ФГОУ ВПО «ДАГЕСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени М.М. ДЖАМБУЛАТОВА»

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙпо дисциплине:

ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

АВТОТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ

к.т.н., доцент МЕЛИКОВ И М.

МАХАЧКАЛА

ЛитератураОсновная литература

1. Постолит А.В., Власов В.М., Ефименко Д.Б. Информационное обеспечение автотранспортных систем. Учебное пособие МАДИ (ГТУ): Под ред. В.М. Власова. – М., 2004. – 242 с.

2. Аринин И.Н., Коновалов С.И., Баженов Ю.В. Техническая эксплуатация автомобилей/ Серия «Высшее профессионально образование». – Ростов н/Д: Феникс, 2004. – 320 с.

3. Вуколов Э.А. Основы статистического анализа. Практикум по статистическим методам и исследованию операций с использованием пакетов STA-TISTICA и EXCEL: учебное пособие. – М.: Форум ИНФРА-М, 2004, - 464 с.

4. Леонтьев В.П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера, 2003. – 5-е изд. перераб. и доп. – М.: ОЛМА-ПРЕСС, 2003. – 957 с.: ил.

5. Экономическая информатика: Учебник / под ред. В.П. Косарева и Л.В. Кремина. – М.: Финансы и статистика, 2002.

6. Вейскас Д. Эффективная работа с Ассеss 2000. – Спб.: Питер, 2001.7. Гарнаев А.Ю. Excel. VBA. Internet в экономике и финансах.- СПб.: БХВ-

Петербург, 2001.8. Microsoft Excel 2000: Справочник / Под ред. Б. Карпова 2 – е изд. – Спб.

Питер, 2001.9. Информационные технологии (для экономиста): Учебное пособие / Под общ.

ред. А.К. Волкова. – М.: ИНФРА-М, 2001.10. Информатика. Базовый курс / Симонович С.В. и др. – СПб: Питер, 2001.11. Могилев А.В. и др. Информатика: Учеб. пособие для студ. Пед. вузов.- М.:

Изд. Центр «Академия», 2000.12. Беленкий Ю., Власенко С. Microsoft Word 2000. – Спб.: БХВ – Петербург,

2000.13. Компьютерные системы и сети: Учеб. пособие / В.П. Косарев и др. – М.:

Финансы и статистика, 2000.14. В.С. Лукинский и др. Логистика автомобильного транспорта. Концепция,

Методы, Модели. – М.: Финансы и статистика, 2000.15. Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии,

протоколы. – СПб.: Питер, 200016. Microsoft Office 2000, (XP): Справочник / Под ред. Колесникова. – Спб.:

Питер, 1999.Дополнительная литература

17. Бекаревич Ю.Б., Пушкина Н.В., Смирнова Е.Ю. Управление базами данных. - СПб.: Изд. СПбГУ, 1999.

18. Горев А., Ахаян Р., и др. Эффективная работа с СУБД. – СПб.: Питер, 1997.19. Гук М. Аппаратные средства IBM PC. СПб.: Питер, 1999.20. Коренков И.П. Основы автоматизированного проектирования. М.: Изд.

МГТУ, 2000.21. Смирнова Г.Н., Сорокин А.А., Тельнов Ю.Ф. Проектирование

экономических информационных систем. М. Финансы и статистика, 2001.

2

Лекция № 1 Тема: Информация. Информационные системы.

1. Понятие информации. Свойства информации. Информация и управление.2. Информационные ресурсы. Параметры, характеризующие информацию.3. Информационные процессы и информационные технологии.

1. Понятие информации. Свойства информации. Информация и управление

Информация – это есть сведения об окружающем мире, отображенные в какой-либо среде

их хранения, обработки и передачи.

Человек живет в материальном мире. Он видит землю, небо, горы, реки, дома, автомобили,

растения и животных. Основу видимого составляет вещество.

Все вещественные структуры находятся в движении: реки текут, автомобили движутся,

растения растут и т.д. Но для этого нужна сила, а для силы – энергия.

Поэтому отсюда вытекают основные составляющие информации:

1. Без материи ничего не существует.

2. Без энергии ничего не происходит.

3. Без информации ничего не происходит (базовая составляющая мировоззрения).

Информация может передаваться в виде сообщений. Примерами сообщений являются

музыкальное произведение; телепередача; команды регулировщика на перекрестке; текст,

распечатанный на принтере и т.д.

Сообщение от источника к получателю передается посредством какой-нибудь среды,

являющейся «каналом связи».

Схема передачи информации

Информация по своей сущности является динамическим объектом, который имеет

следующие свойства:

- объективность и субъективность информации;

- полнота информации (достаточность данных для принятия решений);

- адекватность информации;

- доступность информации;

- актуальность информации.

Информация нужна человеку в двух случаях:

1) Удовлетворение его информационных потребностей. Человеку доставляет

психологическое и моральное удовлетворение от чтения книг, просмотра фильмов, эстетического 3

Источникинформации

Получательинформации

Канал связи

сообщение

прослушивания музыки и т.д.

2) Выработка определенных действий, принятие каких-либо решений и получение сведений

о результатах этих действий, которые являются частью процесса воздействия на окружающий

мир или реакцией на него.

Система управления – это воздействие на какой-либо объект или процесс с целью

выполнения им определенных действий. Понятие управление объединяет в себе цель, объект и

управляющий орган или систему с двумя обратно направленными связями между ними.

Структура простейшей системы управления

Процессы управления проявляются во всех целенаправленных действиях человека,

предприятия, объединений, государства, общества или любой другой системы. Человек, принимая

решение, реализует его, управляя своими действиями. Директор, принимая решение, управляет

производственным процессом предприятия. Чтобы управлять, нужна информация с объекта

управления и среды, в которой функционирует этот объект.

Информация есть основной «продукт», который циркулирует в управляющих системах.

Отсюда следует, что какова информация, или информационное обеспечение, таково будет и

управление. Поэтому любая управляющая система это, прежде всего информационная система.

Манипулируя информационным обеспечением, можно влиять на принимаемое решение.

Таким образом, справедлива мысль: «Информация правит миром: в чьих руках средства

информации – в тех руках и власть!»

2. Информационные ресурсы. Параметры, характеризующие информацию

Информационные ресурсы – это совокупность знаний и информации об окружающем нас

мире, накопленных и размещенных на каких–либо информационных носителях, которые могут

быть использованы для реализации каких-либо целей. Наличие информационных ресурсов в

современном мире позволяет добиваться гораздо больших результатов по сравнению с

материальными, природными, энергетическими, трудовыми, финансовыми и другими ресурсами.

Параметры, характеризующие информацию.

При работе с информацией возникает необходимость в оценке ее качества и измерении ее

количества. Иногда краткое сообщение несет неизмеримо больше информации, чем текст из

многих страниц, а сообщение с заранее известным содержанием не несет никакой информации.

Сообщение приобретает смысл только тогда, когда содержание его еще неизвестно. Более того,

4

Управляющаясистема

Объектуправления

Информация

Управляющее воздействие

Цельуправления

одна и та же информация для различных получателей имеет разную ценность.

Качество информации оценивается по ряду показателей:

- достоверность информации характеризует точность отображения соответствующих

параметров объекта;

- полезность информации принято оценивать по эффекту, получаемому при ее

использовании, а в производстве – по ее влиянию на эффективность самого производства;

- избыточность;

- своевременность;

- достаточность;

- доступность;

- однозначность;

- периодичность.

3. Информационные процессы и информационные технологии

Информационные процессы подобны процессам с веществом и энергией. Как вещество и

энергию, информацию можно получать, добывать, снимать, искать, собирать, передавать,

обрабатывать, скрывать, хранить, распределять, использовать и уничтожать. Со временем она

стареет и теряет свою ценность. Поэтому она характеризуется также циклом «жизни»: она

зарождается, обрабатывается, хранится, используется, стареет и становится ненужной. Но

информацией дополнительно можно манипулировать и специально искажать

(дезинформировать). Ее можно кодировать, т.е. представлять в виде различных символов,

сигналов, величин, изображений и д.р.

Под обработкой информации подразумевается преобразование ее в другую форму,

сортировка, выборка, группировка, поиск, а также собственно, обработка, в результате которой

возникает информация, в ходе которой возникает информация с новым содержанием.

В управляющих системах информация проходит ряд этапов, образуя информационные

потоки. Информацию снимает с объекта управления производственный персонал или

специальное устройство и передает персоналу управление устно, в виде документа или вводит

через компьютерную систему в форме данных.

Под данными понимают сведения, представленные в формализованном виде, удобном для

передачи, обработки и хранения с помощью средств техники.

Полученная информация собирается и передается в места ее обработки и хранения. После

обработки она распределяется и передается по назначению на исполнение, как управляющее

воздействие.

Информационные технологии. Всю совокупность средств и методов организации

информационных процессов (обработки, передачи, хранения информации) и образования

информационных потоков называют информационной технологией.5

Информационная технология и обрабатываемая в ней информация образуют

информационную систему.

Различают информационные технологии двух видов в зависимости от вида носителя

информации (памяти), средств и методов обработки:

- традиционные «бумажные» - основаны на использовании документов и работе человека.

Информация хранится на бумажных документах. При такой технологии на предприятиях и в

организациях образуют делопроизводство и соответствующее подразделение для его ведения –

канцелярию;

- новые «безбумажные» (компьютерные) – основаны на широком использовании средств

ВТ. Информация хранится в базах данных, представляющих собой совокупность

взаимосвязанных сведений (данных), хранимых на средствах ВТ.

В производстве наиболее распространены смешанные технологии.

Существуют также автоматизированные и автоматические системы.

Новые информационные технологии позволяют выполнить всё, включая и внешние

информационные связи с объектом управления на средствах ВТ.

Если при получении информации или управлении процессом участвует человек, то такие

информационные технологии обычно образуют автоматизированные системы управления (АСУ),

т.е. системы, в замкнутом контуре управления которых находится человек.

Если и получение информации, и управленческое воздействие реализуется автоматически,

т.е. в замкнутом контуре управления нет человека, то такие информационные технологии

образуют системы автоматического управления (САУ). Эти системы оператор (человек) может

настраивать и корректировать, задавая режимы работы.

В автоматизированных системах связь с объектом управления (производством)

осуществляет оператор, в автоматических – соответствующие датчики и исполнительные

механизмы.

Новые информационные технологий создаются благодаря трем основным

достижениям науки и техники:

- появление надежных носителей информации;

- развитие средств связи, которые позволяют доставлять информацию в любую

точку земли без каких-либо ограничений;

- автоматизация обработки информации с помощью компьютеров.

Информацию следует рассматривать как ресурс, от состояния которого зависит

развитие экономики любой отрасли, а новые информационные технологий дают

возможность ее рационально использовать.

6

Лекция № 2 Тема: Компьютеризация и компьютерные технологии

1. Модель и моделирование.2. Компьютерные технологии.3. Задачи, решаемые на компьютере.4. Что дает компьютеризация.

1. Модель и моделирование

Основная функция информационных технологий в системах управления – описать объект

управления, отобразить в этом описании движения материальных, энергетических и финансовых

потоков, состояние и режимы работы элементов объекта, а затем найти наилучший вариант

управления. При таком описании создается информационная модель (образ, отражение) объекта

управления. На этой модели, не трогая сам объект, можно исследовать различные режимы работы

объекта при изменении его параметров и найти управляющие воздействия. Такое исследование

объекта на его модели называют моделированием.

2. Компьютерные технологии

Компьютерные технологии имеют три базовые составляющие:

1) технику (электронику), которая образует техническое обеспечение информационной

системы;

2) программы обработки информации на этой технике, составляющие программное

обеспечение системы;

3) исходную информацию или данные, которая обрабатывается техникой по этим программам.

Все эти три части, называемые обеспечивающими подсистемами, способствуют решению

производственных задач.

Подсистема – это часть системы, выделенная по какому-либо признаку.

Все производственные задачи, в свою очередь, объединены в функциональные подсистемы.

а) Функциональные подсистемы различаются по задачам управления и виду деятельности.

Они содержат описание объекта управления и его математическую модель. В соответствии с этим

описанием разрабатывают программы и готовят данные к ней. Подсистемы или задачи могут

быть производственные, маркетинговые, финансовые, бухгалтерские, кадровые, стратегические,

оперативные и др.

б) Программное обеспечение (ПО) – это совокупность программ, обеспечивающих работу

технических средств при решении функциональных задач. Различают программы для решения

функциональных программ и выполнения информационных программ на компьютере

(прикладные программы), программные средства для организации «дружеского» диалога

пользователя (человека) с машиной (операционные системы и оболочки), программы для

7

обслуживания средств ВТ (сервисные программы); инструментальные средства для создания

новых программ (языки программирования), программные средства для создания и ведения баз

данных и др.

в) Информационное обеспечение (ИО) – это совокупность баз данных для решения

функциональных задач, языковых средств, т.е. системы классификации и кодирования

информации, унифицированной системы документации, языков пользователей и др. для

однозначного, более формализованного описания данных, а также соответствующие им

инструктивные и методические материалы.

Система классификации – это распределение заданного множества объектов, т.е. их

наименований, на подмножества и группы в соответствии с установленными признаками их

сходства и различия.

Кодирование – это замена полных наименований подмножеств, групп и наименований

объектов некоторыми условиями, как правило, цифровыми обозначениями.

Пользовательские языки – это искусственные языки для единого общения всех участников

информационных систем – людей и машин.

Техническое обеспечение (ТО) – это комплекс технических средств ВТ и связи, на котором

выполняются все информационные процессы по соответствующим программам над

соответствующими данными.

При решении функциональных задач работают три подсистемы: ПО, ИО и ТО.

Непосредственно в процессе выполнения расчетов функциональные подсистемы не участвуют.

По ним ведется лишь разработка ПО и ИО, которую выполняют специалисты-разработчики. При

составлении математического описании задачи используют существующие математические

методы решения задач. Совокупность математических методов, моделей, алгоритмов и типовых

программ составляет математическое обеспечение (МО) процесса разработки функциональных

задач.

3. Задачи, решаемые на ПК

1) Изготовление документов (составление, редактирование, печатание и размножение

текстов, таблиц, графиков, диаграмм, рисунков). Задействованы текстовые процессоры и

графические редакторы.

2) Организация баз данных, позволяющих накапливать производственные данные,

проводить поиск и выборку данных с заданными параметрами, сопоставлять, группировать,

изменять, редактировать данные, составлять различные справки, отчеты и т.д. Используют

системы управления базами данных.

3) Выполнение расчетов по разным производственным задачам, среди которых наиболее

распространены следующие:

- задачи оптимизации (определение наилучшего, оптимального решения по заданному

8

критерию и в системе заданных ограничений;

- статистические задачи (обработка опытных данных методами математической статистики

и нахождение соответствующих производственных параметров и зависимостей между ними);

- задачи с вероятностными величинами (поиск решения методами теории вероятностей,

когда величины и зависимости между ними имеют случайный характер, т.е. событие может быть,

а может и не быть, но решение находить по нему нужно, да еще и наилучшее);

- задачи расчета динамических систем (определение поведения системы во времени

(пространстве) при заданных условиях и с заданными параметрами с помощью методов

дифференциального и интегрального исчислений, теории автоматического управления);

- задачи со сложными линейными, нелинейными и трансцендентными зависимостями

(используются численные методы вычислительной математики).

4. Что дает компьютеризация?

Внедрение новых информационных технологий, реализованных с помощью ВТ, приводит к

следующим результатам:

- высвобождению персонала управляющих органов от рутинной, нетворческой информационной

работы и, следовательно, повышению производительности управленческого труда;

- повышению точности, надежности и оперативности сбора и обработки информации и,

следовательно, эффективности управления;

- решению крупных, принципиально новых задач по оптимальному управлению и развитию

производства, невозможных при ручном расчете;

- обратному воздействию на систему управления и на производство в части их

совершенствования, наведения порядка, повышения уровня и культуры организации и управления

производством;

Системой называется любой объект, который с одной стороны рассматривается как единое

целое, с другой стороны – как множество связанных между собой взаимодействующих частей. В

систему входят следующие компоненты:

1) Структура системы – это взаимодействие между элементами системы;2) Входа и выхода – это либо материальные потоки, либо потоки сообщения;3) Закон поведения системы у = f(x);4) Цели и ограничения системы.Свойства системы: 1) Относительность – устанавливает, что состав элементов,

взаимосвязей, входов, выходов, целей и ограничений зависят от целей исследования.

2) Делимость – означает, что систему можно представить как множество

подсистем следующего уровня или другого уровня.

3) Целостность – указывает на согласованность целей функционирования

ее подсистем и элементов.

9

Лекция № 3 Тема: Системы и технологии управления

1. Производственная система и информационные технологии управления.2. Оптимальная система управления.3. Технология обработки данных.

1. Производственная система и информационные технологии управления

Производственная система в сельском хозяйстве как система управления содержит

технологии двух групп:

- производственные, образующие производственно-технологические процессы;

- информационные, отображающие в системах управления эти производственные процессы.

В состав системы входит персонал:

- управленческий, выполняющий информационную и организационную работу;

- производственный, занятый непосредственно в технологических процессах производства.

Объектами компьютеризации в производственной системе являются информационные

процессы в управляющей системе и технологические процессы объекта управления.

Производственная информация и информация об окружающей среде (о рынке, смежниках,

поставщиках, потребителях, конкурентах и др.) поступает в информационную систему

непосредственно от производственного и управленческого персонала. Принятые в

информационной системе решения анализирует, отбирает и корректирует управленческий

персонал, а затем передает их на исполнение производственному персоналу.

Человеческий фактор проявляется в виде ограничений, возмущений, а также как цель

производства. Поэтому при построении информационных моделей необходимо учитывать

влияние персонала на принимаемые управленческие решения, эффективность и результаты

производства, качество собираемой информации (степень ее искажения, неполнота, возможность

приписок и др.). Следует также иметь в виду, что информационная система работает на человека,

а потому надо создавать ему удобство в общении с машиной.

2. Оптимальная система управления

Одна из основных задач, решаемых в информационной системе – выбор из множества

возможных решений наилучшего по управлению производством (предприятием, объединением,

цехом).

В производственных системах основным показателем оценки оптимальности решения

служит минимум суммарных удельных затрат на производство продукции, т.е. минимальная

себестоимость единицы продукции. В условиях рыночных отношений за критерий оптимальности

принят максимум прибыли.

В реальных условиях сельскохозяйственного производства возможности, составляющие

10

потенциальные ресурсы (площадь пахотных земель, климатические условия, сорта семян и т.д.)

ограничены. Поэтому оптимальное решение приходится всегда выбирать с учетом существующих

(заданных) ограничений, возможностей и ресурсов.

Итак, оптимальное решение – это решение, выбранное из множества допустимых, при

котором достигается экстремум (максимум или минимум) критерия оптимальности. Критерий

оптимальности есть показатель, оценивающий степень оптимальности решения.

Таким образом, чтобы решить задачи оптимального управления сельскохозяйственным

производством, необходимо знать и учитывать следующие данные: цель управления, критерии

оптимизации, ограничения, наложенные как на объект управления, так и на управляющую

систему, возможные возмущающие воздействия на все части производственной системы.

3. Технология обработки данных

Технология обработки данных в управляющей системе состоит из нескольких этапов.

Обработка данных начинается с контроля собираемой информации. Часть ее непосредственно

используют в оперативном управлении. Основной объем поступает в систему учета работы

предприятия (бухгалтерский и материальный учет, учет расхода ресурсов, кадров др.).

Учетные данные анализируют (этап анализа), определяя аналитические показатели и

тенденции их изменения (спроса и предложений, состояния выполнения плана и других

управленческих решений). Результаты анализа используют для получения нормативных данных

(этап нормирования): удельных затрат на конкретные работы и продукцию, удельных затрат

труда, нормы обслуживания, запасов и др. Данные анализа используют на всех последующих

этапах обработки информации.

Нормативы и данные анализа позволяют прогнозировать функционирование и развитие

производства, влияние объектов окружающей среды. С учетом прогноза разрабатывают план

работы предприятия. Планирование – важнейший этап управления.

В соответствии с планом разрабатывают оперативные задания по его реализации (этап

оперативного управления). Затем информация уже в виде оперативного управленческого решения

поступает на исполнение – в производственный процесс.

11

Лекция № 4 Тема: Системы информационного обеспечения АТП

1. Информационное обеспечение АТП.2. Информационная база на АТП.3. Материально – техническое обеспечение (МТО) информационной базы (ИБ) в АТП.4. Дискретность информации.

1. Информационное обеспечение АТП

В действующих ГОСТах РФ содержатся основные положения по обеспечению управления.

Одним из первых в этих положениях значится информационное обеспечение.

Под информационным обеспечением понимается организация целенаправленных массивов

информации и информационных потоков, а также система сбора, хранения, обновления,

переработки и передачи информации в целях анализа полученных данных, подготовки и принятия

управленческих решений органами управления производством: АТП, АТОрганизации, ТУ

(транспортное управление).

Целью информационного обеспечения управления АТП является своевременное и

бесперебойное предоставление аппарату управления необходимой и достаточной информации

для принятия таких решений, которые обеспечивают высокую эффективность и качество работы

АТП.

В современных условиях информационное обеспечение призвано выполнять разноплановые

и разнохарактерные задачи, наиболее существенными из которых являются следующие:

1) выявление, регистрация, обработка и выдача данных, которые характеризуют

фактическое положение дел в производстве и управлении;

2) определение отклонений фактических показателей производства от предусмотренных

планом;

3) обработка полученных данных о процессах производства и управления с учетом задач и

специальных функций управления АТП;

4) рациональное распределение информации между руководителями, отдельными

подразделениями и исполнителями с учетом их непосредственного участия в управлении

производством;

5) оперативное и точное информирование всех подразделений, работников управления и

производственного персонала предприятия о принятых решениях, задачах, связанных с их

реализацией и ходе их выполнения;

6) обеспечение аппарата управления АТП информацией о новейших достижениях

отечественной и зарубежной науки и практики в области управления производством и в смежных

областях знаний.

Сложность практической реализации перечисленных выше задач определяется тем, что при

их выполнении должны соблюдаться конкретные условия. Так, для подготовки и принятия

управленческих решений и других вопросов должна предоставляться только необходимая

информация и в достаточном объеме. Следовательно, информационное обеспечение должно

обладать свойствами фильтрации и точной дозировки направляемой в систему управления

12

информации.

Важным условием является необходимость представления точной, достоверной,

своевременной информации, к тому же соответствующим образом упорядоченной и удобной для

пользования всеми, кому она предназначена. Каждому уровню управления следует предоставлять

информацию с требуемой степенью детализации, кроме того, она должна быть адресована только

потребителям.

Важную роль в управлении АТП играет фактор времени. Это выдвигает дополнительные

требования к организации и содержанию информационного обеспечения. В частности,

необходимо строгое согласование во времени процессов сбора, хранения, переработки и передачи

управленческой информации с процессами и производства и управления. В силу высокой

трудоемкости, большого значения и роли, в системе управления АТП, информационное

обеспечение должно быть ориентировано на использование современных средств механизации и

автоматизации получения, обработки и хранения данных.

Анализ информационного обеспечения требует значения того, как оно организовано в

конкретной системе управления. Нужно иметь ясное представление о роли и значении

информации в управлении АТП.

Полноценная, отвечающая всем современным требованиям информация является прочной

базой высокоорганизованного и эффективного управления. По этой причине управление без

использования информации малоэффективно и практически бесполезно.

2. Информационная база на АТП

Наличие информационной базы на АТП значительно увеличивает возможный эффект от

повышения объективности принимаемых управленческих решений по развитию микрологической

системы автотранспортного предприятия, которая должна обеспечивать единство снабжения,

производства и сбыта транспортных услуг. Такое единство может быть достигнуто через

реализацию основных функций управляющей системы: прогнозирование и планирование

производства, его материального обеспечения и сбыта транспортных услуг на основе единой

информационной базы.

Общий подход к формированию единой информационной базы расчетов программы

производства АТП, его материально - технического обеспечения и соответствующей

экономической оценки издержек состоит в следующем:

1. На основании анализа всей исходной информации, необходимой для проведения расчетов

выявляется первичная информация, которая должна содержаться в первичных документах

(формах) учета и отчетности. Выделяется информация, которая может быть получена из

существующих в настоящее время форм.

2. Рационализируются существующие первичные документы по форме и содержанию.

Разрабатываются новые формы первичных документов и технологические процессы обработки их

на предмашинном этапе.

3. Разрабатывается и создается нормативно – справочная база.

13

4. Разрабатываются программные комплексы по обработке первичной информации,

включающие операционную систему, библиотеку программ, пакеты прикладных программ.

5. Вся сходная информация организуется в массивы постоянной и переменной информации.

3 Материально – техническое обеспечение (МТО) информационной базы (ИБ) в АТП

Работа по формированию собственной информационной базы расчетов в АТП проводится в

процессе внедрения разработанных методов и моделей прогнозирования программы производства

АТП и его материально-технического обеспечения (МТО). МТО включает в себя ряд этапов,

каждому из которых соответствует определенная стадия формирования информационной базы.

1. – Организационно-подготовительный этап. На этом этапе уточняются задачи по

внедрению новых методов; определяются исполнители – круг должностных лиц и отделов,

связанных по роду своей деятельности с планированием программы производства АТП, его

материальным обеспечением; осуществляется подготовка указаний и распоряжений,

регламентирующих процесс внедрения на всех этапах.

2. – Этап опытной эксплуатации, где проводятся расчеты по деталям, лимитирующим

надежность автомобилей, из них в первую очередь по тем, которые образуют группу

остродефицитных деталей, по которым зафиксированы сверхнормативные запасы.

3. – Этап промышленной эксплуатации. На этом этапе расчеты проводятся по всей основной

номенклатуре деталей, из них, прежде всего по дефицитным и сверхнормативным деталям.

4. Дискретность информации

В силу специфики и отличительных особенностей автотранспортного производства,

основной процесс которого – перевозки, осуществляемые за пределами АТП, автохозяйств и

колхозов, полное отсутствие или недостаточность информации в большей степени осложняют

управление по сравнению с производствами в других отраслях народного хозяйства. Управление

АТП в этой связи должно основываться на полной, достоверной и исчерпывающей информации о

состоянии производства и взаимоотношениях с обслуживаемой клиентурой, поступающей на

соответствующие уровни управления и в соответствующие подразделения.

Непрерывность потока информации означает поступление ее аппарату управления,

принимающему решения с необходимой дискретностью в установленное время. Дискретность

поступления информации еще более подчеркивает, что информация должна более интенсивнее

поступать в орган управления к моменту его самой активной работы, т.е. когда подготавливаются

и принимаются решения. Полнота информации подразумевает поступление ее на

соответствующие уровни управления в таком количестве и при таком ее качестве, которое

обеспечивает возможность оперативного принятия обоснованных решений.

14

Лекция № 5 Тема: Информационное обеспечение и информационная база

автомобильного транспорта.

1. Характеристика информационного обеспечения и информационные потоки.2. Улучшение информационной базы по использованию грузового автомобильного

транспорта.

1. Характеристика информационного обеспечения и информационные потоки

С учетом сущности и назначения информационного обеспечения его характеристика должна

выполняться с различных позиций, раскрывая тем самым многие черты и оттенки работы

аппарата управления с информацией.

Одним из важных элементов характеристики является организация информационного

обеспечения АТП включающая в себя: систему сбора, хранения, переработки и передачи

информации; потоков информации и массивов информации.

Каждая из обособленных групп организации информационного обеспечения призвана

решать определенный круг вопросов. Так, организация системы сбора, хранения, переработки и

передачи информации; соблюдение принятой технологии обработки и прохождения информации

по подразделениям; необходимый уровень оснащения подразделений и предприятия в целом

соответствующими средствами обработки информации; рациональное распределение между

подразделениями и службами АТП всех работ, связанных с использованием информации;

своевременную наладку и обслуживание технических средств обработки и передачи информации;

обучение аппарата управления работе с информацией и использованию технических средств.

Благодаря организации потоков информации удается точно установить, кто является

источником и потребителем информации, насколько соответствует источник и потребитель

информации тем функциям и задачам, которые они выполняют в системе управления АТП.

При организации потоков информации в рамках конкретного производства точно

определяется состав информации по направлениям, периодичность ее циркуляции между

подразделениями, а также вид и форма представления. Особое внимание должно быть уделено

полному исключению использования таких форм, которые не предусмотрены действующими

ГОСТами на управленческую документацию. Организация потоков информации требует

соблюдения установленных процедур и порядка работы с документами, начиная с момента

составления документа, и кончая утверждением у соответствующего руководителя. При этом и

промежуточные стадии работы с документированной информацией – оформление, регистрация и

согласование должны оформляться в определенном порядке.

В характеристике информационного обеспечения АТП особо должна быть выделена

следующая деталь: - в создании и функционировании информационного обеспечения принимают

участие практически все подразделения и службы. Однако, практика показывает, что такое

долевое участие соответствует тому месту и роли, которую призван решать отдел, цех или служба

15

в реализации функций управления данным АТП. Более того, нередко в организации

информационного обеспечения АТП отсутствует должная координация усилий различных

подразделений. Из-за отсутствия четкой координации в организации информационного

обеспечения и в результате немеханизированной обработки больших объемов управленческой

информации до 40% циркулирует без определенной пользы.

2. Улучшение информационной базы по использованию

грузового автомобильного транспорта

Своевременное поступление руководству АТП, автохозяйств и колхозов нужной

информации ликвидирует возникшую неопределенность ситуации в системе управления

производством, позволяет разумно использовать внутренние резервы. Основным источником

получения первичной информации на предприятиях и объединениях автомобильного транспорта

является путевой лист. На основе путевых листов и документов, являющихся производными от

него, строится вся система производственной и управленческой информации автомобильного

транспорта. Если учесть, что только на автомобильном транспорте общего пользования

ежедневно получают и обрабатывают более 10 млн. путевых листов.

Путевой лист представляет собой уникальный документ, в котором содержится плановое

задание, четко устанавливается объект и режим работы. Имеется в нем и командная информация,

определяющая время выезда из АТП, время прибытия на место погрузки и т.д. На основе

путевого листа формируется ряд производственных документов, каждый из которых, в свою

очередь, является носителем информации о производственно-хозяйственной деятельности АТП.

В силу специфики автотранспортного производства информационное обеспечение на

предприятиях и в организациях автотранспорта строится по двум основным направлениям.

Первое связано с организацией управления перевозочным процессом, второе – с организацией

управления технической эксплуатации подвижного состава (проведением ЕО, ТО-1, ТО-2, СО и

ТР).

Не все виды информации активно используются в системе управления производством. Так,

большая часть первичной информации идет на образование экономической и статистической

информации. Примерно ¾ всей информации каждого АТП составляет экономическая

информация. Однако только половина ее используется непосредственно в управлении

производством. Часть экономической информации носит чисто справочный характер, а остальная

оседает в отчетах и сводках и не оказывает влияния на характер принимаемых решений.

В современных условиях, с развитием самостоятельности АТП и повышением их

ответственности за эффективность и качество работы, использование экономической информации

в решении вопросов производства и управления будет неизменно повышаться.

Практика показывает, что в информационном обеспечении многих АТП, автохозяйств,

наряду с совокупностью весьма полезных, точных, глубоких, научно обоснованных данных и 16

сведений содержится и бесполезная, поверхностная и необоснованная с научной точки зрения

информация. В этих условиях аппарат управления должен обладать навыками анализа

информационного обеспечения, повышенной восприимчивости к неточной и ненужной

информации и иммунитетом к выработке собственной избыточной и бесполезной информации.

Смысловая характеристика информации, используемой в управлении конкретным

производством, дает наглядное представление о ее содержании и формах построения. При этом

анализ в большей степени проводится на качественном уровне, реже и в меньшем объеме

используются количественные оценки (расчет коэффициентов, определение процентных

соотношений и т.д.).

Анализ информации в потребительском аспекте направлен на выявление степени

полезности ее использования в системе управления данным производством.

Рассмотрим ряд характеристических оценок информации:

1) необходимость данной информации, ее практическое применение в управлении

производством;

2) достаточность информации или степень обеспечения системы управления производством

всеми необходимыми данными;

3) интенсивность использования всей информации в целом или ее отдельных видов при

решении управленческих задач, принятии решений и т.д.;

4) полнота использования информации;

5) направленность (целенаправленная информация для использования в определенных

подразделениях при решении конкретных задач; многоцелевая и многофункциональная);

6) своевременность поступления информации;

7) экономичность данного автотранспортного предприятия.

При всех прочих условиях информационное обеспечение любого производства должно

отвечать требованиям экономичности. В этой связи анализа затрат труда, средств, материалов и

других ресурсов, связанных с организацией и практическим использованием информационное

обеспечение в системе управления, является крайне необходимым.

17

Лекция № 6 Тема: Основы системного анализа. Управление запасами.

1. Сущность автоматизации управления в сложных системах.2. Структура системы в управлении.3. Классификация моделей управления.4. Модели управления запасами.

1. Сущность автоматизации управления в сложных системах

Под управлением понимается процесс формирования целенаправленного поведения

системы посредством информационных воздействий вырабатываемых человеком или

устройством.

К задачам управления относятся целепологание, стабилизация, слежение и оптимизация.

Задача целепологания – определение требуемого состояния или поведения системы.

Задача стабилизации – удержание системы на заданной траектории или в существующем

состоянии при наличии возмущающих воздействий.

Задача выполнения программы:

1) перевод системы в требуемое состояние в условиях, когда управляемые параметры

изменяются по заданным законам.

2) слежение – удержание системы на заданной траектории в условиях, когда законы

изменения неизвестны.

Задача оптимизации – перевод системы в наилучшее по некоторым параметрам состояние.

2. Структура системы в управлении

Система в управлении включает в себя три подсистемы:

- управляющая система (УС);

- объект управления (ОУ);

- система связи (СС);

Существуют технические и организационные системы. В организационных системах

главным элементом является лицо, принимающее решение (ЛПР).

Целью автоматизации и управления является совокупность средств информационной

техники и людей, объединенных для достижения определенных целей, в том числе для

управления – образуют информационную систему и информационные системы.

Общие цели автоматизации управления – повышение эффективности использования

возможностей объекта управления, которое обеспечивают:

1) повышение оперативности управления;

18

УС СС ОУх

у

(n)

(W)

2) повышение степени научной обоснованности принимаемых решений.

3. Классификация моделей управления

В начале 60 – х годов возникли математические модели экономических и инженерных

проблем. За последние несколько десятков лет модели сформировались в отдельные направления:

- линейное и нелинейное программирование;

- теория массового обслуживания;

- управление запасами.

При добавлении элементов теории вероятности эти модели стали называться

вероятностными. В рамках задач линейного и нелинейного программирования существует

подкласс задач:

- линейное программирование;

- целочисленное программирование;

- параметрическое программирование;

- дробно-линейное программирование;

- динамическое программирование.

4. Модели управления запасами

Под запасами понимают материалы, изделия и другую продукцию, хранящуюся на складе

для последующего использования. Запасы создаются для того, чтобы ослабить непосредственные

зависимости между поставщиком (производителем) и потребителем. Различают две системы

управления запасами:

- с фиксированным размером поставки – q0;

- с фиксированным интервалом времени между поставками Т0.

Все другие системы являются разновидностью этих двух систем.

В системе с фиксированным размером поставки фиксированное количество продукции

поставляется через равные или изменяющиеся интервалы времени. В идеальном случае

фиксированное количество продукции поставляется в тот момент времени, когда ее запас

достигнет нуля. При мгновенном пополнении запасов и нулевом времени исполнения заказа,

заказ удовлетворяется в тот же момент времени, в который он подается. Заказанное количество

продукции (запас) потребляется с постоянной скоростью, и когда оно достигает нуля, выдается

новый заказ. Фактически при таких идеальных условиях обе системы совершенно одинаковые.

Отклонение от идеальных условий и приводит к указанным двум системам управления запасами.

Запасы связаны с затратами. Чем больше величина запаса, тем меньше вероятность их

истощения и, следовательно, потерь от дефицита и отсутствия материалов, приводящих к сбою и

остановке производства. С другой стороны, увеличение запаса приводит к росту издержек на

хранение продукции.

19

Задача управления запасами состоит в отыскании оптимального размера запаса, а также

интервала времени между поставками и их величинами, минимизирующими затраты, связанные с

поставками и хранением материалов.

График управления запасами при идеальных условиях (равномерный расход продукции и

немедленное удовлетворение заказа)

В реальных условиях пополнение и исполнение заказов производятся в течение некоторого

времени и с запаздыванием, расход материалов со склада может идти неравномерно и наконец,

параметры системы пополнения запасов имеют стохастический характер. В результате появляется

дефицит в материалах. В этой связи следующий заказ подают раньше, чем будут полностью

израсходованы материалы предыдущей поставки, т.е. поставка начинается тогда, когда на складе

остались материалы.

Полученные результаты показывают, что величина постоянного переходного запаса

увеличивает затраты на содержание складского хозяйства, но не влияет на размер заказа.

Величина переходного запаса может быть обоснована путем сравнения затрат на содержание

дополнительного запаса и возможных потерь в связи с простоями производства из-за отсутствия

материалов.

20

Лекция № 7 Тема: Системы массового обслуживания.

1. Задачи системы массового обслуживания.2. Параметры, характеризующие системы массового обслуживания.

1. Задачи системы массового обслуживания

Задачами массового обслуживания в с/х производстве являются:

1. обслуживание комбайнов автомашинами на уборке урожая;

2. обслуживание автомашин контрольно-разгрузочными устройствами элеватора;

3. обслуживание тракторных агрегатов бригадой технического обслуживания и т.д.

Такие задачи решаются методами теории массового обслуживания.

В системах массового обслуживания запрос обслуживаемого объекта на выполнение какой-

либо работы называется заявкой или требованием. Например, момент наполнения бункера

комбайна зерном означает поступление заявки на обслуживание – на разгрузку в автомашину.

Обслуживающий аппарат, способный в любой момент времени удовлетворять только одну

заявку, называется каналом обслуживания.

2. Параметры, характеризующие системы массового обслуживания

Системы массового обслуживания с очередями обычно задаются следующими исходными

параметрами:

1. Плотность потока заявок - . Обратная величина 1/ является средним временем

(математическим ожиданием) интервала между поступлением двух смежных заявок.

В задачах массового обслуживания в основном рассматривается простейший поток

требований. Такой поток характеризуется:

а) стационарностью – вероятность поступления заявок за время t и не зависит от места

интервала t на временной оси, например, число заявок за 3 утренних часа практически равно

числу заявок на 3 вечерних часа;

б) отсутствием последствия – число заявок, поступающих в систему, независимо от числа и

характера предшествующих заявок;

в) ординарностью – одновременное поступление на обслуживание двух и более заявок

маловероятно.

2. Интенсивность обслуживания - это число обслуживаний, которое может быть

выполнено данным обслуживающим аппаратом в единицу времени. Обратная величина 1/

является средним (математическим ожиданием) временем (продолжительностью) обслуживания

одной заявки, которое определяется в результате статистических наблюдений.

3. Число обслуживающих аппаратов системы n.

4. k – число занятых обслуживающих аппаратов.

21

В системе обслуживания поток заявок как, правило, является случайным. Обычно случайно

и время обслуживания. Работа системы обслуживания протекает нерегулярно: то образуется

очередь на обслуживание, то происходит простой каналов обслуживания.

Задачей теории массового обслуживания является установление оптимальной (с

минимальными потерями) зависимости между характером потока заявок, числом каналов и их

производительностью (временем обслуживания), а также правилами работы системы

обслуживания.

Важнейшим параметром системы массового обслуживания является приведенная плотность

потока заявок

= /

Если заявки поступают в систему обслуживания с плотностью например равной 3 заявкам в

час (=3), а канал обслуживания обеспечивает удовлетворение только 1 заявки в час (=1), то в

системе обслуживания возникает очередь, которая будет расти неограниченно. Чтобы не

допускать этого, нужно иметь не один канал обслуживания, а несколько.

Важное значение для решения вопроса о функционировании системы имеет дисциплина

очереди, которая делит системы обслуживания на системы с отказом с ожиданием и со

смешанной дисциплиной очереди. В системах с ожиданием заявка, поступившая, когда все

каналы заняты, становится в очередь и ожидает, пока не освободится какой-нибудь канал. В с/х

производстве наибольшее распространение имеют системы обслуживания с ожиданием. Целью

анализа системы массового обслуживания является определение наиболее экономичного режима

функционирования системы.

22

Лекция № 8 Тема: Система проектирования и элементы логистики в АТП.

1. Система автоматизированного проектирования.2. Логистика, элементы логистики в АТП.3. CALS – технологии.

1. Система автоматизированного проектирования

В автомобилестроении широко используются компьютерные технологии САПР и АСУТП,

но они решают лишь частные задачи, такие как этапы жизненного цикла продукции.

Существуют несколько программ проектирования.

Auto Cad 2002, 2003, 2004 самая распространенная в мире система автоматизированного

проектирования. Программа сама по себе предлагает проектировщику инструменты

сокращающие количество шагов, при разработке проекта, позволяя тем самым проработать

большое количество шагов конструктивных вариантов и решений. Использование Auto Cad

позволяет:

1. Сократить время, на изменение чертежа, используя реальные размеры.

2. Обеспечить соответствующие стандарту предприятия соглашения по правилам

оформления чертежей.

На основе Auto Cad создано семейство Auto Cad LT – программа решения предметных

задач.

Auto Cad LT является лидером на рынке двумерных систем автопроектирования. Она

представляет собой оптимальную систему автоматического проектирования для выполнения

сложных двумерных чертежей и создание любой проектной документации.

Auto Desk – это программа для проектирования параметрических 2-х мерных моделей и

крупных сборов с возможностью генерации (создания) чертежей и проекций проектируемых

конструкций. Программа предлагает использовать уникальную технологию, которая ускоряет

проектирование сборов и эскизов. Подобные программы используются в архитектуре и

строительстве.

2. Логистика, элементы логистики в АТП

С переходом на рыночные отношения, коллективные и частные формы собственности,

горизонтальных связей в хозяйственных образованиях возникает необходимость в создании новой

системы управления. Стал необходим переход к принципам управления наиболее

соответствующей к современным условиям развития общества – принципом логистики.

Необходимость логистического перехода в практике хозяйственной деятельности

обусловлено переходом от рынка продавца к рынкам покупателя, которые требуют гибкого

реагирования производственных и торговых систем на быстро изменяющиеся приоритеты

23

покупателей.

Логистика транспорта – это проблема методического обеспечения. Современная концепция

логистики, рассматривается как эффективный мотивированны подход к управлению с целью

снижения издержек производства. Эта концепция принимается за основу экономической

стратегии предприятия, когда логистика используется как орудие в конкурентной борьбе и

рассматривается как управленческая логистика для реализации плановых решений размещения и

контроля материальных, финансовых и др. ресурсов.

В современных условиях использование логистики должно оказаться весьма эффективным,

т.к. создаются благоприятные условия такие как: экономические, юридические, политические для

функционирования экономики.

Существуют разные признаки логистики:

- функциональные; - отраслевые; - ресурсные.

По функциональному признаку различают:

1. Заготовительную; 2. Внутрихозяйственную; 3. Распределительную.

По отраслевому признаку различают:

1. Производственную; 2. Коммерческую; 3. Финансовую.

По ресурсному признаку различают:

1. Материальную; 2. Информационную; 3. Финансовую; 4. Кадровую.

В логистику транспорта следует отнести производственные логистики и материальные

логистики. Автопредприятия отличаются от промышленного предприятия, прежде всего

двойственной ролью функциональных логистических систем. Отличительная особенность

состоит в том, что оно не складирует готовую продукцию, поэтому процесс производства и

реализации транспортной продукции совпадает по времени. Это и другие отличия порождают

особенный подход к реализации общей схемы логистического управления.

3. CALS – технологии

CALS – технологии (Continuous Acquisition and Life Cycle Support) – непрерывная

поддержка жизненного цикла продукции. Родились эти технологии в середине 70-х годов в

оборонном комплексе США.

Сегодня главным фактором экономического роста промышленного развития стран

становится прогресс, достигнутый именно в области информационной технологии.

Такие технологии решают задачи интенсификации развития экономики за счет сведения к

минимуму материальных и финансовых затрат при производстве и эксплуатации продукции.

Задача, которую решает CALS – технология – это создание единой информационной среды

для всех этапов жизненного цикла и интеграция не только отдельных информационных

технологий, но и различных электронных технологий, описание изделий на одном и том же этапе

жизненного цикла применяемых на разных предприятиях. Иначе говоря CALS – технологии – это 24

этап использования компьютерных технологий на котором интегрированы, автоматизированы

системы управления проектными работами, предприятиями, интегрированной системой передачи

данных на основе телекоммуникаций объединенных в единое целое.

Перечень этапов жизненного цикла продукции:

1. Маркетинг – изучение рынка.

2. Проектирование или разработка продукции.

3. Планирование и разработка процесса.

4. Закупка.

5. Производство.

6. Упаковка и хранение.

7. Реализация.

8. Установка и ввод в эксплуатацию.

9. Техническая помощь и обслуживание.

10. Эксплуатация и потребление.

11. Утилизация.

В основе CALS – технологии лежит набор интегрированных информационных моделей, т.е.

моделей самого жизненного цикла и выполняемых в его ходе бизнес-процесс моделей изделий,

моделей производственной и эксплуатационной среды. Причем информационная интеграция

диктует и необходимость регламентирующих международных стандартов, описывающих правила

электронного представления данных об изделии, производственной среде и процессах, а также

правила обмена этими данными.

Что дает CALS – технологии с точки зрения экономической эффективности? Потенциально

– повышение качества и конкурентоспособности продукции, возможность выхода на рынок

раньше конкурента (за счет сокращения продолжительности производственного цикла),

уменьшение затрат на проектирование, производство и эксплуатацию продукта.

25

26

Лекция № 9 Прикладные системы автоматизации учета транспортной работы и диспетчерского управления движением на базе навигационных систем

1. Современные методы и средства определения местоположения и движения наземного транспорта

2. Технологические составляющие навигационных систем3. Область применения автомобильных навигационных систем4. Назначение и особенности функционирования навигационных систем (на примере

пассажирского автотранспорта)

1. Современные методы и средства определения местоположения и движения наземного

транспорта

С момента появления компьютеров, размеры которых позволяли перемещать их на

транспортных средствах, начали всерьез говорить об автомобильных навигационных системах.

Более конкретные очертания подобные системы приняли с момента возникновения глобальных

навигационных систем GPS (Global Positioning System, США) и ГЛОНАСС (Глобальной

навигационной спутниковой системы, Россия), позволивших определять координаты любого

объекта на земной поверхности.

В результате развития данных систем навигация шагнула из традиционных сфер

использования (геодезия и картография, мореплавание, авиация) в автомобильный транспорт.

Такой переход в значительной степени расширил область применения некогда узко специального

понятия «навигационные технологии», связанные с определением географических координат на

поверхности земного шара. Теперь понятие «навигация» все чаще используется на

автомобильном транспорте. Навигационные системы позволяют увидеть местонахождение

транспортного средства на электронной карте, проложить маршрут между пунктами отправления

и назначения, причем в отдельных случаях с учетом сложившейся организации движения и

ситуации на транспортно-дорожной сети.

Наиболее часто используемым устройством определения местоположения является

навигационный приемник GPS, который принимает и обрабатывает сигналы нескольких

спутников. Практически в любой точке земного шара можно одновременно наблюдать около 5

спутников.

Каждый спутник передает закодированный сигнал (его составной мастью является сигнал

времени с данными), на основании которого приемник GPS может определить свое

местоположение при условии, что в его попе зрения находится нужное количество спутников (не

менее трех). Естественным недостатком навигационных систем является невозможность приема

сигнала в тоннелях, зданиях и других местах с экранирующим действием.

Основой для расчета местоположения являются значения разности местного времени и

времени отдельных спутников, по которым с учетом скорости света определяется расстояние

между приемником и отдельными спутниками. Точность определения местоположения (по

различным опубликованным данным) составляет порядка 20 м. Для дальнейшего повышения

27

точности (особенна в условиях плохого приема сигнала в городах, тоннелях и т. п.) используется

так называемая дифференциальная система позиционирования (DGPS) совместно с датчиком

транспортного средства, определяющим пройденный путь (тахометром), и гироскопом. Гироскоп

представляет собой навигационный прибор, основным элементом которого является быстро

вращающийся ротор, закрепленный так, что ось его вращения может поворачиваться. Таким

образом, гироскоп регистрирует все отклонения движения от прямой линии, а тахометр измеряет

пройденное расстояние. Навигационный компьютер при выходе транспортного средства из зоны

плохого приема и последующем определении его местоположения с помощью GPS сравнивает

положение, определенное с помощью GPS, с реальной сетью дорог на цифровой карте. При

использовании DGPS один и; приемников, называемый опорной станцией, располагается в месте

координаты которого определены точно. Сравнивая известные координаты с измеренными GPS-

приемник вырабатывает поправки и затем передает их по радиоканалу потребителям для

уточнения своих координат. Все вышеописанное осуществляется в сочетании с точными

цифровыми картами.

В настоящее время в реально внедряемых автоматизированных системах управления

транспортом применяются следующие методы определения местоположения транспортного

средства:

спутниковая навигация;

локальная навигация;

гибридные навигационные системы.

При использовании спутниковой навигации местоположение подвижной единицы

определяется по сигналам глобальной спутниковой системы (GPS/ГЛОНАСС). В данном случае

на транспортном средстве необходимо наличие навигационного приемника, который

обеспечивает прием сигналов от спутников и вычисление координат транспортного средства на

местности.

Основными преимуществами метода спутниковой навигации являются непрерывность

контроля и отсутствие необходимости установки какой-либо аппаратуры (типа

автоматизированных контрольных пунктов, радиомаяков и др.) на маршрутной сети. Основной

недостаток данного метода - относительно высокая стоимость бортового оборудования.

При использовании локальной навигации факт проследования транспортным средством

определенной контрольной точки определяется по сигналам специальной аппаратуры,

устанавливаемой по маршруту следования транспортного средства (как правило, на маршрутной

сети городского и пригородного транспорта).

В развитых городских системах используются различные типы радиотехнических средств

локальной навигации: устройства контрольного пункта (УКП), радиометки, радиомаяки. Маяки

располагаются вдоль дорог и определяют местоположение транспортного средства с датчиком

относительно соответствующего маяка. Эта информация передается в центр управления, где

определяется положение соответствующего транспортного средства на местности.28

Основным преимуществом локальной навигации является относительно невысокая

стоимость бортового оборудования. Основные недостатки данного метода связаны с

необходимостью установки аппаратуры контрольных пунктов на маршрутах и с дискретностью

контроля местоположения транспортного средства (контроль и сопровождение обеспечиваются

только в определенных точках).

При использовании гибридных навигационных систем местоположение подвижной

единицы определяется с помощью сочетания двух вышеперечисленных методов. С точки зрения

затрат автотранспортных предприятий данный метод является «золотой серединой», так как

сочетает полный контроль транспортных средств на сложных маршрутах (как правило,

пригородных) и выборочный контроль на отдельных узловых транспортных развязках

транспортно-дорожной сети.

2. Технологические составляющие навигационных систем

Навигационные системы обеспечивают возможность оперативного управления

перевозками, фиксации фактически выполненной транспортной работы за счет сбора, передачи и

обработки информации о местоположении транспортных средств, доступа к этой информации всех

заинтересованных участников транспортного процесса.

Можно выделить следующие основные технологические составляющие навигационных

систем:

средства получения навигационных отметок;

средства фиксации и хранения навигационных отметок на борту автомобиля;

средства передачи данных с борта автомобиля в диспетчерские пункты;

программно-технические средства обработки информации.

К средствам получения и фиксации навигационных отметок относятся спутниковые

антенны, спутниковые приемники (ГЛОНАСС/GPS). Оборудование локальной навигации -

устройства подвижной единицы, взаимодействующие с устройствами контрольных пунктов

локальной навигации в момент прохождения транспортным средством специального контрольного

пункта в узловых точках маршрутной сети.

Для фиксации и хранения навигационных отметок на борту автомобиля используются

бортовые контроллеры и автономные навигационные регистраторы транспортной работы (РАТР-

Н) типа «черный ящик», который состоит из навигационного приемника (с контроллером и

радиомодемом) и радиостанции «ближнего» радиоканала. Посредством данной радиостанции

осуществляется (в автоматическом режиме) выгрузка навигационных данных на АТП или на

маршруте (при условии наличия базовой станции на маршрутной сети).

При оборудовании приборами РАТР-Н, например, городских маршрутных автобусов, не

имеющих средств оперативной радиосвязи с радиоцентром, обеспечивается запись истории

движения и скоростных режимов транспортного средства в любой точке маршрута (также и вне 29

маршрута) за счет регистрации навигационных данных в памяти бортового блока. При возврате в

парк или подходе к оборудованной контрольной точке маршрута (например, в центре

топологической звезды маршрутной сети городского пассажирского транспорта) происходит

считывание накопленных данных о движении в компьютер диспетчерского пункта. При этом

обеспечивается не только учет фактической работы на линии, но и оперативное управление

городскими пассажирскими перевозками (с учетом темпа обновления данных один раз за рейс).

Преимуществом данного варианта является то, что в перспективе, по мере наличия финансовых

средств, регистраторы автономные транспортные навигационные (РАТР-Н) могут поэтапно

доукомплектовываться средствами оперативной радиосвязи (например, средствами сотовой связи)

без переработки контроллеров. Таким образом, реализуется идеология поэтапного создания

полнофункциональной радионавигационной системы. При этом на первом этапе обеспечивается

100%-ый объективный инструментальный учет транспортной работы.

В качестве средств передачи данных с борта автомобиля в диспетчерские пункты могут

служить:

технические средства, использующие «ближний» радиоканал (200...300м);

радиостанции УКВ-радиосвязи (однозоновой - до 50 км и многозоновой - до 100 км и

более);

радиостанции транкинговой радиосвязи;

радиотелефоны мобильной сотовой связи стандарта GSM;

радиотелефоны спутниковой связи.

В автотранспортном средстве может быть установлен целый ряд дополнительных

специализированных устройств, таких как «тревожная кнопка SOS», дисплей - индикатор

водителя, средства контроля оплаты проезда и подсчета количества пассажиров (валидатор,

турникет) и т.д. Транспортное средство может также быть оборудовано устройствами для

автоматического подсчета количества входящих и выходящих пассажиров (для пассажирских

ДТП). В данном случае инфракрасные и тепловые приемоизлучатели располагаются в дверях

автобуса, блоки анализатора и контроллера обеспечивают накопление данных о пассажирах с

фиксацией места входа-выхода по данным спутниковой навигации. Выгрузка данных в конце смены

осуществляется в парке автоматически по радиоканалу «ближнего» действия - при условии

наличия базовой станции, принимающей данную информацию.

Средствами связи оборудуются и диспетчерские центры (базовое радиотехническое

оборудование), а также распределенные корпоративные и локальные вычислительные сети,

объединяющие компьютеры диспетчерского центра, автотранспортных предприятий и

управляющих структур.

К программно-техническим средствам обработки информации относятся:

компьютеры и периферийное оборудование;

кабельные системы и коммутационное оборудование локальных сетей;

системное программное обеспечение;30

системы управления базами данных (СУБД);

прикладное программное обеспечение.

Как правило, прикладное программное обеспечение позволяет взаимодействовать с

информацией, хранящейся в базах данных (навигационные отметки, объекты транспортной

инфраструктуры и т.п.), и картографической информацией.

3. Область применения автомобильных навигационных систем

Навигационные системы используются на: автотранспорте личного пользования (как

правило, легковые автомобили); грузовом автотранспорте; пассажирском автотранспорте.

Навигационные системы на автотранспорте личного пользования (индивидуальном

транспортном средстве), как правило, представляют собой системы без учета динамики изменения

дорожных условий (типа VNCS - Vehicle Navigation and Communication System). Данные системы

основаны на применении компактного диска (CD ROM) в транспортном средстве с дисплеем,

изображающим карту страны, области или города.

Суть работы таких систем заключается в том, что водитель задает место назначения своей

поездки, и ему с помощью цифровой карты (либо синтезатором речи) предлагается оптимальный

маршрут движения. При этом местоположение его автомобиля определяется автоматически в

момент активизации системы. Дальнейшее уточнение местоположения осуществляется с помощью

коррекции в зависимости от движения транспортного средства по реальной карте.

Для грузового автотранспорта используются в основном системы так называемой

динамической навигации. Они способны предлагать водителю маршрут движения с учетом

фактических условий движения на дорожной сети.

Наиболее развитой навигационной системой в транспортном средстве является навигация

on-line (когда транспортное средство сообщает свои координаты вышестоящему центру

посредством коммуникационного канала). При этом определенный диспетчерский центр

рассчитывает оптимальную трассу с учетом реальных условий движения и передает данные

расчета водителю.

Все существующие навигационные системы способны давать высокое разрешение

предоставления информации. Планируемый маршрут в сочетании с актуальным местоположением

автомобиля служит в качестве источника информации для отображения транспортного средства на

карте, выводимой на дисплей. Пользователь может на карте прочитать название улицы, по которой

он едет, или расстояние до следующего перекрестка.

Особое внимание необходимо уделять времени вывода информации. Это может оказаться

очень важным в случае скоростных дорог, когда необходимо предоставлять сведения с

определенным опережением, для того чтобы водитель мог своевременно реагировать. При

установке большего масштаба на дисплее можно отображать названия улиц и отдельные

перекрестки, что может оказаться полезным при проезде через населенные пункты.31

Использование навигационных систем на пассажирских предприятиях связано с более

сложными технологическими решениями, основанными на планировании транспортной работы

(построение маршрутной сети, расчет расписания, формирование суточных нарядов),

автоматическом мониторинге движения автобусов и оперативном диспетчерском управлении,

получении выходных (отчетных) форм о работе подвижного состава на линии. Более подробно

особенности функционирования автомобильных навигационных систем на примере

пассажирского транспорта рассмотрены в последующих разделах.

4. Назначение и особенности функционирования навигационных систем (на примере

пассажирского автотранспорта)

На пассажирском транспорте навигационные системы используются для оперативного

управления движением и учета фактически выполненной транспортной работы. В основном это

связано с работой так называемых автоматизированных систем диспетчерского управления

(АСДУ). Дальнейшее рассмотрение особенностей функционирования навигационных систем на

пассажирском транспорте будет проводиться в рамках функционирования АСДУ.

Внедрение навигационных систем на пассажирских предприятиях направлено на решение

следующих базовых задач.

1. Информационное обеспечение перевозок: ведение паспортов маршрутов, расчет

расписаний движения, формирование электронной карты города и пригородной зоны (нанесение и

корректировка маршрутной сети), составление оперативных сменно-суточных заданий (нарядов) и

т.д.

2. Оперативное управление движением.

3. Формирование и вывод оперативных справок и выходных отчетных форм в конце смены.

В свою очередь, оперативное управление движением заключается в решении следующего

блока задач: автоматизированный контроль процесса выпуска подвижного состава на линию и его

возврата в парк; автоматизированный контроль движения транспортных средств, формирование и

выдача сообщений об отклонениях от графиков движения отдельных подвижных единиц;

реализация управленческих воздействий диспетчера (корректировка графиков движения, выпуск

резервного транспорта, изменение расписания движения и т.п.).

В основном управляющие воздействия диспетчера доводятся до водителей в сеансах

радиосвязи, но при наличии соответствующего оборудования (например, бортового дисплея

водителя) возможна отправка текстового сообщения, также, если используется радиотелефон

мобильной сотовой связи, это может быть реализовано посредством «коротких текстовых

сообщений» (SMS).

Зарубежный и отечественный опыт эксплуатации АСДУ на базе спутниковой навигации

показывает, что внедрение таких систем приводит к сокращению численности транспортных

средств, необходимых для выполнения конкретной транспортной работы. При этом зависимость 32

эффективности системы от ее масштабов является нелинейной. Это достигается за счет получения

возможности организации централизованного управления всем парком подвижных средств с

учетом фактически складывающейся обстановки в реальном масштабе времени.

Внедрение навигационных систем позволяет производить объективную оценку результатов

работы водителей и диспетчеров. Что исключает основания для потенциальных конфликтов в

трудовых коллективах, связанных с оценкой выполненных работ, необоснованным

предоставлением более «выгодных» условий и транспортных заданий и т.д. После внедрения

системы каждый участник перевозочного процесса в любой момент времени может получить

информацию о результатах своей работы. При этом полностью исключается возможность влияния

на этот процесс субъективных факторов. Таким образом, указанные системы позволяют повысить

объективность оценки труда участников перевозочного процесса и исключить некоторые

предпосылки для трудовых конфликтов.

Эффективность АСДУ значительно повышается, если задействованы все виды

пассажирского транспорта в городской черте и пригородной зоне, а также при осуществлении

диспетчерского управления специальным и технологическим транспортом (как правило, это

автомобили безопасности движения, тягачи, аварийно-ремонтные машины и т.д.).

33