методология и принципы построения систем ЭДТД СЖАТ. Предложена методика выбора и оценки эффективности программных пакетов для автоматизированных систем ЭДТД.

На основе анализа информационных процессов на всех этапах жизненного цикла СЖАТ разработана структура и принципы построения ОФ-ТД. Синтезирована структура организации ЭДТД с использованием информационной системы поддержки принятия решений на основе электронных баз данных ТД (БДТД), предложена методика оценки эффективности ЭДТД и качества ТД. Синтезирована система мониторинга и управления проектированием, строительством и пусконаладочными работами по системам СЦБ. Предложены методы оптимизации координации взаимодействия организаций, участвующих в ЭДТД.

Практическая ценность диссертации состоит в разработке инженерных методик количественной оценки качества графических программных пакетов для систем ЭДТД и качества ТД, разработке ОФ-ТД на устройства СЦБ, организации ЭДТД с использованием интегрированной системы проектирования, ведения ТД и информационной системы поддержки принятия решений на основе БДТД, реализации системы мониторинга и управления проектированием, строительством и пусконаладочными работами по системам СЦБ, разработке методов и средств построения систем ЭДТД хозяйства автоматики и телемеханики ОАО «РЖД».

Реализация работы. Полученные в диссертации результаты используются на всех ж.д. России для ведения ТД на устройства СЦБ.

Теоретические и практические результаты диссертационной работы использованы при разработке и внедрении автоматизированных рабочих мест проектирования и ведения ТД на устройства СЦБ (АРМ – ВТД, АРМ – ПТД), АРМ комплексной проверки и анализа ТД, АРМ тестирования СЖАТ, ОФ-ТД на устройства СЦБ. АРМ – ВТД внедрен на всех ж.д. России, общее количество внедренных АРМ – ВТД – 1448 (на декабрь 2010 г.) в том числе на Октябрьской ж.д. – 120, Северной ж..д. – 74, Приволжской – 84, Московской – 113. АРМ – ПТД внедрен в 50 проектных организациях, общее количество внедренных АРМ – ПТД – 264 в том числе в ОАО «Росжелдорпроект» – 30, в ОАО «Ленгипротранс» – 27 рабочих мест АРМ – ПТД.

В учебных заведениях: материалы диссертации вошли в учебные программы по специальности 190901 «Системы обеспечения движения поездов».

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации были доложены на международных конференциях и симпозиумах: научно-методической конференции «Актуальные проблемы и перспективы развития ж. д. транспорта» РГОТУПС, г. Москва, 2000 г.; международной научно-практической конференции «Транссибирская магистраль на рубеже XX-XXI веков: пути повышения эффективности использования перевозочного потенциала», г. Москва, 2003 г.; Первой международной научно-практической конференции «Автоматика и телемеханика на ж.д. транспорте», С-Пб, 8 - 11 июля 2004 г.; XXXII международной конференции «Информационные технологии в науке, образовании, телекоммуникациях и бизнесе», Украина, Крым, Ялта-Гурзуф, 20 - 30 мая 2005 г.; Международной конференции «Наука, инновации, образование», Екатеринбург (УрГУПС), 16 – 17 ноября 2006 г.; Санкт-Петербургской международной конференции «Региональная информатика», С-Пб, 2000, 2004, 2008 гг.; Международной научно-практической конференции «Информационные технологии на ж.д. транспорте» (Инфотранс), С-Пб, 2004, 2005, 2008 гг.; Республиканской научно-технической конференции «Проблемы внедрения инновационных идей, проектов и технологий в производство», Узбекистан, Джизак, 15 - 16 мая 2009 г.

Диссертационная работа обсуждалась и получила одобрение на заседании кафедры «Автоматика и телемеханика на ж.д.» ПГУПС в 2010 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 48 печатных работ, из них 2 монографии, 20 статей в журналах, рекомендованных ВАК для опубликования материалов докторских диссертаций и 4 методических указания для обучения студентов.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, десяти разделов и заключения. Она содержит 370 страниц основного текста, 93 иллюстрации, 24 таблицы, список литературы из 184 наименований и 11 приложений.

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, приводится краткий обзор состояния ЭДТД в хозяйстве автоматики и телемеханики, определены цель и задачи диссертации.

В первом разделе диссертации проанализированы особенности, проблемы и тенденции, а также отечественный и зарубежный опыт разработки систем ЭД, графических программных пакетов и САПР.

Анализ порядка взаимодействия организаций и подразделений ОАО «РЖД» при проектировании, капитальном строительстве, капитальном ремонте СЖАТ и их вводе в эксплуатацию, исследования протекающих при этом процессов обработки ТД показали отсутствие единой информационной среды, низкий уровень автоматизации информационных процессов, сложность контроля этапов обработки ТД, недостаточное качество ТД, низкий уровень координации взаимодействия участников документооборота, определяемые разнородностью и невысоким качеством используемого программного обеспечения (ПО).

Имеющиеся методики оценки и характеристики качества ПО САПР не позволяют оценивать эффективность применения ПО для проектирования и ведения ТД СЖАТ ввиду существенных отличительных особенностей: территориальной распределенности средств ЭДТД СЖАТ, временной продолжительности реализации проектов СЖАТ и большом числе пользователей, решающих разнородные задачи. В связи с этим разработана методика многокритериальной оценки эффективности ПО ЭДТД СЖАТ на основе многоуровневой иерархической системы критериев. Методика включает 75 показателей, из которых для ЭДТД СЖАТ наиболее значимыми являются: функциональная полнота системы, поддержка стандартов, поддержка коллективной работы, настройка на среду проектирования, технологичность и перспективы развития. Методика позволяет оценить показатели эффективности ПО САПР для систем СЦБ на основе расчета системы показателей иерархической структуры с учетом весовых коэффициентов.

, где Pij(k+1) – j -й показатель k+1-го уровня, входящий в показатель k-го уровня (j = 1, 2, …, n) ; ij – весовой коэффициент, показывающий важность j - го показателя k+1-го уровня, k – иерархический уровень. По результатам анализа САПР, представленного на рынке, с помощью предложенной методики выделено ПО, обладающее наибольшей эффективностью для ЭДТД САПР, однако все рассмотренные средства имеют низкие значения наиболее значимых для СЖАТ показателей.

Проведенный анализ современного состояния проблем ЭДТД в хозяйстве автоматики и телемеханики позволил сформулировать задачи исследования, представленные в разделе «Цели диссертации» настоящего автореферата.

Во втором разделе на основе анализа структуры ЭДТД на различных этапах разработки, проектирования, производства, строительства и эксплуатации СЖАТ предложена концепция создания ЕАС ЭД для систем автоматики и телемеханики, основывающаяся на следующих принципах:

  1. Принцип интеграции технологических процессов ведения ТД на всех стадиях разработки, проектирования, производства, строительства и эксплуатации СЖАТ. Этот принцип обеспечивает минимум затрат отрасли на создание и сопровождение ТД, включая организации, занимающиеся разработкой систем, типовым проектированием, изготовлением элементов и устройств, строительством и пусконаладочными работами, а также ведением ТД в период эксплуатации СЖАТ.

2 Принцип оптимального многокритериального выбора ПО САПР и ведения ТД.

3 Принцип использования ОФ-ТД на устройства СЦБ. Принцип обеспечивает согласование всех документопотоков путем структуризации информационного обмена между БДТД, создаваемыми в различных подразделениях.

  1. Принцип единства нормативно-справочной информации (НСИ) по ТД. Принцип реализуется технологией ведения БДТД коллективного пользования и сопровождением ОФ-ТД.

  2. Принцип преемственности БДТД при разработке систем ЭДТД и новых версий ПО. Этот принцип подразумевает использование первичных БДТД дистанций, служб СЦБ и проектных организаций, создаваемых на основе ОФ-ТД.

6 Принцип функциональной полноты ПО для технологических этапов создания, сопровождения и ведения ТД. На основании этого принципа выделяются все типы базовых технологических процедур, выполняемых с любыми видами ТД на всех стадиях разработки, проектирования, производства и эксплуатации СЖАТ для обеспечения автоматизации всех процессов ЭДТД.

    1. Принцип совместимости в рамках ЕАС ЭД различных уровней автоматизации технологических процессов с ТД.

8 Принцип единства технологического цикла: проектирование - производство - эксплуатация. Принцип требует на ранних стадиях разработки предусматривать создание интегрированных систем и единой информационной среды для всех участников ЭДТД.

9 Принцип экономической целесообразности внедрения ЭДТД. Предложенная концепция ЭДТД обеспечивает создание эффективных систем ЭДТД на устройства СЦБ и обеспечивает информационную совместимость на всех уровнях управления.

  1   2   3   4

Похожие:

Теория и методы управления транспортными технологическими процессами на основе электронной технической документации железнодорожной автоматики и телемеханики iconИдентификация аномальных процессов в устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики на основе адаптивных сетевых моделей
Специальность: 05. 13. 06 – Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (на транспорте)
Теория и методы управления транспортными технологическими процессами на основе электронной технической документации железнодорожной автоматики и телемеханики iconСправка №3 об обеспеченности литературой дисциплин кафедры “Электротехника” Раздел 1 Наличие учебной и учебно-методической литературы
Теория линейных электрических цепей железнодорожной автоматики, телемеханики и связиФизические основы электроникиЭлектрические машины...
Теория и методы управления транспортными технологическими процессами на основе электронной технической документации железнодорожной автоматики и телемеханики icon«белорусский государственный университет транспорта» Кафедра автоматики и телемеханики
Б866 Обеспечение электромагнитной совместимости технических средств: Лабораторный практикум по дисциплине «Электромагнитная совместимость...
Теория и методы управления транспортными технологическими процессами на основе электронной технической документации железнодорожной автоматики и телемеханики iconИнструкция по технической эксплуатации устройств и систем
Разработана проектно-конструкторско-технологическим бюро железнодорожной автоматики и телемеханики филиалом открытого акционерного...
Теория и методы управления транспортными технологическими процессами на основе электронной технической документации железнодорожной автоматики и телемеханики iconУчебно-методический комплекс по дисциплине Теория передачи сигналов железнодорожной автоматики, телемеханики и связи (название)
Специальность/направление 190402 «Автоматика, телемеханика и связь на железнодорожном транспорте»
Теория и методы управления транспортными технологическими процессами на основе электронной технической документации железнодорожной автоматики и телемеханики iconСистема телемеханики магистрального трубопровода на основе связи стандарта gsm
Специальность 05. 13. 06 – Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Теория и методы управления транспортными технологическими процессами на основе электронной технической документации железнодорожной автоматики и телемеханики iconМодели и алгоритмы распознавания железнодорожной технической документации
Специальность 05. 13. 18 – Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Теория и методы управления транспортными технологическими процессами на основе электронной технической документации железнодорожной автоматики и телемеханики iconАвтоматизация процессов мониторинга объектов железнодорожной инфраструктуры на основе мультиагентных иммунологических систем
Специальность: 05. 13. 06 – Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (на транспорте)
Теория и методы управления транспортными технологическими процессами на основе электронной технической документации железнодорожной автоматики и телемеханики iconПрограмма-минимум кандидатского экзамена по специальности 05. 13. 06 «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (на транспорте)» по техническим наукам
В основу настоящей программы положены следующие дисциплины: теория автоматического управления, теория передачи сигналов, теория информации,...
Теория и методы управления транспортными технологическими процессами на основе электронной технической документации железнодорожной автоматики и телемеханики iconМетоды, модели и алгоритмы управления технологическим процессом производства агломерата на основе оптико-электронного контроля его качества
Специальность: 05. 13. 06 Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница