автореферат диссертации по транспорту, 05.22.19, диссертация на тему:Исследование вопросов информационного обеспечения задач управления работой флота в ОАСУ "Речфлот"

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ

ОПЕРАТИВНОЙ ИНФОРМАЦИИ //

1.1. Транспортный процесс, как объект автоматизированного управления /

1.2. Структура информационного обеспечения и состав объемно-временных характеристик оперативной информации в

ОАСУ "Речфлот"

1.3. Анализ технологии сбора, передачи и отображения информации в отраслевой АСУ речным транспортом

1.4. Существующие методы повышения достоверности оперативной шформации $$

ГЛАВА П. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ И РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ОПЕРАТИВНОЙ ИНФОРМАЦИИ В ОАСУ "РЕЧФЛОТ" . ьг

2.1. Критерии и методика разработки оптимальной технологической схемы решения оперативных задач

2.2. Схема оперативного управления в отраслевой АСУ речным транспортом

2.3. Исследование вопросов информационной взаимосвязи с уровнями пароходства и порта

2.4. Разработка единой технологической схемы решения оперативных задач в режиме диалога

ГЛАВА Ш. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ДОСТОВЕРНОСТИ ОПЕРАТИВНОЙ ИНФОРМАЦИИ (НА ПРИМЕРЕ ПОДСИСТЕМЫ "РЕГУЛИРОВАНИЕ") ?

3.1. Анализ и классификация ошибок оперативной информации

3.2. Обоснование технологии исправления ошибочной информации

3.3. Разработка метода автоматизированной корректировки оперативной информации с учетом ее расширения ^

3.4. Экономическая эффективность от внедрения оптимальной технологии обработки и метода повышения достоверности оперативной информации

Совершенствование системы управления производством состоит в повышении научного уровня планирования, регулирования и изменения самой структуры управления. Эти меры направлены прежде всего на обеспечение интенсификации общественного производства, повышение его эффективности и являются основным направлением экономического развития страны. Они определяют необходимость совершенствования работы предприятий, на которых непосредственно совершается процесс производства.

От уровня организации и эффективности работы предприятий, достигнутых ими технико-экономических показателей зависят результаты деятельности отраслей и народного хозяйства в целом.

Важная роль в развитии экономики нашей страны принадлежит транспорту, который объединяет все отрасли народного хозяйства в единый производственный комплекс.

Транспорт является отраслью материального производства с особым характером трудовых процессов и специфической формой продукта производства, полезный эффект которого неотделим от производственного процесса.

Основная задача транспорта - полное и своевременное удовлетворение потребностей народного хозяйства и населения в перевозках, повышение эффективности и качества работы транспортной системы" (48).

Основная роль транспорта в системе общественного производства заключается в том, что он продолжает процесс производства, доставляя продукт к месту потребления. Как отрасль материального производства транспорт представляет собой совокупность самостоятельных транспортных предприятий, которые обеспечивают перемещение грузов от производителей потребителям.

Научно-техническая революция, развитие экономических и социальных отношений в нашем обществе, расширение сети предприятий и увеличение их размеров, возникновение новых связей между предприятиями и отраслями, увеличение потоков и объемов информации все это привело в последние годы к резкому усложнению всех видов управленческих задач и изменению характера процессов управления. Новые управленческие задачи потребовали новых методов их решения. Возникла необходимость подведения научной базы под разносторонний процесс управления производством, перехода к научно-обоснованным методам управления, что нашло отражение в "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981-1985 годы и на период до 1990 года": "Повышать качество и эффективность управленческого труда. Активнее распространять рациональные приемы работы, совершенствовать делопроизводство,полнее использовать вычислительную и другую организационную технику, обеспечить дальнейшее развитие и повышение эффективности сети автоматизированных систем управления и вычислительных центров коллективного пользования, продолжая их объединение в единую общегосударственную систему сбора и обработки информации для учета,планирования и управления" (4Е).

Таким образом, важнейшим направлением совершенствования системы управления всеми звеньями народного хозяйства на современном этапе является создание автоматизированных систем управления (АСУ1

Наиболее важные теоретические и прикладные работы в области АСУ принадлежат В.М.Глушкову (23Д25, 2$), Н.П.Федоренко (61, 85), А.А.Модину (5ЗД54), В.С.Синяку (7>0, Ю.И.Черняку (86, 8?),И.С.Зингеру (35), А.П.Петрову (6$), О.В.Козловой (3?) и другим ученым.

Немаловажное место в единой транспортной системе СССР занимает речной транспорт, грузооборот которого ежегодно растет и к концу XI пятилетки, как указано в "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981 - 1985 годы и на период до 1990 года", должен увеличиваться на 19-20 процентов.

Увеличение грузооборота привело к еще большему усложнению управления транспортным процессом.

Речной транспорт - это сложнейшая динамическая система больших размеров, действующая непрерывно в течение всего навигационного периода. Ситуации на транспорте меняются быстро, поэтому сроки передачи и обработки информации приобретают особо важное значение. Для управления транспортным процессом необходима развернутая и достоверная информация о состоянии и работе технических средств (флот, порты, судоремзаводы и т.д.), о грузах,предъявленных к перевозке и находящихся в процессе перевозки, о путевых условиях, о фактическом протекании перевозок и т.д. Такой поток информации возможно обработать лишь с применением средств автоматизации управления.

Создание АСУ речным транспортом (АСУ"Речфлот") является одним из основных комплексных направлений работ по совершенствованию его деятельности. При этом должны быть выполнены мероприятия самого разнообразного характера, охватывающие все стороны и направления процесса управления деятельностью отрасли.

АСУ"Речфлот" имеет иерархическую структуру и строится по производственно-территориальному признаку. Декомпозиция АСУ речным транспортом по структурному признаку и назначение каждой организационной структуры приведены в таблице I.

Из таблицы I видно, что основой АСУ речным транспортом является третий уровень - все низовые предприятия и организации отрасли, так как имерно в них осуществляется реализация оперативных и текущих планов.

Таблица I

Декомпозиция АСУ"Речфлот" по структурному признаку

УРОВНИ ИЕРАРХИИ НАИМЕНОВАНИЕ УПРАВЛЯЮЩЕГО ОРГАНА ДЕКОМПОЗИЦИЯ УРОВНЕЙ ИЕРАРХИИ НАЗНАЧЕНИЕ ОРГАНИЗАЦИОННОЙ СТГУКТУШ

I 2 3 4

I. Высший Отраслевая АСУ Министерство речного флота ОТСР Отрасль речного транспорта республики Управление отраслью и межотраслевыми связями

2. Средний АСУ"Пароходство" Управления речными пароходствами Производственные объединения речно-ного транспорта Планирование и руководство производственно-хозяйствен-ной деятельностью производственного объединения

3. Нижний АСУ"Порт" • Управления речными портами Транспортные предприятия, в которых непосредственно осуществляется конкретный производственный процесс Обеспечение реализации оперативных и текущих планов

Обобщение опыта разработок АСУ на всех уровнях иерархии (порт, пароходство, министерство) и полученные результаты анализа первой и второй опереди АСУ"Речфлот" показали, что для обеспечения нормального функционирования автоматизированных систем управления необходимо создание качественного информационного обслуживания с включением в него всей документации, кодов и носителей информации, а также технических средств, обеспечивающих сбор информации, ее доставку к ЭВМ, переработку и вывод.

Однако несмотря на то, что разработкой и внедрением АСУ и отдельных ее элементов на речном транспорте занято большое число организаций, до сих пор очень медленно внедряются АСУ структурных подсистем.

Причиной этого является прежде всего недостаточное применение системного подхода, как к вопросам управления речным транспортом в целом, так и отдельным его структурным подразделениям.

Второй причиной является недостаточное использование теоретических разработок в области обеспечивающих подсистем, в частности подсистем математического и информационного обеспечения. А именно они составляют формально-информационную основу системы управления.

В настоящее время имеется много работ, посвященных как общим, так и частным вопросам разработки и внедрения АСУ на речном транспорте в целом и отдельных его подсистемах. Из них нужно отметить работы (5,16,19,28,42,56,60,63,65,70,71,72,73,74,93,94, 95,96).

Анализ этих работ показывает, что разработка и внедрение отдельных элементов АСУ проводится успешно, однако увязка этих элементов в логическом и технологическом плане часто бывает затруднительной из-за их информационной несовместимости. По этой же причине большинство задач оперативного планирования и регулирования грузовых перевозок решается локально.

Несмотря на то, что вопросам разработки информационного обеспечения АСУ транспортным процессом, а также проектирования и внедрения интегрированной системыобработки данных (ИСОД) посвящены работы (II,12,26,27,30,39,53,77, 78,83,90), использование их на речном транспорте при разработке АСУ идет недостаточно широко.

В этих работах рассматриваются в основном отдельные вопросы совершенствования ИСОД. Однако, отсутствие единой информационной модели транспортного процесса затрудняет реализацию непрерывной технологии обработки данных на ее основе. Отсутствие же унифицированной системы документации все еще приводит к избыточности входной и выходной информации, а также к снижению ее достоверности при передаче и обработке.

Учитывая важность рассматриваемого вопроса в методологическом плане, настоящая работа посвящена в основном исследованию и разработке основных направлений информационного обеспечения задач оперативного управления транспортным процессом в ОАСУ "Реч-флот".

В первой главе проводится анализ существующей технологии обработки оперативной информации, ее объемно-временных характерное тик. , ,

Рассматривается транспортный процесс, как объект автоматизированного управления. Приведены существующие методы повышения достоверности информации, циркулирующей в ОАСУ "Речфлот".

Во второй главе рассматриваются конкретные задачи совершенствования технологии обработки информации в отраслевой АСУ.

Разрабатываются теоретические основы проектирования оптимальной технологической схемы обработки данных в ОАСУ "Речфлот" на базе установленных информационных критериев, а также методические рекомендации ведения непрерывного план-графика работы флота в автоматизированном режиме по схеме оперативного управления транспортным процессом.

Третья глава раскрывает вопросы повышения достоверности оперативной информации на примере подсистемы "Регулирование" ОАСУ "Речфлот". Дается оценка экономической эффективности внедрения оптимальной технологической схемы обработки и методов повышения достоверности оперативной информации.

В заключении даются выводы по диссертации.

Теоретическую и методологическую основу диссертации составляют марксистско-ленинская теория социалистического хозяйствования, решения партии и правительства о путях развития народного хозяйства, подходы кибернетики, структурной лингвистики, системный анализ и присущая ему методология.

Автор во многом опирался на мнения и взгляды, высказанные в работах докторов технических наук Арсеньева С.П., Бучина Е.Д., Гаринова К.А., Ирхина А.П., Пьяных С.М., Рыжова Л.М., Савина В.И., кандидатов технических наук Атласа Б.А., Беляева В.Б., БуловаАЛ., Данилова Ю.А., Зачесова В.П., Захарова В.Н., Зюзина B.JI., Коки Н.Г., Кудачкина Н.И., Неволина В.В., Пигаловой Н.В., Постнова A.B., Федюшина В.М., Чупалова В.М., Ширяева Е.В и других ученых.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На современном этапе характерной чертой дальнейшего совершенствования управления на речном транспорте является создание третьей очереди ОАСУ "Речфлот", ускорение работ, связанных с введением непрерывного план-графика работы флота в автоматизированном режиме, внедрение более рациональной технологии обработки данных.

В диссертационной работе проведены комплексные теоретические и экспериментальные исследования по вопросам информационного обеспечения задач оперативного управления транспортным процессом в ОАСУ "Речфлот". Основные результаты этих исследований заключаются в следующем:

1. Проведен системный анализ всех уровней управления транспортным процессом, который показал, что вся иерархия АСУ "Речфлот" должна быть организована так, чтобы на всех ступенях в качестве главного выступал один и тот же общий критерий эффектив ности, то есть, чтобы постоянно имелась в виду система в целом, ее конечный эффект. Установленные информационные критерии обоснования сквозной технологической схемы интегрированной обработки данных соответствуют как для предлагаемой в работе схемы, так и для всей ОАСУ "Речфлот" в целом.

2. Доказывается на основании обзора работ в области АСУ, что информационное обеспечение может и должно рассматриваться как самостоятельное научное направление и имеет свою методологию и принципы построения.

3. Проанализированы существующая структура информационного обеспечения, технология обработки информации и методы ее исправления в ОАСУ речным транспортом. В результате чего отмечены ела

А9 бые стороны в рассмотренных вопросах и даны предложения по их исправлению, такие как введение в структуру информационного обеспечения автоматизированного банка данных и интегрированной обработки информации.

4. Разработана развернутая блок-схема оперативного управления транспортным процессом в ОАСУ "Речфлот", на которой отдельно вццелены источники входной информации, управляющая система и объект управления, что позволяет более четко реагировать на изменения в любой части технологической схемы интегрирован^ ной обработки данных, принимать решения и регулировать перевозки грузов.

5. Приведена подробная технология ведения непрерывного план-графика работы флота в автоматизированном режиме. Для этого разработан комплекс задач и новых выходных форм, позволяющих с помощью ЭВМ осуществить ежесуточный прогноз времени прибытия судов и грузов в пункты обработки. На конкретном контрольном примере проводится расчет глубины прогноза и показано, что с увеличением этой глубины точность прогнозирования снижается. Поэтому оптимальный прогноз следует считать для каждой определенной линии отдельно,

6. Исследованы вопросы информационной взаимосвязи между подсистемами АСУ "Пароходства" и ОАСУ "Речфлот" по программе формирования обменного файла сообщений об обработке транзитных судов в портах. Опробывание программы на контрольном примере с реальной информацией показало, что на основе выходных кодограмм, формируемых этой программой, можно осуществить межмашинный обмен информацией после оснащения вычислительного комплекса необходимыми для этого техническими средствами. но

7. Разработана единая технологическая схема решения оперативных задач в режиме диалога и предложена информация, которую предполагается получать в этом режиме. В качестве начального этапа предлагается ведение диспетчерской дислокации флота на ЭВМ. В настоящее время по разработанной автором форме и инструкции, в службе межбассейновых перевозок Московского речного пароходства дислокация флота ведется с помощью вычислительной машины. В перспективе предполагается эту информацию выводить на дисплей.

8. На базе анализа ошибочной информации в подсистеме "Регулирование" ОАСУ "Речфлот" проведено обоснование технологического процесса исправления ошибок и выведен ряд коэффициентов, позволяющих оценить не только технологию контроля и исправления ошибок, но и технологический процесс в целом по всей схеме (с помощью коэффициента рациональности построения технологического процесса обработки данных - КрП)«

9. Для автоматизированной корректировки оперативной информации предлагается использовать разработанные автором словари-тезаурусы сложных названий судов, пунктов, грузов, которые снижают количество информации, поступающей в "ведомости ошибок", т.е. повышается оперативность и достоверность входных данных.Приведена подробная методика пользования словарями-тезаурусами, которая использована в промышленной эксплуатации подсистемы "Регулирование".

10. Проведен расчет ожидаемого годового экономического эффекта от внедрения разработанной технологии интегрированной обработки данных и исправления оперативной информации в ОАСУ "Речфлот",который составил 253,8 тыс.руб. при сроке окупаемости дополнительных капитальных вложений 1,4 года. Эти показатели служат доказательством преимущества предлагаемой технологии над существующей.

II, Многие выводы и предложения по организации информационной базы и технологии обработки информации, предложенные автором, могут быть использованы при разработке АСУ не только на речном транспорте, но и на смежных видах транспорта при некотором учете специфики.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Технический проект на подсистему "Оперативный контроль и регулирование работы флота пароходств ЦСЗБ". Арх.4008. ВНТИЦ № 77040621,М.,1980.

2. Отчет о научно-исследовательской работе "Развитие АСУ Московского речного пароходства на базе АСУ "Диспетчер". Арх. 4274. ВНТИЦ № 81053011г Мм 1982.

3. Анализ технологического процесса контроля и исправления ошибок в оперативной информации подсистемы "Регулирование". В кн. Вопросы разработки и внедрения второй очереди АСУ "Речфпот".

М., Труды ЦНИИЭВТа, вып. 159, 1981, с.63-68.

4. Развитие информационного обеспечения подсистемы "Регулирование" 0АСУ "Речфлот". Тезисы докладов IX Всесоюзного научно-технического совещания "Создание и внедрение автоматизированных систем управления непрерывными и дискретно-непрерывными технологическими процессами" ч.1, (в соавторстве). М., 1980, с.107-108.

5. Формирование и использование словарей-тезаурусов сложных названий судов, пунктов, грузов. В кн. Вопросы разработки и внедрения АСУ на речном транспорте (в соавторстве). М., Труды ЦНИИЭВТа, вып. 154, 1980, с.106-112.

6. Анализ технического процесса обработки информации в подсистеме "Регулирование". В кн. Вопросы разработки и внедрения АСУ на речном транспорте (в соавторстве). М., Труды ВДИИЭВТа, выЛ54, 1980, с.100-105.

7. Анализ достоверности оперативной информации в подсистеме "Регулирование". В кн. Вопросы создания автоматизированных систем управления речным транспортом, (в соавторстве). М., Труды ЦНИИЭВТа, вып.146, 1979, с.143-147. нз

1. Абрамов С.А. Экономическое обоснование автоматизации обработки информации. М., "Статистика", 1974 г.

2. Айзеке Р. Дифференциальные игры. М., "Мир", 1974 г.

3. Автоматизированная система управления. (Теория и методология). ТД,2 под редакцией Козловой O.B. М., "Мысль",1972 г•

4. Автоматизированные системы уцравления. Вопросы проектирования отраслевых автоматизированных систем уцравления. М., "Наука*, 1970 г.

5. Атлас Б.А., Голосков П.Н. Методы оптимизации и исследования операций на речном транспорте. М., "Транспорт", 1975 г.

6. Баракин A.A. Анализ технологического процесса контроля и исправления ошибок в оперативной информации подсистемы "Регулирование". Труды ЦНИИЭВТа, вып. 159, М., 1981 г.

7. Баракин A.A., Самойлов О.Н. Формирование и использование словарей тезаурусов сложных названий судов, пунктов, грузов, Труды ЦНИИЭВТа, вып. 154, М., 1980 г.

8. Баракин A.A., Белова Н.Б., Трофимова Е.А. Анализ технологического процесса обработки информации в подсистеме "Регулирование". Труды ЦНИИЭВТа, вып. 154, С, 1980 г.

9. Баракин А.А., Самойлов О.Н. Анализ достоверности оперативной информации в подсистеме "Регулирование . Труды ЦНИИЭВТа, вып. 146, М., 1979 г.

10. Барангок В.А. и др. Основы создания больших АСУ. М., "Советское радио", 1979 г.

11. Барский А.Д. Схема преобразования показателей в ИСОД. -"Экономика и математические методы", т.8, вып.1, 1972 г.

12. Барский А.Д., Данилин В.И., Коротяев М.Ф. Принципы построения интегрированных систем обработки данных. "Экономика и математические методы", т.7, вып.4, 1971 г.

13. Белоногов Г.Г., Богатырев В.И. Автоматизированные информационные системы. М., "Советское радио", 1973 г.

14. Бондаренко В.С. Автоматизированные системы управления на морском транспорте. М., "Транспорт", 1977 г.

15. Булов А.А., Неволин В.В., Савин В.И. Автоматизированные системы управления речным транспортом. М., "Транспорт",

16. Васпляускас А.А. К вопросу построения модели информационной системы. "Экономика и математические методы11, т.9, вып. 3., 1973 г.

17. Волкова В.Н. К методике проектирования автоматизированных информационных систем. В сб. "Автоматическое управлениеи вычислительная техника", вып. II., М., "Машиностроение", 1975 г.

18. Временная методика расчета экономической эффективности автоматизированных систем управления на речном транспорте.1. МГП * М ТЛПП V -к1. М., "Транспорт", 1978 г.

19. Выставкин Я.П. Сети обмена информацией между ЭВМ. М., "Наука", 1975 г.

20. Гаринов К.А. Планирование и анализ работы флота. М.,

21. И | ■ > Ь м ч"/"ч 4. < А '1. Транспорт", 1979 г.

22. Гендель Е.Г., Левин Н.А. Оптимизация технологии обработки информации в АСУ. М., "Статистика*, 1977 г.

23. Глушков В.М. Автоматизированные системы управления сегодня и завтра. М.,"Мысль", 1976 г.

24. Глушков В.М. Введение в АСУ. Киев, "Техника", 1974 г.

25. Глушков В.М. Диалог с вычислительной машиной: современные возможности и перспективы. "Управляющие системы и машины", № I, 1974 г. '

26. Глушков В.М. Основные принципы построения автоматизированных систем организационного управления "Управляющие системы и машины", № 2, 1972 г.

27. Гойхман Э.Ш., Лосев Ю.И. Передача информации в АСУ. М., "Связь", 1976 г.

28. Данилов Ю.А., Веденеев М.А. Интегрированная обработка данных в АСУ "Речфлот". Труды ЦЩИЭВТа, вып. 154, М.,

29. Данилов Ю.А., Веденеев М.А. Перспективы создания банков данных в АСУ "Речфлот". Труды ЦНИИЭВТа, вып. 140, М.,

30. Дубовик Е.А. и др. Оптимизация методов и устройств сбора и обработки информации. В со. "Автоматическое управление и вычислительная техника", вып.II, М., "Машиностроение"1. HS

31. Думлер С.А. Управление производством и кибернетика. М.9 "Машиностроение", 1969 г.

32. Же^ебин В.М. Информационное обеспечение АСУ. М., "Наука",

33. Зайцев Н.Г. Информационное и математическое обеспечение АСУП. Киев., "Техника", 1974 г.

34. Захаров В.Н., Трубин В.В. Регулирование движения флота в смежных пароходствах с применением ЭВМ. Горький, 1975 г.

35. Зингер И.С., !^цык Б.С. Обеспечение достоверности в автоматизированных системах управления фоизводетвом. М., "Наука , 1974 г.

36. Ирхин А.П. и др. Организация работы флота и портов. ЙТ, "Транспорт*, 1966 г.

37. Козлова О.В. Основы теории и методологии создания АСУП. М., изд. МИЭИ, 1973 г. Xротапринт).

38. Колмогоров А.Н. Три подхода к определению понятия "Количество информации11. ^Проблемы передачи информации", т.1, вып. I, М., 1965 г.

39. Королев М.А., Клешко Г.Н., Мишенин А.И. Информационные системы и структуры данных. М., "Статистика", 1977 г.

40. Краснов Л .В. Информационная модель основа разработки АСУП. М., изд. ЦЭШ Ж СССР, 1969, (ротапринт).

41. Кругликов Б.И. Проблемы информационного обеспечения автоматизированных систем управления в экономике. Автореферат докторской диссертации. М., изд. МГУ, 1972 г. (ротапринт).

42. К^ачкин Н.И. С помощью ЭВМ. "Речной транспорт", № 5,

43. Нуцык Б.С. Структура данных и управления. М., "Наука", 1975 г.

44. Либерман В.Б., Шнайдерман И.Б. Информационные основы автоматизации управления производством. М., "Статистика", X 973 г•

45. Майминас Е.З. Процессы планирования в экономике: информационный аспект. М., "Экономика", 1971 г.

46. Майоров Ф.В. Кодирование экономической информации и машиночитаемые документы. М., "Экономика", I9v3 г.

47. Мартин Дж. Системный анализ передачи данных, т.1 и 2, М., "Мир", 1975 г.48