Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ Работа железнодорожного транспорта в новых экономических условиях требует уделить особое внимание вопросам эффективного управления. Снижение роли долгосрочного (стратегического) планирования и повышение роли оперативного управления требует применения технических средств управления движением поездов, созданных по адаптивной технологии, способной приспосабливаться к изменению интенсивности, характера и направлений грузо и пассажиропотоков. Гибкое реагирование на изменение спроса на перевозки находит отражение в изменениях графика движения поездов, составленном на основе долговременного прогноза. Однако при организации передвижения поездов преобладают задачи оперативного управления. Реализация в современной системе единства и взаимодействия оперативного, перспективного и стратегического планирования перевозочного процесса обеспечит 'Эффективное управление как на некотором ограниченном участке, так и на всей сети.
В тоже время, работа железнодорожного транспорта основана на сформировавшейся иерархии и управленческой структуре. В соответствии с ними разрабатывались и внедрялись технические средства информационного обмена. Применение этих технических средств определяло характер и объемы информации, необходимой в процессе управления. Одним из основных принципов построения системы управления в АДЦУ является непосредственная взаимосвязь всех ее функциональных уровней в иерархической зависимости, когда каждому вышестоящему уровню поступает информация, обработанная на предыдущем. Это исключает необходимость многократной обработки информации и связанные с этим ошибки, а также позволяет существенно сократить объемы информационного обмена. Одним из основных -требований, предъявляемых в.настоящее время к информационному обеспечению перевозочного процесса является своевременность и достоверность данных о движении каждой единицы груза. Зачастую решение этой задачи требует изменения структуры управления перевозками, которая заключается в реструктуризации одних хозяйственных подразделений и служб и объединении других. В настоящее время су-
- г -
ществует тенденция изменения четырехуровневой иерархической структуры управления железнодорожным транспортом и сокращения ее до двух - трех уровней. В этом случае оперативное управление перевозочным процессом передается на уровень управления дороги. При этом производится объединение зон обслуживания диспетчеров или, в некоторых случаях, их передислокация. В первом случае возрастает объем информации, предоставляемый диспетчеру и необходимой для принятия решений, а во втором требуется обеспечить доставку информации из района расположения контролируемого участка к месту расположения поста управления. В обоих случаях возрастает уровень требований к качеству информационного обеспечения, что вызвано ростом цены ошибки диспетчера в принятии решения из-за несвоевременности и недостоверности данных. В связи с этим особую важность приобретает задача создания оптимального информационного обеспечения процесса управления. Оптимальной в данном случае будет информация наиболее полно отражающая ход технологического поцесса. но не загружающая диспетчера ненужными сведениями. При этом она долана быть достоверной в'пределах допустимой ошибки управления. Для обеспечения таких режимов управления необходимо создание технических средств, обеспечивавших достоверный ввод информации в систему и вывод управляющих приказов. В силу специфики технологии управления движением поездов, связанной с требованием обеспечения безопасности необходимо создание устройств способных обрабатывать информациэ с высокой верностью. Кроме того требуется обеспечить доставку технологической информавди с высокой эффективностью и достоверностью, что может быть реализовано системами телемеханики, использующими процедуры сжатия данных, а также системами передачи ответственных приказов.
Реализация всех этапов автоматизации невозможна без совершенствования технических средств управления движением поездов. В последние годы непрерывно совершенствуются системы железнодорожной автоматики и телемеханики (СЖАТ), модернизируется элементная база, разрабатываются системы диспетчерской и электрической централизации на базе микроэвм, ведутся работы по созданию автоматизированных систем управления перевозочным процессом.
Нельв исследования является разработка и экспериментальная проверка методов и средств повышения эффективности функционирова-
юга систем ТУ-ТС.
Основными задачами работы являются:
анализ информационных потоков в структуре управления процессом перевозок;
определение количественных и качественных показателей информации, передаваемой с помощью телемеханических средств измерительными методами:
исследование способов сокращения избыточности сообщений и выявление ее источников в системах передачи и обработки информации с учетом железнодорожной специфики;
разработка новых методов сокращения избыточности, использующих данные об информационных процессах в структуре управления движением поездов;
систематизация материалов по методам повышения достоверности передачи безызбыточной информации:
разработка технических средств концентрации управления в условия переноса рабочего места диспетчера, а также средств ввода вывода информации с высокой верностью.
Методы исследования. Для решения поставленных в диссертации задач использовались аналитические и экспериментальные методы теорий информации, надежности, вероятности и математической статистики.
Достоверность научных положений, обоснована и подтверждена:
использованием различных методик при исследовании информационных процессов.
экспериментальной проверкой полученных теоретических результатов,
положительным опытом эксплуатации устройств и систем, использующих разработанные методы и средства.
Научная новизна. Предложены методы исследования информационных параметров потока сообщений на уровне передачи информации от линейных.пунктов ДЦ, определены основные источники избыточности телемеханической информации, создан комплекс программных и аппаратных средств исследования информационных параметров источников телемеханической информации, создан новый способ кодирования, снижающий избыточность сообщений, исследованы методы повышения достоверности передачи сообщений подвергнутых процедуре сжатия, разработаны технические средства ввода информации в систему уп-
- A -
равнения, передачи ее по каналам связи с использованием процедуры сжатия и реализации управляющих воздействий с высокой достоверностью информации. Разработаны программные и аппаратные средства реализации телемеханического концентратора. Разработаны программные средства реализации центрального поста диспетчерской централизации для поездного и энерго-диспетчеров. а также средства обеспечения их взаимодействия через единую информационную базу.
Практическая ценность. Полученные в диссертационной работе научные результаты позволяют решить вопросы повышения эффективности функционирования систем оперативного диспетчерского управления движением поездов. Применение разработанных методов и средств позволяет расширить функциональные возможности таких систем, открывая возмоаность создания качественно новых способов управления.
Апробация работы. Основные результаты, полученные в диссертационной работе, докладывались и обсуждались на:
Всесоюзной конференции "Метода оценки свойств информациии и качества функционирования информационных систем". Софрино 1992г.
Всесоюзной конференции "Применение микропроцессоров, микро и персональных ЭВМ". Киасс 1990г.
Научно-практической конференции Октябрьской железной дороги и Ленкетрополптена "Перспективы совершенствования систем железнодорожной автоматики, телемеханики и озязи на Октябрьской железной дороге и Ленметрополитене" ЛИИЕТ.-1990.
Конференции в рамках "Недели пауки - 96". ПГУ ПС -1996.
Публикации. По материалам диссертация опубликовано 31 печатная работа, из них 12 авторских свидетельств на изобретения.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пята разделов, заключения, списка использованной литературы и приложений, содержит 97с. основного текста, 22 рисунка и 6 приложений 10с. Библиография включает 105 наименовании. .