Современные концепции и технологии в информационном
жүктеу/скачать 0,81 Mb.
|
доклад
- Бұл бет үшін навигация:
- ДОКЛАД На тему
|
Министерство образования и науки Республики Казахстан Костанайский региональный университет имени А. Байтурсынова Инженерно – технический институт имени А.Айтмухамбетова Кафедра машин, тракторов и автомобилей ДОКЛАД На тему: Современные концепции и технологии в информационном обеспечении транспортных систем Дисциплина: Информационные технологии на транспорте Выполнил: студент 3 курса Группы 19-311-10 Азбергенов Е. Т. Проверил: м.с.х. наук ст. преподаватель Кабдушева А.С. Костанай, 2021 План
Понятие о системах информационного обеспечения транспортной системы. …3-5 Проектирование систем информационного обеспечения в области автомобильного транспорта. Система тяговых плеч. ……………………………………………… 5-9 Технологии беспроводных сенсорных сетей. …………………………………… 9-12 Электронная идентификация автотранспортных средств. ………………………12-15 Анализ автотранспортной системы. ……………………………………………….15-16 Управление транспортными потоками ……………………………………………16-18 Заключение. ………………………………………………………………………….19 [1] В 90-х г. ХХ в. отечественные предприятия транспорта, особенно связанные с грузоперевозками, одними из первых в новых экономических условиях почувствовали необходимость внедрения информационных технологий в управление производственными процессами. Конкуренция на рынке транспортных услуг в связи с возникновением множества мелких частных компаний в сочетании с жесткой налоговой политикой и удорожанием ресурсов поставили транспортные компании перед необходимостью мобилизовать свои внутренние резервы. Очевидным стало то, что эффективная деятельность транспортных компаний уже невозможна без широкого использования информационных технологий. В основе процесса управления материальными потоками лежит обработка информации, циркулирующей в системах различного назначения. При этом, говоря об информационных технологиях, интегрированных информационных и коммуникационных системах, подчеркивается приоритет информации над техникой и технологией обработки данных. Во главу угла ставится качество и доступность информации для специалистов, удобство ее представления и использования для решения производственных задач. Информация – сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления. Информационные технологии – процессы, методы поиска, сбора, хранения, обработки, предоставления, распространения информации и способы осуществления таких процессов и методов. Информационные технологии требуют сложной подготовки, значительных первоначальных затрат и наукоемкой техники. Их введение должно начинаться с создания математического обеспечения и формирования информационных потоков в системах различного назначения. Информационная система – совокупность содержащейся в базах данных информации и обеспечивающих ее обработку информационных технологий и технических средств. Иначе информационную систему называют системой информационного обеспечения. Внутренние потребители информационной системы: подразделения маркетинга, отдел снабжения и сбыта, склад, разработчики изделий и технологий, управленческое звено предприятий. Внешние потребители и поставщики информации: потребители продукции, поставщики сырья и комплектующих, посредники, предприятия конкуренты, инвесторы, рекламодатели. Основные принципы построения информационной системы: – иерархия (подчиненность задач и использования источников данных); – агрегированность данных (учет запросов на разных уровнях); – избыточность (построение с учетом не только текущих, но и будущих задач); – конфиденциальность; – адаптивность к изменяющимся запросам; – согласованность и информационное единство (определяется разработкой системы показателей, в которой исключалась бы возможность несогласованных действий и вывод неправильной информации); – открытость системы (для пополнения данных). Информационный поток – это совокупность сообщений циркулирующих в рассматриваемой системе, между системой и внешней средой сообщений, необходимых для управления и контроля операций. Информационный поток может существовать в виде движения бумажных и электронных документов. Схема движения информационных потоков в системе информационного обеспечения участников перевозки грузов В логистике выделяют следующие виды информационных потоков: – в зависимости от вида связываемых потоком систем: горизонтальный и вертикальный; – в зависимости от места прохождения: внешний и внутренний; – в зависимости от направления по отношению к системе: входной и выходной. Информационный поток характеризуется следующими показателями: источник возникновения, направление движения потока, скорость передачи и приема, интенсивность потока и др. Управлять информационным потоком можно различными способами: 1) изменяя направление потока; 2) ограничивая скорость передачи до соответствующей скорости приема; 3) ограничивая объем потока до величины пропускной способности отдельного узла или участка пути. Основным типом информационного продукта служат статистические данные, а также факты, знания, умения, представляемые как в первичной, так и в обработанной форме. Система действует с учетом технических и правовых ограничений, может работать в нескольких режимах: – информационно-справочном; – режиме сортировки и группировки; – аналитическом (выдача аналитических сведений и документов по результатам обработки более двух характеристик разной принадлежности); – расчетном (выполняются расчеты по заранее формализованным моделям и зависимостям); – советующем (выдается несколько решений на основе формализованных и интуитивных методов); – обучающем; – оптимизационном. Значимым элементом любой логистической системы является подсистема, обеспечивающая прохождение и обработку информации, которая при ближайшем рассмотрении сама разворачивается в сложную информационную систему, состоящую из различных подсистем. Так же как и любая другая система, информационная система должна состоять из упорядоченно взаимосвязанных элементов и обладать некоторой совокупностью интегративных качеств. Декомпозицию информационных систем на составляющие элементы можно осуществлять по-разному. Наиболее часто информационные системы подразделяют на две подсистемы: функциональную и обеспечивающую. Функциональная подсистема состоит из совокупности решаемых задач, сгруппированных по признаку общности цели. Обеспечивающая подсистема, в свою очередь, включает в себя следующие элементы: – техническое обеспечение, т.е. совокупность технических средств, обеспечивающих обработку и передачу информационных потоков – информационное обеспечение, которое включает в себя различные справочники, классификаторы, кодификаторы, средства формализованного описания данных; – математическое обеспечение, т.е. совокупность методов решения функциональных задач; – программное обеспечение – комплекс программ и совокупность средств программирования, обеспечивающих решение задач управления материальными потоками, обработку данных, получение справочных данных и функционирование технических средств. [2] Междугородные регулярные перевозки грузов по системе тяговых плеч – эффективная система перевозок с точки зрения времени доставки груза и режима работы водителей. При этой системе затрачивается гораздо меньше времени на перевозки, так как доставка груза от пункта отправления до пункта назначения осуществляется не одним водителем, как это было при сквозной системе движения, а последовательно несколькими водителями. Такая система организации перевозки грузов имеет ряд отличий от традиционной сквозной системы организации перевозки грузов. 1. Система требует организации на трассе маршрута пунктов передачи груза, которые должны быть соответствующим образом оборудованы и обеспечены необходимым персоналом. 2. В отличие от сквозной системы перевозок, при организации движения по системе тяговых плеч происходит последовательная передача грузов от одних лиц к другим, что требует обеспечения сохранности грузов в процессе их доставки. Грузы передаются в опломбированных полуприцепах по счету мест, гарантируя их сохранность на всем пути следования. 3. Перевозка по системе тяговых плеч осуществляется водителями разных автотранспортных предприятий (организаций), расположенных в начальном, промежуточных и конечном пунктах маршрута перевозки. Успешная перевозка грузов возможна при условии согласованной работы всех автотранспортных предприятий (организаций), участвующих в доставке груза грузополучателю, при строгом соблюдении установленных графиков и расписаний движения. 4. Непрерывность движения грузов по междугородному маршруту независимо от его протяженности, за исключением кратковременных перерывов в моменты передачи грузов. Отсутствуют неизбежные при сквозном движении простои подвижного состава с грузом, вызываемые необходимостью продолжительного отдыха водителей в пути. 5. Каждый водитель работает на определенном участке маршрута перевозки, называемом плечом. Доставив груз в определенный конечный пункт обслуживаемого им тягового плеча, водитель сдает груз, получает новый, следующий в обратном направлении, и к концу своего рабочего дня возвращается в расположение своего автотранспортного предприятия (организации). Второй водитель принимает груз, доставленный первым водителем, транспортирует его дальше и, прибыв в следующий пункт следования, сдает груз третьему водителю. Второй водитель так же возвращается с новым грузом, отправляемым в обратном направлении, а доставляемый груз продолжает свой путь и передается от водителя к водителю до тех пор, пока не прибудет в пункт своего назначения. Возможность и целесообразность организации междугородных регулярных перевозок грузов по системе тяговых плеч определяется следующими основными факторами: – протяженностью и характером маршрута перевозки грузов; – наличием постоянного грузопотока на данном маршруте; – наличием грузовых автомобильных станций (терминалов) и их агентств в конечных и промежуточных пунктах маршрута. Схема линии и оборотов по системе тяговых плеч Одной из важнейших проблем, разрешающихся при организации междугородных регулярных перевозок грузов по системе тяговых плеч, является улучшение условий труда водителей. Это достигается тем, что к концу рабочего дня каждый водитель возвращается в пункт расположения своего автотранспортного предприятия (организации) и места жительства. Чтобы уменьшить время доставки груза при движении по системе тяговых плеч, необходимо свести к минимуму время, затрачиваемое водителем в пунктах отправления и получения груза. Это возможно при заблаговременной загрузке подвижного состава в пункте отправления, при доставке груза получателю и подготовке полуприцепа для следования в обратном направлении в отсутствие водителя, занятого на междугородной перевозке. Водитель обязан только принять и сдать загруженный полуприцеп. В связи с этим потребность полуприцепов возрастает и составляет 160–165 % к числу тягачей. Чтобы избежать пробегов подвижного состава без груза и затрат, связанных с оборудованием пунктов передачи грузов, следует размещать эти пункты там, где имеются грузовые автомобильные станции (терминалы). Терминал – это комплекс сооружений, оснащенных современным технологическим оборудованием, позволяющий выполнять весь спектр услуг, связанных с процессом транспортирования и распределения. В отдельных случаях устанавливаемая протяженность тяговых плеч может вызывать отклонения от нормального режима работы водителя. Количество тяговых плеч зависит от общей протяженности маршрута. Целью создания системы информационного обеспечения участников автомобильной перевозки грузов по системе тяговых плеч является автоматизация трудоемких и рутинных процессов. Составление графика и маршрута движения транспортных средств, участвующих в перевозке грузов по системе тяговых плеч. Ввиду особенности способа перевозки грузов, диспетчеру, используя информационную систему, необходимо рассчитать маршрут так, чтобы он проходил через терминалы (участки перецепки), участвующие в системе перевозки методом тяговых плеч. Эту трудоемкую задачу берет на себя информационная система Обработка запроса на формирование маршрута План-маршрут (в модели информационной системы) – информационный поток, содержащий данные о грузе, маршрут и расписание перевозки, список участвующих грузоперевозчиков. Пункт перецепки – хозяйственная территория на территории терминала или вне её, приспособленная для отцепки и зацепки полуприцепов к тягачам. Участки маршрута между терминалами (участками перецепки) и есть плечи маршрута. После составления маршрута системе необходимо рассчитать график движения транспортных средств, время подачи транспортных средств в терминалы для перецепки полуприцепов, рассчитать количество Алгоритм подбора маршрута на основе вводимых данных и базы терминалов (участков перецепки) Запрос, содержащий начальный и конечный пункты грузоперевозки, параметры груза Результат обработки запроса диспетчера подвижного состава, необходимого для перевозки груза. Также должен подбираться встречный поток груза для уменьшения порожнего пробега подвижного состава. Концептуальная модель – модель предметной области, состоящей из перечня взаимосвязанных понятий, используемых для описания этой области, вместе со свойствами и характеристиками, классификацией этих понятий по типам, ситуациям, признакам в данной области и законов протекания процессов в ней. Для разработки концептуальной модели системы информационного обеспечения было применено программное обеспечение «All Fusion Process Modeller», позволяющие в удобной форме создавать диаграммы процессов грузоперевозки в стандарте IDEF0. В контекстной диаграмме блока «Перевозка грузов по системе тяговых плеч» процесс грузоперевозок можно представить следующим образом. Осуществление грузоперевозок происходит на основе нормативных документов, определяющих требования охраны труда, правил дорожного движения, законов и законодательных актов, устава компании, внутреннего регламента, приказов, распоряжений и т.п. Вход. Входным воздействием, необходимым для работы грузоперевозок, являются заявки клиентов, финансовый и материальный поток, данные о месте положения перевозимых грузов. Работу грузоперевозок осуществляют: – персонал организации: диспетчер регистрирует заявки, полученные от клиентов, а также направляет машины с водителями на место выполнения заявки и выдает водителям путевые листы; водитель выполняет перевозку груза, стремится следовать маршруту и графику доставки груза; работники терминалов выполняют погрузочно-разгрузочные работы; – машина является инструментом перевоза груза и не может работать самостоятельно; – аппаратно-программное обеспечение позволяет функционировать информационной системе; в состав входит программное обеспечение, компьютерное и периферийное оборудование; – организационно-техническая система – склады (терминалы), автомобильные стоянки, станций техобслуживания, станции перецепки, расходные материалы для работы всего предприятия. Выход. Выходными сущностями будут являться выполненные заявки, полученная выручка, созданные документы, информация и отчеты о грузоперевозках. [3] Беспроводный доступ является единственным способом организации непрерывной связи с движущимися автотранспортными объектами, выполняемой в целях контроля перевозочных процессов и оперативного управления ими. При этом выбор наиболее эффективной технологии определяется особенностями передаваемой информации: голосовой обмен наиболее целесообразен методами сотовой связи, непрерывный контроль текущего положения автотранспортного средства – технологиями больших беспроводных сетей, контроль прохождения автотранспортом фиксированных точек маршрута – средствами Wi-Fi, и так далее. Знание основных технических параметров технологий беспроводной связи, и их учет при организации информационного взаимодействия, позволяют получить и реализовать максимально экономичные и эффективные решения в отношении мобильных объектов автотранспортных систем. Вместе с тем, в автотранспортной деятельности большое значение имеют и вопросы организации информационного обмена со стационарными, либо ограниченно мобильными абонентами. Система информационного обмена, построенная на беспроводных технологиях и обеспечивающая перемещение ее участников по ограниченной территории или зданию без потери взаимодействия между ними, является непременным атрибутом современного автотранспортного предприятия. Беспроводная сенсорная сеть образована множеством устройств двух видов – датчиков (сенсоров) и исполнительных устройств; в качестве средства связи между ними используются радиоканалы. Датчики предназначены для определения некоторых параметров своего окружения (например, температуры или освещенности) с последующей передачей значений этих параметров исполнительным устройствам. Исполнительное устройство осуществляет автоматическое управление или регулирование окружающей среды; вид и интенсивность вырабатываемых этим устройством регулирующих или управляющих воздействий определяется как значениями параметров, полученных от датчиков, так и заложенным в устройство алгоритмом управления. Таким образом, датчики преобразуют параметры окружающей среды в сигнал, а исполнительные устройства преобразуют свои входные сигналы в управляющие воздействия. Беспроводная сенсорная сеть является распределенной и, как правило, самоорганизующейся. Радиус ее охвата может достигать не километров, что достигается за счет ретрансляции сигналов между устройствами сети. При увеличении радиуса сети растет мощность передаваемых по сети сигналов и снижается ее пропускная способность. Поскольку датчики в сети, как правило, имеют автономное питание, мощность генерируемых ими сигналов невелика, что на практике может существенно ограничить размеры сенсорных сетей по сравнению с теоретически возможными размерами. Распространенной технологией, реализующей принципы построения сенсорных сетей, является Z-Wave. В сетях Z-Wave возможно присутствие нескольких типов узлов, различающихся по своим функциям. Контроллеры хранят топологию сети (информацию обо всех ее узлах), и на основе этих сведений способны выстраивать маршруты, по которым должны передаваться данные. Контроллеры делятся на портативные, которые можно перемещать в сети (после чего они самостоятельно определят в ней свое новое место), и статические, которые перемещать (без принудительной перенастройки) нельзя. Обратиться к портативным контроллерам невозможно, они невидимы для остальных устройств сети; однако сами они могут опрашивать другие устройства (для выявления текущей топологии сети), а также отдавать им команды и тем самым управлять передачей данных по сети. Дочерние устройства поддерживают маршрутизацию во всей сети или какой-либо ее части, получая необходимую для маршрутизации информацию от контроллеров. Конечные устройства являются датчиками, которые могут только пересылать генерируемые ими сигналы к соседним с ним узлам, после чего доставка этих сигналов возлагается на контроллеры и дочерние устройства. Все контроллеры сети (как статические, так и портативные) связаны определенными отношениями подчинения, проявляющимися при выполнении ими своих функций. В сети существует единственный первичный контроллер, который является координатором всей сети; только он может изменять учитываемую топологию сети (добавлять в нее новые или удалять исчезнувшие узлы). Обнаружив и зафиксировав изменения в топологии сети, первичный контроллер сообщает эти изменения всем устройствам, способным выполнять маршрутизацию данных. Все остальные контроллеры являются вторичными, и их функционирование (в части выстраивания маршрутов) полностью определяется информацией, получаемой ими от первичного контроллера. Каждое устройство идентифицируется двумя параметрами: идентификатором сети Home ID, в которую устройство включено, и номером узла Node ID в этой сети. Любая сеть характеризуется своим значением Home ID, которое фиксируется на стадии создания сети, когда в ней появляется первое устройство (этим устройством может быть только первичный контроллер). Каждая сеть Z-Wave может содержать до 232 устройств с различающимися номерами узлов (при одинаковых значениях Home ID). Номер узла присваивается устройству первичным контроллером в момент подключения этого устройства к сети; тогда же ему сообщается идентификатор сети и Home ID первичного контроллера. Если устройства имеют несовпадающие идентификаторы сети, они принципиально не могут обмениваться информацией; это позволяет нескольким сетям Z-Wave независимо функционировать на одной территории. Технология Z-Wave позволяет создавать ячеистые сети (mesh net), в которых все промежуточные узлы могут принимать и передавать сигналы. Ячеистые сети отличаются повышенной живучестью, поскольку маршрутизация в них выполняется с учетом их фактического состояния; при нарушении связи между определенными узлами сети сигнал будет доставлен через другие узлы (конечно, если сеть при этом сохраняет связность).Устройства Z-Wave используют низкий радиочастотный диапазон (Россия – 869 МГц, Европа – 868,42 МГц, США – 908,42 МГц), который отличается малым количеством источников потенциальных помех, но требует наличия прямой видимости для соседних узлов сети. Дальность передачи составляет не более 30 м при скоростях, не превышающих 40 кбит/с; для расширения Z-Wave Plus (2013 год) эти показатели равны 50 м и 100 кбит/с. С учетом того, что система управления сетью, включая маршрутизацию и управление исполнительными устройствами, построена на относительно небольшом количестве коротких команд, такая пропускная способность вполне достаточна для организации контроля и автоматического управления жилыми и коммерческими объектами. С целью экономии электроэнергии устройствами сети (большинство которых снабжены только маломощными источниками энергии, батарейками и миниатюрными аккумуляторами), значительная их часть функционирует как спящие. Такие устройства большую часть времени находятся в отключенном (спящем) состоянии, не потребляя при этом электроэнергии. Просыпаясь с определенной периодичностью, устройство оповещает соседей о своей готовности выполнить доступную ему работу, при наличии такой работы выполняет ее, после чего снова засыпает. Особенно эффективен спящий режим для сенсоров, определяющих состояние окружающей среды через зафиксированные промежутки времени. В меньшей степени экономия электроэнергии возможна у часто слушающих устройств, которые просыпаются часто (примерно раз в секунду) для проверки наличия специального пакета, сформированного каким-либо другим устройством в сети. При наличии такого пакета устройство выполняет действия, необходимые разбудившему его устройству, после чего снова переходит в спящий режим. Также с целью экономии энергии, все устройства в сети Z-Wave не могут занимать передачей своих данных более 1% времени. Технология ZigBee отличается схожими с Z-Wave принципами построения сенсорной сети и ее характеристиками. Технология использует частотный диапазон в районе 2,4 ГГц, что обеспечивает несколько большую, по сравнению с Z-Wave, дальность передачи (десятки метров в помещении и до 200 м на открытом воздухе) и ее скорость (250 кбит/с), но потенциально связано с наличием помех, поскольку данный диапазон используется и другими широко распространенными устройствами. Повышение помехоустойчивости достигается разбиени- 87 ем частотного диапазона на 16 каналов по 5 МГц каждый, с возможностью оперативного переключения устройств в сети на любой из этих каналов. Технология ZigBee является хорошей основой при создании систем позиционирования на небольших площадях (например, в пределах производственной территории), когда в режиме реального времени требуется отслеживать перемещения отдельных объектов. Создание сенсорных сетей при минимальном энергопотреблении возможно на основе технологии EnOcean, в рамках которой используются датчики сверхмалых размеров с генераторами электроэнергии. Устройства в сетях EnOcean способны получать энергию в результате событий, постоянно происходящих в окружающей среде: механическое движение, потоки тепла, освещенность, ветер; это дает им возможность функционировать автономно очень длительное время. Общее количество устройств в сети практически не ограничено; за счет использования специального протокола обмена данными, взаимные помехи, даже от близко расположенных датчиков, отсутствуют. Это достигается оснащением каждого пакета передаваемых данных своим индивидуальным адресом, что позволяет структурировать поток данных, одновременно передаваемых однотипными устройствами. Кроме того, каждый пакет передается не менее 3 раз, каждый раз на уникальном участке временного диапазона. Технология EnOcean, так же, как и технология Z-Wave, использует диапазон частот в районе 868 МГц. В пределах прямой видимости при этом обеспечивается скорость 120 кбит/с на расстояниях до 300 м [4] Автоматическая идентификация объектов автотранспортных систем существенно расширяет возможности по контролю и управлению транспортными и логистическими процессами. Технологии электронной идентификации дают возможность учета грузов, как на стадии их нахождения на складе, так и на протяжении перевозки, причем в режиме реального времени, что позволяет планировать и контролировать товарно-транспортные потоки с максимальной эффективностью. Технологии глобального позиционирования существенно упрощают процедуры контроля маршрута движения транспортного средства, включая организацию его перемещения по платным участкам автомобильных дорог. Выбор и использование наиболее эффективных и экономичных информационных технологий автоматической идентификации, так же, как и соответствующего им технического оборудования, является важным вопросом в деятельности автотранспортного предприятия. Средства автоматической идентификации параметров автотранспортного потока являются действенной основой при организации дорожного движения и его регулировании, исходя из сложившейся на дороге ситуации. Это является особенно важным для крупных мегаполисов, с недостаточной пропускной способностью городской дорожной сети. Идентификация транспортного средства, оборудования, груза – это процедура выделения одного или нескольких объектов или субъектов из их множества на основе некоторых ключевых характеристик. Если в результате выявляется принадлежность объекта к определенной группе (например, к группе грузовых автомобилей), то такая идентификация является групповой; все объекты с одинаковыми результатами групповой идентификации неразличимы. Индивидуальная идентификация позволяет выделить единственный объект из множества (например, конкретный грузовой автомобиль). Ключевые характеристики объекта (субъекта) зафиксированы на определенном физическом носителе, в качестве которого могут выступать или неотъемлемо присущие объекту или субъекту признаки (силуэт автотранспортного средства, его номерной знак, отпечатки пальцев человека), или специальные устройства с идентификационной информацией (магнитная карта, электронный ключ). Совокупность признаков, по которым определяется объект или субъект в рамках определенной системы идентификации, называется идентификатором; также под идентификатором понимают и физическое устройство с идентификационной информацией. Процедура идентификации выполняется путем определения (считывания с идентификатора) идентификационной информации объекта и сравнения ее с данными, известными системе; в результате такого сравнения определяется принадлежность объекта к определенной группе (которая при индивидуальной идентификации может состоять из единственного объекта). Составной частью распознавания объекта является его аутентификация, целью которой является подтверждение того, что идентификатор действительно принадлежит распознаваемому объекту. В ряде случаев, когда идентификатор неотъемлем от объекта (например, цвет глаз или отпечатки пальцев человека), аутентификация не проводится. В противном случае требуется предъявление дополнительных данных, не зафиксированных на идентификаторе, но известных распознаваемому объекту (пароль, PIN-код). В случае успешного завершения процедур идентификации и аутентификации может выполняться авторизация – определение действий, которые разрешены объекту, и предоставление ему физической возможности выполнить эти действия (например, допуск на платный участок автодороги). Авторизация не выполняется, если целью идентификации являлся учет груза или автотранспортного средства. Электронная идентификация осуществляется с использованием устройств, выполняющих все этапы обработки информации (считывание данных с идентификатора, их передача, сравнение с известными данными) в электронной форме. Основными преимуществами электронной идентификации транспортных средств и грузов являются: возможность точного и быстрого ввода данных о транспортном средстве и грузе; быстрый поиск информации; простота формирования грузовой партии; простота проведения инвентаризации; возможность получения информации о процессе доставки в режиме реального времени. Если идентификация выполняется без специальных действий со стороны идентифицируемого объекта, она называется автоматической. Методы автоматической идентификации, в зависимости от используемых при ее проведении физических принципов. Радиочастотная идентификация обладает наибольшими возможностями по распознаванию объектов, в том числе движущихся, на значительных расстояниях. Кроме того, методами радиочастотной идентификации можно изменять информацию, хранящуюся на идентификаторе (например, в целях контроля маршрута движения, учета количества и дальности передвижения по платным участкам автодорог, удаленного изменения данных о грузе, и так далее). Остальные методы идентификации применяются на малых расстояниях между идентификатором и считывателем, но их положительной стороной является сравнительная простота применяемого оборудования. Радиочастотная идентификация подразумевает применение специализированных передатчиков (транспондеров); передаваемая транспондером информация используется для идентификации объекта, на котором он расположен. В целях экономии энергии транспондеры могут включаться только по специальному сигналу; в этом случае они также должны включать в себя и приемники. Акустико-магнитные методы основаны на хранении информации в виде намагниченных элементов на специальном носителе (магнитной карте). При биометрической идентификации учитываются физические характери Методы идентификации Радиочастотная Акустико-магнитная Биометрическая Оптическая Ближнего действия Среднего действия Дальнего действия Штрих-кодирование Буквенно-цифровая Линейное Двухмерное стики субъектов (форма и размеры лица, узор оболочки глаза, отпечатки пальцев); данные методы являются весьма надежными, поскольку фальсификация указанных признаков существенно затруднена. В то же время, биометрические методы применимы только к субъектам процессов идентификации, и не могут быть непосредственно использованы для идентификации грузов или транспортных средств. Оптические методы подразумевают использование системы специальных знаков, размещаемых на идентифицируемом объекте с помощью соответствующих этикеток. Чаще всего в качестве таких знаков используются штрих-коды; буквенно-цифровая информация отличается низкой надежностью считывания и последующего автоматического распознавания, и по этой причине применяется редко. Первым шагом процедуры идентификации является извлечение данных, хранящихся в идентификаторе, с использованием электронного считывателя. Эта информация передается в базу данных, хранящую идентификационные признаки всех объектов, где производится анализ и выявление конкретного объекта (или их группы), обладающих зафиксированными признаками. Далее сведения о факте успешной идентификации определенного объекта передаются в базу данных предприятия, где в автоматическом режиме производятся соответствующие изменения (учет поступающего или выбывающего товара, фиксирование текущего положения транспортного средства на маршруте, и так далее). Одновременно может выполняться авторизация, с выдачей объекту разрешения (или запрещения) на выполнение действий, определяемых системой управления на предприятии. Информация, сформированная системой управления, возвращается идентифицированному объекту. Если идентификация выполняется исключительно в целях учета, обратный поток информации от информационной системы предприятия может отсутствовать. Методы автоматической электронной идентификации повсеместно распространены и являются неотъемлемой частью подсистем управления автотранспортных, и, в особенности, логистических систем. Они дают возможность осуществления учета материальных потоков в режиме реального времени, что позволяет на новом качественном уровне осуществлять оперативный контроль транспортных процессов, планирование ресурсов, выработку и своевременную корректировку управленческих решений на автомобильном транспорте. [5]Автотранспортная система является примером сложной социально-технической системы, образованной множеством разнотипных элементов (транспортных средств, логистических комплексов, ремонтных и обслуживающих мощностей, персонала), объединяемых в единое целое разнообразными связями и отношениями между ними. Анализ функционирования и прогнозирование поведения такой системы требуют ее адекватного и максимально полного описания, которое, очевидно, может быть выполнено разными способами. Наиболее очевидным и простым с точки зрения практической реализации является статичное описание, при котором дается характеристика текущего состояния элементов системы и их наблюдаемых связей с другими элементами (при этом может использоваться сочетание словесного, цифрового, табличного и графического материала, а также иные формы представления информации). С синтаксической точки зрения объем информации при этом может быть сколь угодно большим, что достигается увеличением детализации при описании элементов системы и их связей. Однако семантический объем информации оказывается обратно пропорциональным интервалу между текущим временем и моментом, к которому относятся зафиксированные в описании системы данные. Постоянное снижение семантической ценности информации (ее устаревание) приводит к необходимости организации и поддержания больших информационных потоков с непрерывно обновляемыми данными, используемыми для описания системы, и образующими информационную поддержку процессов управления системой. Учитывая возможные технические и организационные задержки в доставке информации, а также сложность обработки и неоднозначность интерпретации больших информационных массивов, можно констатировать, что управление, выполняемое на основе статичного описания системы, заведомо не может быть достаточно оперативным и эффективным. Устранение (или, по крайней мере, существенное смягчение) указанной проблемы возможно на основе объектно-ориентированного подхода к описанию автотранспортной системы. Центральным элементом при таком подходе является объект – элемент системы, при описании которого в первую очередь отражается не его текущее состояние, а его свойства и способность к образованию связей (взаимодействию) с другими объектами в системе. В результате кардинально сокращается объем информационных массивов (поскольку описание многочисленных однотипных объектов выполняется на основе унифицированных наборов данных), улучшается контроль корректности информации (данные, не соответствующие свойствам объекта, очевидно, являются ошибочными), расширяются возможности использования формальных методов при анализе и прогнозировании поведения системы. Каждый объект имеет определенный жизненный цикл. Тремя основными этапами этого цикла являются создание (появление в системе), функционирование в качестве элемента системы, и удаление объекта из системы (уничтожение). Изменение характеристик объекта во времени формально отражает его взаимодействие с другими объектами. [6]Транспортные модели, построенные на современных информационных технологиях и программных средствах, реализуются в специализированных программных комплексах, которые в совокупности со всеми имеющихся данными о транспортном спросе и предложении, рассчитывают наиболее вероятные распределение транспортных и пассажирских потоков по сети на основе функционально-пространственных характеристик города. Эти расчеты затем ложатся в основу прогнозов развития города и являются необходимой аналитической базой для принятия решений по развитию транспортной инфраструктуры города. Одним из перспективных направлений в транспортной отрасли является использование системы мониторинга транспортных средств (СМТС). СМТС позволяют осуществлять систему контроля, предназначенную для управления перевозками (контроль автопарков и соблюдения маршрутов транспорта, оптимизация маршрутов), транспортного мониторинга (определение местоположения транспортного средства, скорости его перемещения и технологических процессов), диспетчеризации транспорта. Такой мониторинг осуществляется на основе определения местоположения объекта, оснащенного навигационно-связным оборудованием. Также уже сегодня применяется комплексная информационная система обеспечения безопасности и информирования пассажиров на транспорте «Безопасный автобус», в рамках которой происходит насыщение бортового комплекта оборудования системами видеонаблюдения, информирования пассажиров, и так далее. Так же используется элемент информирования пассажиров, как «Умная остановка», что значительно повышает качество услуг общественного транспорта. Кроме традиционного информирования об ожидаемом времени прибытия автобусов, трамваев или троллейбусов, на них ведется круглосуточное видеонаблюдение, предусмотрена аудио связь с диспетчерским центром, система экстренного вызова мобильных нарядов полиции и аварийных служб в случае дорожнотранспортных происшествий или при других чрезвычайных ситуациях Помимо задач управления транспортным процессом, использование навигационных систем с точки зрения общегосударственных интересов преследует следующие основные цели: • информационное обеспечение безопасности перевозок (в первую очередь – опасных грузов), с автоматизированным обнаружением мест дорожно-транспортных происшествий и чрезвычайных ситуаций, и оперативным взаимодействием с органами МВД, скорой медицинской помощи и МЧС; • создание систем с автоматическим определением местонахождения автотранспортного средства, способных в режиме реального времени решать задачи управления транспортными потоками, автоматически принимать сигналы бедствия «SOS» от водителя транспортного средства, устанавливать связь с оперативными службами МВД и МЧС; • обеспечение управления и передислокации автотранспортных средств на линии при выполнении мероприятий по ликвидации чрезвычайных ситуаций. Задачи управления транспортными потоками на основе современных технологий в области дорожного движения, обеспечивают выбор наилучшего варианта для конкретной ситуации по некоторому критерию оптимальности. Заключение Информационное обеспечение транспортного обслуживания в настоящее время занимает одно из ведущих мест Введение новейших информационных технологий и массовая компьютеризация создали новые возможности в организации обеспечения транспортного обслуживания производства. Появились современные технологии обработки транспортного обслуживания производства, грузового потока и его транспортировки. Дальнейшее развитие электронной базы данных, в частности применение навигации и Интернета дает возможность отслеживать состояние грузопотока уже в динамике, и возможность планирования и перераспределения грузового потока на местах. Широкое использование компьютеризированных средств и методов обработки информации является обязательным условием успешного функционирования любого современного предприятия. Внедрение информационных технологий закономерно способствует повышению эффективности и конкурентоспособности как всего автотранспортного комплекса страны в целом, так и его отдельных элементов – на уровне региона, города или отдельного автотранспортного предприятия. Настоящее учебное пособие направлено на формирование у будущего специалиста цельного, всестороннего и системного взгляда на информационные процессы, протекающие в автотранспортной отрасли. В результате становятся практически возможными организация и поддержание информационного обмена с высоким качеством и минимально возможными затратами. При этом не существует универсальных решений – владение информационными технологиями является лишь основой для разработки конкретных инженерно-технических решений, в наиболее полной мере учитывающих индивидуальные особенности определенной автотранспортной структуры. Вместе с тем, основные принципы, лежащие в основе тех или иных информационных технологий, а также реализующие их программные и аппаратные средства, развиваются постоянно ускоряющимися темпами. Это предъявляет к современному специалисту требования постоянного самосовершенствования, умения своевременно увидеть наиболее перспективные информационные технологии, оценить их преимущества и быть заранее готовым к их своевременному внедрению на производстве. Дальнейшее расширение и углубление знаний в этих направлениях достигается как за счет изучения программной и аппаратной базы будущего (квантовые компьютеры, нанотехнологии, интеллектуальные и роботизированные системы, и так далее), так и путем более детального анализа автотранспортных систем и объектов, с целью выявления и оптимизации протекающих в них процессов информационного обмена. Список литературы Информационное обеспечение автотранспортных систем / И. В. Царьков, М. В. Харин. Миротин Л.Б. Транспортная логистика. 2003. Зязев В.А. Междугородные перевозки грузов по системе тяговых плеч. М.: Автотрансиздат, 1961. Трофименко, Ю.В. Транспортное планирование: формирование эффективных транспортных систем крупных городов: монография / Ю. В. Трофименков, М. Р. Якимов. – М.: Логос, 2013. Горев, А.Э. Информационные технологии на транспорте. Электронная идентификация автотранспортных средств и транспортного оборудования: учебное пособие / А.Э. Горев. – СПб: Изд-во СПбГАСУ, 2010. Горев, А.Э. Основы теории транспортных систем: учебное пособие / А.Э. Горев. – СПб.: Изд-во СПбГАСУ, 2010. Власов, В.М. Информационные технологии на автомобильном транспорте / В.М. Власов Д.Б. Ефименко, В.Н. Богумил. – М.: ООО Издательский центр «Академия», 2014. Горяинов А.Н. Методы организации работы транспортных средств и водителей при междугородных перевозках грузов автотранспортом / А.Н. Горяинов, Т.Ф. Фёдорова // Научно-технический сборник. 2009. № 86. жүктеу/скачать 0,81 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|