автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Методы и технологии построения специализированного информационного обеспечения систем железнодорожной автоматики

На правах рукописи

ПОГРЕБНЯК АНТОН БОРИСОВИЧ

МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ ПОСТРОЕНИЯ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ

Специальность 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (транспорт).

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург 2003

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Петербургском государственном университете путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации".

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Василенко Михаил Николаевич.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Кокурин Иосиф Михайлович; кандидат технических наук, доцент Шустов Александр Валентинович.

Ведущее предприятие - Октябрьская железная дорога.

Защита состоится "19" июня 2003 г. в 13 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д218.008.02 при Петербургском государственном университете путей сообщения Министерства путей сообщения Российской Федерации по адресу: 190031, Санкт-Петербург, Московский пр., 9, ауд. 7-320.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан "19" мая 2003 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук, доцент В.Б. КУЛЬТИН

Подписано к печати 14.05.03г. Печ.л.-1.5 Печать офсетная. Бумага для множит, апп. Формат 60x84 1\16 Тираж 100 экз. Заказ № НЗЧ-_

Тип. ПГУПС 190031, С-Петербург, Московский пр. 9

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТЖА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. В процессе совершенствования транспортных систем ведущую роль играет создание и внедрение автоматизированных технологических комплексов управления движением поездов. Важнейшим средством повышения эффективности работы железнодорожного транспорта является применение автоматизированных систем управления технологическими процессами движения поездов (АСУ-ДП).

Эффективность функционирования АСУ-ДП напрямую зависит от полноты и оперативности обновления ее информационного обеспечения (ИО), состоящего из общего ИО, содержащего информацию о параметрах технологических объектов управления (ТОУ), и специализированного информационного обеспечения (СИО). Под СИО понимается информация о состоянии самой системы (о ее структуре, элементах, параметрах, организации технологических процессов), необходимая для организации процессов функционирования, технического обслуживания, мониторинга, диагностики и т.д.

Стремительное развитие информационных технологий и средств вычислительной техники, все увеличивающийся уровень оснащения подразделений дорог и развитие дорожной сети передачи данных, предоставляет широкие возможности по внедрению АСУ-ДП, основанных на применении микропроцессорных и компьютерных средств. Созданию таких АСУ-ДП посвящено достаточно много работ, однако из-за большого количества задач, стоящих перед разработчиками, данная проблема находится в стадии решения. Основой для формирования СИО АСУ-ДП является информация, хранимая в технической документации (ТД) на устройства железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ), а так же технологии ее создания и ведения. На сегодняшний день ТД на устройства

] БИБЛИОТЕКА

С.Петербург „

оз ш*>ы.гЛЗ

венно содержится в бумажном виде и составляет внемашинную информационную базу АСУ. Это обуславливает приоритетность задачи перевода данных в электронный вид для их представления во внутримашинной информационной базе, что позволит создать динамическую модель эксплуатируемых устройств и автоматизировать многие технологические процессы. Перенос ТД в электронный вид осложняется большим объем данных и отсутствием эффективных средств по ее переносу. Важнейшей проблемой так же является отсутствие установленного отраслевого формата хранения данных в электронном виде, что на практике, при объединении результатов работы разных организаций, чаще всего приводит к невозможности обработки данных из-за несовместимости форматов хранения.

Работа с ТД в железнодорожной отрасли включает в себя ее проектирование и ведение. Обе взаимосвязанные между собой задачи решаются сегодня во многом по старой "бумажной" технологии, не использующей достижения компьютерной техники. Но ситуация постепенно меняется и в настоящее время оснащение компьютерной техникой железнодорожной отрасли позволило приступить к решению проблемы перехода на компьютерные технологии проектирования и ведения ТД. Компьютерные технологии предоставляют качественно иные возможности по облегчению труда с помощью использования различных автоматизированных рабочих мест и систем автоматизированного проектирования. Важнейшим средством создания внутримашинных (электронных) баз технической документации АСУ-ДП являются автоматизированные рабочие места для ведения ТД (АРМ-ВТД).

Важность задачи перехода на электронную форму документооборота подчеркивается существованием Федеральной целевой программы "Электронная Россия". Актуальность проблемы автоматизации документооборота в хозяйстве сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) не вызы-

вает сомнений. Решение этой проблемы является одной из важнейших задач Программы технического и технологического перевооружения хозяйства СЦБ, разрабатываемой в соответствии с Указанием М-1379У.

Таким образом, перед отраслью поставлена актуальная задача создания единой системы по работе с технической документацией, обладающей развитыми возможностями автоматизированного проектирования, единым информационным пространством, использующей утвержденные технологии и стандарты, работа которой будет основана на использовании достижений компьютерных технологий.

Предметом исследования являются: методы организации и ведения специализированного информационного и программного обеспечения для систем железнодорожной автоматики, методы и алгоритмы переноса ТД на электронные носители.

Целью исследования является разработка методов я технологических алгоритмов эффективной организации и ведения специализированного информационного обеспечения АСУ-ДП, включая базы и банки данных технической документации (БД ТД).

В диссертации поставлены и решены следующие задачи:

- выполнен анализ хранения и произведена оценка объемов внема-шинной информационной базы ТД АСУ-ДП на устройства ЖАТ, подлежащей переносу на электронные носители;

- разработана концепция создания Интегрированной системы проектирования и ведения ТД (ИС-ПВТД), как основы создания СИО, и синтезирована ее модульная структура;

- разработаны методы и алгоритмы переноса ТД на устройства ЖАТ в электронный вид для формирования внутримашинной базы АСУ-ДП с использованием методов распознавания образов;

- выполнен анализ различных методов переноса ТД на электронные носители и произведена оценка трудозатрат для переноса основных типов схем;

- произведен анализ существующих технологий ведения технической документации (ВТД) и разработаны новые технологии работы, основанные на применении компьютерных методов обработки данных;

- определена структура и выполнена оценка объемов технических средств, необходимых для решения задачи ведения технической документации с применением средств вычислительной техники в различных подразделениях хозяйства сигнализации и связи;

- произведен анализ выбора показателей эффективности распознавания текстографической информации, а так же требований к показателям и критериям эффективности решения задачи распознавания;

- предложена методика и произведен расчет эффективности применения АРМ-ВТД.

Теоретическими основами исследования являются: системный анализ, теория алгоритмов, теория графов, теория распознавания образов.

Достоверность научных положений обоснована практическими результатами опытной эксплуатации и внедрения АРМ-ВТД, как основной составляющей по поддержке СИО АСУ-ДП, на сети дорог РФ.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработана методика оценки объемов ТД по количеству объектов (станций и перегонов), стрелок, технических единиц объема работ. Рассчитан объем ТД на устройства ЖАТ, находящейся в настоящее время на эксплуатации в железнодорожной отрасли России;

- предложена концепция создания интегрированной системы проектирования и ведения технической документации и синтезирована ее модульная структура;

- предложен "Общий алгоритм распознавания ТД", специализированный для задач перевода схем ЖАТ на электронные носители;

- предложен новый метод построения векторной характеристики растрового изображения - "Краевой метод отслеживания и построения скелета";

- разработаны новые компьютерные технологии сверки, изменения и утверждения технической документации с применением средств электронной цифровой подписи;

- предложена методика расчета экономической эффективности применения АРМов на сети ж.д.

Практическая ценность диссертации состоит в получении конечного программного продукта, позволяющего повысить производительность и качество работы с технической документацией, сократить производственные и эксплуатационные расходы. Внедрение компьютерных технологий ведения ТД создает необходимую базу для создания других АРМ, выполняющих различные функции при использовании первичных баз данных ТД (ПБТД) АРМ-ВТД, являющихся основой создания СИО АСУ-ДП.

Апробация работы. Основные результаты, полученные в диссертационной работе, докладывались и обсуждались на научно-технической конференции с участием студентов, молодых специалистов и ученых (Санкт-Петербург, ПГУПС, 1-6 апреля 2002 г.); международной конференции "Транспорт XXI века" (Польша, Варшава, Oficyna Wydawnicza Pditechniki Warszawskiey, 19-21 сентября 2001г.); сетевой школе Северной ж.д. (г. Ярославль, 20-21 июня 2001 г.); VII Санкт-Петербургской международной конференции "Региональная информатика-2000" (Санкт-Петербург, ПГУПС, 5-8 декабря 2000г.); научно-практической конференции "Ресурсосберегающие технологии и технические средства на Октябрьской железной дороге" (Санкт-Петербург, ПГУПС, 18-19 марта 1999г.).

Реализация результатов работы. Полученные в работе теоретические и практические результаты используются в созданном АРМ-ВТД, внедренном на большинстве дорог Российской Федерации.

Таблица 1 - Объемы внедрений АРМ-ВТД.

№ п/п Дорога Количество рабочих мест (в соответствии с договорами)

1 «Московская» ж.д. 44

2 «Северная» ж.д. 28

3 «Восточно-Сибирская» ж.д. 28

4 «Южно-Уральская» 26

5 «Свердловская» 5

6 «Куйбышевская» 18

7 «Горьковская» 4

8 «Красноярская» 54

9 «Юго-Восточная» 1

10 «Сахалинская» 2

11 «Калининградская» 1

12 «Октябрьская» 23

Всего 234

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 печатных

работ.

Автор выносит на защиту.

1) методику построения Интегрированной системы проектирования и ведения ТД, как основы для создания СИО АСУ-ДП;

2) алгоритм распознавания ТД, специализированный для задач перевода схем ЖАТ на электронные носители;

3) метод анализа изображений - "Краевой метод отслеживания и построения скелета";

4) новые компьютерные технологии сверки, изменения и утверждения технической документации с применением средств электронной цифровой подписи.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения, списка использованных источников и приложений. Работа содержит 152 страницы основного текста, 33 рисунка, 13 таблиц, перечня используемых источников из 69 наименования и 16 приложений на 47 стр.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснованы актуальность выбранной темы, определены направления и задачи исследования.

В первом разделе произведена классификация ТД, хранимой на дистанции сигнализации и связи (ШЧ). В качестве исследуемой была выбрана ШЧ7 Октябрьской ж.д. Сделан сравнительный анализ хранения документации для бумажной и компьютерной технологий. На основе произведенного пересчета ТД ШЧ7, выведены коэффициенты, позволяющие производить оценку объема ТД по данным о количестве объектов или технических единиц объема работ (табл.2).

Таблица 2 - Данные по объемам ТД на устройства С ЦБ.

Величина Объем ТД (форматов А4)

Объем ТД на среднестатистическую станцию и перегон 6 300 - 9 100

Объем ТД на стрелку 177-257

На техническую единицу объема работ 639-927

ТД по всей сети ж.д. России (43,5-62,8) 10б

В таблице нижнее значение объема ТД определяется минимальным, регламентированным действующей инструкцией, перечнем необходимой ТД, верхний - с учетом групп "Архив", "Запас", "Схемы нереализованных проектов", "Схемы временных устройств", "Кальки".

Произведен анализ всех основных операций по работе с ТД, выполняемых бригадой по ведению ТД дистанции, рассмотрены возможности

автоматизации технологических процессов при переходе на компьютер-

7

ный способ ведения ТД, выделены элементарные технологические операции и составлена сравнительная оценка трудозатрат на их выполнение (для разных способов ведения ТД). Данные по временной оценке трудозатрат были получены с помощью хронометража и экспертных оценок.

Анализ технологических процессов, производимых с ТД при ее ведении в железнодорожной отрасли, позволяет сделать вывод о целесообразности применения компьютерных технологий при работе с ТД вследствие широких возможностей их автоматизации, что способствует решению актуальных задач АСУ-ДП (повышения рентабельности эксплуатации и снижения затрат при проектировании). Современный уровень развития вычислительной техники и компьютерных технологий предоставляет широкие возможности для достижения этих целей, при улучшении качественных характеристик, что позволяет: перейти от "рукописного" варианта ТД к его "типографскому" образцу с соблюдением ГОСТов; существенно улучшить качество ТД; повысить информативность ТД; получить высокую достоверность, скорость доступа к документации и ее обновления; при создании информационных каналов связи существенно сократить время обмена и утверждения документации; уменьшить площади под хранение ТД и др.

Необходимо подчеркнуть, что структура документооборота на различных этапах разработки, проектирования, производства, строительства и эксплуатации систем СЦБ характеризуется: большими объемами ТД на всех этапах; большим числом участников документооборота; частым обменом ТД; разнородностью участников и задач, стоящих перед ними в процессе использования и создания ТД.

Каждый последующий этап предполагает возможность возврата к предыдущим этапам с целью внесения изменений, дополнения и утверждения ТД. Поэтому определение основных принципов построения единой

системы документооборота (ЕСД) является важной задачей. Только базируясь на этих принципах можно создать эффективную систему документооборота, которая должна стать единой информационной системой хозяйства СЦБ. Концепция создания ЕСД должна представлять собой совокупность принципов интеграции, единства и преемственности в разработке как ТД, так и АРМов ее проектирования и ведения. Теоретические исследования, результаты внедрения и нормативные документы в области веде» ния ТД позволяют предложить следующие принципы построения ЕСД (концепция построения): интеграция технологических процессов; единство нормативно-справочной информации (НСИ); преемственность баз данных ТД; функциональная полнота программных модулей; совместимость различных уровней автоматизации; экономическая целесообразность внедрения.

Предложена структура программных модулей ИС-ПВТД, ориентированных на типовые технологические процедуры, выполняемые с ТД, включающая в себя:

базовые технологические процедуры, выполняемые с любыми видами ТД на всех стадиях разработки, проектирования, производства и эксплуатации систем;

технологические процедуры ведения ТД в процессе эксплуатации систем в соответствии с Инструкцией ЦШ - 617;

технологические процедуры общего применения для типового проектирования и ведения ТД (на стадии ведения технической документации эти модули применяются не для нового проектирования, а для автоматизации переноса уже существующей ТД на электронные носители);

технологические процедуры автоматизации проектирования монтажных схем, необходимые как на стадии разработки, проектирования,

производства и монтажа оборудования, так и на стадии эксплуатации систем для внесения изменений и модернизации устройств автоматики;

технологические процедуры аналитической обработки документации, основанные на обработке файлов графического изображения схем, спецификации схемы, электрических соединений, параметров элементов, полученных модулями первых четырех уровней.

Выполненный анализ задач, возникающих при создании ИС-ПВТД, позволил выделить "узкие" места и определить задачами диссертации разработку методов переноса ТД на электронные носители и разработку новых технологий работы с ТД, основанных на применении компьютерных методов ее обработки.

Во втором разделе произведен анализ методов первичного ввода информации и переноса существующей ТД на электронные носители, что позволило выделить три основных способа их реализации: ручной; с использованием алгоритмов синтеза схем; с применением сканирования и распознавания. Поскольку, на сегодняшний день, большинство ТД существует в бумажном виде, задача ее переноса на электронные носители является чрезвычайно востребованной. Эффективным способом сокращения времени на ее выполнение является сканирование и распознавания бумажного оригинала ТД (в упрощенном варианте можно использовать сканированное изображение в качестве "подложки" в ручном режиме ввода).

В работе произведена оценка временных затрат на перенос на электронные носители ТД из наиболее многочисленных групп основного комплекта проектной документации, для исследуемой ШЧ7, с использованием различных методов (табл. 3).

Для "ручного" ввода данные получены по результату опроса специалистов, занимавшихся вводом ТД, для синтеза - в ходе хронометража работы АРМ-ВТД и АРМ-ПТД (Проектирования ТД), входящего в состав

ИС-ПВТД [5], для распознавания - за счет экспертных оценок и результатов, полученных в данной работе. Временная оценка для синтеза и распознавания учитывает "доводку" схем "ручным" методом. Результаты варианта автоматического синтеза применимы только при создании новых схем (за исключением построения таблиц взаимозависимостей, исходя из строгих правил их генерации). Распознавание схем кабельных сетей, схематических и двухниточных планов станций затруднено из-за их высокой информативности и низкой унификации.

Таблица 3 - Временные затраты на перенос ТД в приделах ШЧ7.

Вид технической документации Объем форматов А4 Трудоемкость различных методов переноса, чел/ч

"Ручной" ввод Синтез Распознавание

На формат А4 Для всей ТДШЧ На формат А4 Для всей ТДШЧ На формат А4 Для всей ТДШЧ

Схематические планы 300 1,5 450 - - - -

Таблицы взаимозавистей 700 0,4 280 0,01 7 - -

Двухниточные планы 300 1,5 450 0,2 60 - -

Кабельные планы 2100 0,6 1260 0,3* 630* - -

Принципиальные схемы 11800 0,5 5900 0,01 118 0,25* 2950*

Монтажные схемы 21000 0,3 6300 0,01 210 0,10* 2100*

Схемы внешнего вида аппаратов управления 4200 0,2 840 0,01 42 0,2* 840*

(*) - прогнозируемые, (-) - нет оценки.

Полученные результаты показывают, что применение методов распознавания наиболее целесообразно для принципиальных и монтажных схем, поэтому основное внимание в работе обращено к задаче распознавания документов именно этих типов.

Решение этой задачи требует собственного подхода, поскольку, несмотря на достаточно большое количество работ в области распознавания

11

образов, распознавание ТД железнодорожной отрасли имеет ряд существенных особенностей. Принципиальные схемы ЖАТ являются сложными документами, сочетающими в себе как графическую информацию, состоящую из элементов (реле, контакты, и т.д.), примитивов (соединители) так и текстовую (как правило, рукописного вида). В такой ситуации даже наиболее проработанные на сегодня алгоритмы распознавания текстов не способны работать с необходимым качеством. Требуется подход, включающий в себя как части существующих разработок, так и новые решения, позволяющие произвести подготовку данных для последующего использования хорошо зарекомендовавших себя алгоритмов. Целесообразна разработка решений, позволяющих компенсировать потерю информации при распознавании схем, данными, получаемыми из БД НСИ, и данными, поступающими от пользователя, вплоть до информации основанной на знаниях о работе схем.

В работе разработан Общий алгоритм распознавания (ОАР) (рис.1), предлагающий способ построения системы распознавания, основанной на применении набора различных алгоритмов с мажоритарным принятием итогового решения. В целом предлагаемый вариант увеличения качества распознавания лежит не в изобретении сверхинтеллектуального алгоритма, который заменит собой все остальные, а в сочетании набора алгоритмов, каждый из которых должен обладать эффективной вычислительной процедурой с оценкой достоверности полученного результата. При подборе алгоритмов важно, что бы они опирались на независимые источники информации об объектах.

Для каждого этапа ОАР в работе предлагаются решения, основанные как на классических подходах, так и на специально разработанных методах и алгоритмах.

__I _

Подготовительные этапы

- сканирование, передача в графический редактор схем ЖАТ;

- преобразование цветовой схемы;

- преобразования масштаба, поворота и наклона всего изображения;

- предварительная фильтрация...

4-

Сегментация

(выделение объектов) -»

Распознавание (обучение распознаванию) графических изображений (элементов) определенной группы

| ..I * --1

метод 1 метод 2 метод N

Избирательная фильтрация

(удаление уже распознанных)

Распознавание (обучение распознаванию) символьных элементов и сочетаний

метод 1 метод 2 метод N

Изъятие распознанных областей

Конец

Рисунок 1.

В ОАР после выполнения подготовительных этапов происходит сегментация общего графического изображения на отдельные области с выводом предварительного заключения о принадлежности объекта к какой-либо группе (группам). Далее происходит перебор выделенных областей по группе и их распознавание различными методами с принятием общего решения. Затем происходит избирательная фильтрация (удаление с общего изображения фрагментов относящихся к распознанным с заданной достоверностью объектам) и переход к распознаванию следующей группы (в порядке нарастания сложности распознавания). Далее - распознавание символов с изъятием распознанных областей и если не все области распознаны с заданной достоверностью - блок "интерактивного принятия решений". При необходимости проводится повторная сегментации изображения с учетом изъятых из него частей объектов, распознанных с заданной достоверностью (после чего алгоритм повторяется). В заключении - распознавание надписей (с проверкой словаря и базы НСИ) и установление взаимосвязей между объектами.

Разработан метод предварительной фильтрации изображения, состоящий из следующий этапов:

а) определение насыщенности точки фона;

б) выбор порогового значения для определения значимости точки;

в) создание копии всего изображения с искусственным "утяжелением" точек в окрестностях точек с уверенным определением значимости;

г) "подчистка" исходного изображения (обнуление интенсивности) в точках с интенсивностью близкой к фоновой, в том случае если при наложении на копию изображения они не попадают на "утяжеленную" точку;

д) поиск и "подчистка" автономно расположенных областей малого суммарного "веса", если их размер не позволяет сопоставить содержащееся на них изображение ни с одним из допустимых объектов схемы.

В третьем разделе в рамках решения поставленной задачи распознавания текстографической информации схем ТД железнодорожной автоматики произведен анализ существующих методов распознавания графических объектов и алгоритмов с использованием векторного представления информации. Предложена реализация адаптивного метода распознавания (AMP) для переноса ТД ЖАТ на электронные носители.

Представлена модель AMP, позволяющая оценить теоретический предел качества распознавания и надежности при заданных параметрах первичного распознавания и меры искаженности объектов. Приведен анализ и даны рекомендации по всем основным этапам работы схемы AMP: по первичному распознаванию, сбору статистики, построению классов по собранной статистике (используя метод цепной развертки), формированию эталонов (произведенная оценка объема базы для хранения эталонных изображений для схем ЖАТ составила 40МВ), дораспознаванию (приведен вариант вычисления меры сравнения распознаваемого объекта с эталоном).

Для получения данных о необходимом объеме обучающей выборки собрана статистика по четырем реальным проектам (системы ЭЦ12 и АБТЦ), включающая данные по принципиальным схемам всех четырех проектов и монтажным схемам двух проектов (всего 1180 схем). Составлены статистические таблицы по частоте появления объектов на среднестатистической схеме формата A3 (по определенным типам реле, контактов, символам и т.п). Полученный материал говорит о том, что из всего множества объектов, которые поступят для распознавания, абсолютное большинство (для принципиальных схем ~ 90%) будут составлять символы.

Рассмотрено применение вероятностных методов распознавания (Критерий Байеса). Для оценки априорной вероятности встречаемости символов на принципиальных и монтажных схемах составлены таблицы относительной частоты знаков в схемах (табл.4, 5).

Таблица 4 - Относительная частота символов в принципиальных схемах.

А 0,01031 Л 0,00781 X 0,00286 Я 0,00099 ; 0 -0 0,02724

Б 0,00399 М 0,03103 Ц 0,00187 - 0,07530 ( 0,00130 1 0,17119

В 0,02028 Н 0,02379 Ч 0,01316 0,00535 ) 0,00130 2 0,13170

Г 0,00322 О 0,01484 III 0,00166 0,00256 I 0,00213 3 0,07846

д 0,00387 П 0,03362 Щ 0,00059 / 0,00289 Я 0,00016 4 0,05422

Е 0,00502 Р 0,01292 Ъ 0,00003 + 0,00021 ¥ 0,00107 5 0,04170

Ж 0,00158 С 0,02670 Ы 0,00069 ♦ 0,00067 и 0,00103 6 0,02863

3 0,00620 т 0,01226 ь 0,00147 % 0 N 0,00067 7 0,02550

И 0,00937 У 0,00444 э 0,00517 № 0 8 0,02197

к 0,02663 ф 0,00242 ю 0,00009 0,00004 9 0,00888

В среднем на лист АЗ приходится символов: 910 На остальные: 0,00196

Таблица 5 - Относительная частота символов в монтажных схемах.

А 0,01030 Л 0,00841 X 0,00233 Я 0,00042 ; 0,00001 0 0,02719

Б 0,00287 М 0,02108 Ц 0,00107 - 0,08524 ( 0 1 0,16816

В 0,02389 Н 0,02006 Ч 0,00339 0,00878 ) 0 2 0,12889

Г 0,00132 О 0,02437 ш 0,00764 , 0,00358 I 0,00457 3 0,08361

Д 0,00588 п 0,01897 щ 0,00002 / 0,00064 Я 0,00150 4 0,04943

Е 0,00365 р 0,01109 ъ 0 + 0,00005 р 0,00271 5 0,03860

Ж 0,00135 с 0,01245 ы 0,00181 * 0,00870 и 0.00271 6 0,04023

3 0,00240 т 0,01588 ь 0,00273 % 0,00005 N 0,01126 7 0,03347

И 0,01033 У 0,00106 э 0,00399 № 0,00005 8 0,03210

К 0,01301 ф 0,00099 ю 0,00001 0,00031 9 0,01150

В среднем на лист АЗ приходится символов: 1136 На остальные: 0,00105

Построена сравнительная гистограмма частоты встречаемости букв

русского алфавита на монтажных, принципиальных схемах и в литературном тексте. Исследован вопрос сочетаемости букв. Полученные данные позволяют сделать вывод о значительном отличии частот встречаемости знаков в литературном русском языке и схемах ТД. Полученные оценки априорных частот встречаемости букв в ТД используются в ходе принятия решений при разрешении спорных вариантов распознавания.

Разработан новый метод анализа изображений - "Краевой метод отслеживания и построения скелета". Суть метода отражена на рис.2. Метод заключается в анализе пути прохождения по краю изображения, при этом опускаются перпендикуляры к текущему вектору направления обхода края объекта до пересечения с противоположным краем объекта. Середина пер-

16

пендикуляра обозначает текущее положение РГ\ ^т.

реперной точки "скелета" изображения буквы. ЬТ"Т7 г" Г

По сравнению с общеизвестным "волно- г-П \ -^Ог _] вым" методом отслеживания перемещения А А I Т^-1 центра отрезка, образуемого крайними точками Г Г генерации волны, предлагаемый метод позво- г! ляет построить скелет и в случае анализа не- Рисунок 2. замкнутого контура изображения; обладает простотой вычислений.

Предложена характеристика "вектор изображения объекта" (ВИО) в качестве материала для корреляционного метода распознавания, произведен анализ результатов его использования. Для получения ВИО необходимо при построении контура изображения объекта кодировать направление

Рисунок 3.2. - Векторы изображений цифры «4» и буквы «А» Таким образом, при решении задачи распознавания с растрового изображения снимается ВИО и сравнивается с ВИО эталонных изображений путем вычисления функции корреляции; предпочтение при распознавании отдается тому эталону, который обеспечивает максимум Главного пика функции корреляции.

Применение автокорреляционной функции к ВИО позволяет получить характеристику - коэффициент формы объекта (рис.4).

Рисунок 4- Автокорреляционная функция изображения символа «4» Полученные результаты показали, что использование в качестве основных признаков распознавания коэффициентов формы, черноты и симметрии, позволяет на первом этапе решить задачу распознавания до 50% предъявляемых объектов. До вычисления взаимных корреляций необходима стандартизация периметра или, хотя бы, предварительная кластеризация объектов по их периметрам. Целесообразно выполнять стандартизацию изображений путем ее приведения к стандартной величине площади. Корреляция ВИО, полученных со "скелетов" изображений более выразительна, однако, сильно подвержена влиянию ошибок, допущенных на этапе построения и оптимизации "скелетов". В рамках предложенного О АР целесообразно применять различные методы построения "скелетов" с целью получения исходного материала для построения ВИО.

В четвертом разделе содержаться предложения по применению новых технологий при ведении ТД, поскольку существующие не позволяют полноценно использовать возможности компьютерного метода ведения ТД. Это в полной мере проявляется на операциях сверки, внесения изменений и утверждения ТД. Для них в работе представлены разработанные технологические схемы с увязкой предложенных технологий с ПО.

Сверка ТД требует по существующей технологии постоянных командировок работников группы ТД на станции, где документация сверяется визуально. Компьютерные методы ведения ТД, позволяют определить

иной порядок обновления экземпляров ТД электромехаников. Предлагает-

18

ся использовать единый сервер ТД ШЧ, при этом необходимо обязать старших электромехаников в начале рабочего дня проверять со своего АРМ наличие изменений в схемах обслуживаемых ими и их устройств. В случае расхождений старший электромеханик должен напечатать новые схемы и позаботится о своевременном их распределении среди своих подчиненных. В его обязанности так же должно входить ведение учета выданных им схем и архивное хранение изъятых устаревших экземпляров. Подсчет схем должен вестись программой автоматически, старший электромеханик будет лишь корректировать учет в случаях получения бракованной копии или утраты экземпляров. Для обеспечения обратной связи, указывающей на правильное содержание ТД электромеханиками, в группе ТД ШЧ программно будет вестись статистика и отслеживаться своевременность получения копий новых версий документов, с автоматическим анализом и выдачей сообщений о нарушениях. При подобной технологии работы командировки работников дистанции по сверке будут связаны лишь с проверкой выполнения старшими электромеханиками их обязанностей.

В процессе утверждения ТД, при применении средств вычислительной техники, наибольший эффект может быть достигнут с вводом новой технологии, по которой процесс утверждения ТД будет распараллелен между участниками. После проведенного анализа существующих схем утверждения ТД по всем типам схем на устройства СЦБ были разработаны схемы утверждения документов с использованием средств ВТ (пример на рис.5). Анализ показал, что можно организовать разделение процесса утверждения на большинстве из этапов (примерно на 80%), что позволит значительно сократить общее время утверждения. При этом, так же можно получать оперативную информацию когда и куда поступил документ, сколько времени он находится на подписи. Это позволит организовать контроль и будет косвенным образом влиять на скорость утверждения ТД.

Необходимость в проверке подлинности и целостности сообщений требует применения специальных информационных технологий и аппаратных средств. Задача решается использованием электронной цифровой подписи (ЭЦП), основания для законного применения которой появились с утверждением Федерального Закона РФ о цифровой подписи. В работе содержится программная реализация ЭЦП, в соответствии с ГОСТ Р34.10-94, и разработана технологическая схема применения ЭЦП при утверждении ТД с увязкой к ПО. Проанализированы варианты хранения закрытых ключей и идентификационной информации пользователей.

Раздел содержит анализ состава аппаратных и программных средств для пользователей ИС-ПВТД. Для процесса эксплуатации ТД произведена разработка состава набора программных модулей АРМ, исходя из принципа производственной необходимости доступа к определенной информации. Предложен вариант аппаратной организации комплектации ПО и решения задачи идентификации рабочих мест с помощью электронных ключей. Разработана структура технических средств для решения задачи компьютерного ведения ТД, рассчитаны необходимые объемы технических средств для внедрения АРМ-ВТД по сети ж.д. России (табл.6).

20

Таблица 6 - Объем технических средств по сети ж.д. России.

Этап ПК Сервер Принтер А4 Принтер АЗ Плоттер А1 Сканер АЗ

I 1409 232 249 266 34 249

II 2228 35 645 4 215 -

Пятый раздел содержит три основные части. В первой приводится материал по обоснованию и выбору показателей эффективности распознавания текстографической информации, а так же требования к показателям и критериям эффективности решения задачи распознавания.

Во второй части предлагается разработанная методика расчета эффективности применения АРМ-ВТД. Анализ возможных составляющих экономической эффективности от применения АРМов и их основных качественных характеристик позволил выделить следующие составляющие: (Эоб) - за счет сокращения времени обработки информации; (Эр) - за счет уменьшения временных и материальных затрат при обнаружении отказов и восстановлении обслуживаемых устройств; (Эп) - за счет сокращения задержек и простоев поездов, обусловленных улучшением качества технического обслуживания устройств; (Эпп) - за счет улучшения планирования процессов; (Эм) - за счет экономии расхода материальных ресурсов; (Эинф) - за счет использования первично вводимой информации (данных) в других системах. Нужно отметить, что важным, при внедрении АРМ, является так же и косвенный эффект, не подлежащий количественной оценке: улучшение условий труда, повышение производительности труда управленческих работников и др.

Для АРМ-ВТД составлен список решаемых им задач и, в соответствии с ними, выделены составляющие экономического эффекта применительно к его эксплуатации. Расписан расчет составляющих: (Эоб, Эр, Эп, Эм), без учета Эинф; учтены дополнительные эксплуатационные расходы.

В третьей части раздела приводится расчет экономического эффекта от внедрения АРМ-ВТД по предложенной методике.

21

Полученное в ходе расчетов сокращение эксплуатационных расходов по сети ж.д. России, при внедрении АРМ-ВТД составило 49,43 млн. руб. в год. Капитальные вложения по сети дорог, с учетом коэффициента использования техники 70%, составили: 161,38 млн.руб. Экономический эффект: 25, 22 млн. руб в год по сети ж.д. России.

Важно подчеркнуть, что экономический эффект от внедрения АРМ-ВТД, призванного решать эксплуатационные задачи, складывается не только из сокращения эксплуатационных затрат, но и из некоторой доли экономического эффекта других АРМ, существование которых было бы невозможно без его внедрения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные в диссертации исследования позволяют сделать следующие основные выводы:

1. Электронная система ведения ТД является основой формирования СИО и обеспечивает эффективное функционирование АСУ-ДП. Только на ее основе может быть построена компьютерная модель действующих устройств, которая позволит автоматизировать многие технологические процессы управления движением поездов.

2. Разработанная методика оценки объемов ТД позволяет прогнозировать объемы внутримашинной информационной базы АСУ-ДП для решения технологических задач и формировать требования к техническим средствам ее поддержки.

3. Наличие ПБТД создает предпосылки и необходимые условия для применения современных технологий в области разработки, производства, строительства и эксплуатации систем ЖАТ. Большой объем внемашинной информационной базы требует организации помощи дистанциям по переносу ТД на электронные носители. Анализ показал, что использование ме-

щ

22

тодов распознавания позволяет сократить время по переносу принципиальных схем до 2х и монтажных - до Зх раз.

4. Предложенный в работе "Общий алгоритм распознавания ТД" позволяет построить систему распознавания учитывающую особенности схем ЖАТ. Мажоритарный принцип принятия решения, используемый алгоритмом, дает возможность использовать достоинства различных методов. Разработанный "Краевой метод отслеживания и построения скелета", по сравнению с известным "Волновым" методом, позволяет получить аналогичную векторную характеристику растрового изображения с меньшим количеством вычислений при использовании других принципов построения, что важно для Общего алгоритма распознавания. Использование предложенной характеристики "вектор изображения объекта", в том числе и в качестве материала для корреляционного метода распознавания, позволяет решить задачу распознавания символов, выполненных чертежным шрифтом, в 70% случаев.

5. Предложенная концепция построения ИС-ПВТД позволила определить приоритетность решения задач по созданию системы и обеспечивает минимум затрат отрасли на создание и сопровождение ТД, с учетом оптимальной организации усилий разработчиков. Внедрение ИС-ПВТД позволит осуществлять безбумажный документооборот ТД между базами проектных организаций и ПБТД дистанций.

6. Созданный, в ходе выполнения работы, и внедренный на большинстве дорог России, АРМ-ВТД позволяет осуществлять основные операции по содержанию ТД с улучшением технологических показателей. Результатом его внедрения является повышение безопасности эксплуатации систем СЖАТ за счет улучшения качества ТД.

7. Применение разработанных технологий сверки, утверждения и внесения изменений позволят осуществлять полный комплекс работ по ве-

дению ТД с использованием компьютерных технологий. Рассчитанный экономический эффект комплексного внедрения АРМ-ВТД с их использованием составляет 25 млн. руб. в год по сети ж.д. России.

8. Важной задачей, еще ожидающей своего решения, является разработка и принятие отраслевого формата хранения ТД. Он должен строится на принципах универсальности и предусматривать наличие подробного описания, что позволит вовлечь в его использование широкий круг разработчиков и упростит интеграцию АРМ по всей отрасли.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Погребняк А.Б. Подход к распознаванию технической документации // сб. трудов 62-ой научно-технической конференции с участием студентов, молодых специалистов и ученых. - СПб., ПГУПС, 2002,- с.324-325.

2. Трохов В.Г., Кожевников В.Г., Салихов C.B., Погребняк А.Б. Формат хранения и структура данных задач АРМ-ВТД (ПТД) // журнал "Автоматика Связь Информатика" №3 март 2002г.-с.16-19.

3. Василенко М.Н., Трохов В.Г., Погребняк А.Б., Салихов C.B. Компьютерные технологии работы с технической документацией // сб. трудов международной конференции "Транспорт XXI века". Oficyna Wydawnicza Pditechniki Warszawskiey. Warszawa Polska2001.- c.255-262.

4. Трохов В.Г., Салихов C.B., Дегтярев Д.П., Погребняк А.Б. Технология внесения изменений в техническую документацию // журнал "Автоматика Связь Информатика" №12 декабрь 2001г.- с.14-19.

5. Погребняк А.Б., Трохов. В.Г. Интегрированная система проектирования и ведения технической документации. // сб. трудов VII Санкт-Петербургской международной конференции "Региональная информатика-2000". Санкт-Петербург, 5-8 декабря. СПб., СПОИСУ, 2000г, СПОИСУ, -с. 128.

6. Василенко М.Н., Борисенко Л.И., Погребняк А.Б. Обоснование эффективности внедрения компьютерной технологии ведения технической документации на Окт.ж.д. // сб. трудов научно-практической конференции "Ресурсосберегающие технологии и технические средства на Октябрьской железной дороге".-СПб., ПГУПС, 1999.-C.230-232.

24

QLoô?-/|

»-8563

î

/

i

Введение

Раздел 1. Эксплуатационное обоснование разработки автоматизированных систем ведения технической документации на устройства автоматики и телемеханики. Анализ и разработка принципов построения интегрированной системы автоматизации проектирования и ведения технической документации.

1.1 Классификация видов технической документации.

Хранение технической документации.

1.1.1 Классификация видов технической документации.

1.1.2 Хранение технической документации.

1.2 Оценка объемов технической документации.

1.2.1 Оценка объемов ТД в пределах исследуемой 13 дистанции.

1.2.2 Оценка объемов ТД в пределах сети ж.д. России.

1.2.3 Связь объемов ТД с тех. оснащенностью.

1.3 Разработка списка элементарных технологических операций с технической документацией и оценка трудозатрат на их выполнение.

1.4 Интегрированная система автоматизации проектирования и ведения технической документации (ИС-ПВТД).

1.4.1 Актуальность проблемы создания ИС-ПВТД.

1.4.2 Разработка концепции построения ИС-ПВТД.

1.4.3 Синтез модульной структуры ИС-ПВТД.

Определение списка задач и функций.

1.5 Выводы по разделу. Постановка задач диссертации.

Раздел 2. Перенос технической документации на электронные носители.

2.1 Анализ методов переноса технической документации на электронные носители.

2.2 Основные задачи и понятия машинного распознавания ' образов.

2.3 Распознавание символов.

2.4 Особенности распознавания текстографической информации для АРМов по работе с ТД на устройства СЦБ.

2.5 Общий алгоритм распознавания схем.

2.5.1 Сканирование документа.

2.5.2 Преобразование цветовой схемы сканированного изображения.

2.5.3 Преобразования всего изображения.

2.5.4 Предварительная фильтрация преобразованного изображения с целью удаления "пятен" и других объектов, не содержащих информации.

2.5.5 Сегментация (вычленение) отдельных элементов с целью упрощения задачи распознавания.

2.5.6 Избирательная фильтрация.

2.5.7 Распознавание (обучение распознаванию) графических изображений (элементов), символьных элементов (букв, цифр, знаков) и их сочетаний.

2.5.8 Распознавание надписей.

2.5.9 Установление взаимосвязей. Заключительный этап.

2.6 Выводы по разделу.

Раздел 3. Методы и алгоритмы распознавания текстографической информации.

3.1 Применение адаптивного распознавания к переносу на 71 машинные носители технической документации устройств СЦБ.

3.1.1 Исходные данные.

3.1.2 Модель адаптивного распознавания.

3.1.3 Выбор объема обучающей выборки для схем СЦБ.

3.1.4 Схема работы адаптивного распознавания.

3.2 Распознавание тексто-графической информации с использованием векторного представления.

3.2.1 Векторное описание объектов.

3.2.2 Краевой метод отслеживания и построения скелета.

3.2.3 Алгоритм оптимизации скелета.

3.3 Использование корреляционного метода распознавания объектов по заданным эталонам.

3.3.1 Построение вектора изображения буквы.

3.3.2 Вычисление автокорреляционной функции вектора изображения буквы. Ковариационная функция векторов разных изображений.

3.4 Вероятностные методы распознавания.

3.4.1 Критерий Байеса.

3.4.2 Априорная частота знаков алфавита для схем СЦБ.

3.5 Выводы по разделу.

Раздел 4. Разработка технологий и определение средств автоматизированного ведения технической документации.

4.1 Сверка документации.

4.2 Компьютерная технология внесения изменений и утверждения ТД.

4.3 Электронная подпись.

4.4 Определение списка типовых рабочих мест.

4.5 Разработка структуры технических средств для решения задачи компьютерного ведения технической документации.

4.6 Выводы по разделу.

Раздел 5. Технико-экономическое обоснование эффективности предложенных разработок.

5.1 Обоснование и выбор показателей эффективности распознавания текстографической информации.

5.2 Методика расчета эффективности применения АРМов насетиж.д.

5.3 Оценка экономической эффективности АРМ ВТД.

5.4 Выводы по разделу.

В процессе совершенствования транспортных систем ведущую роль играет создание и внедрение автоматизированных технологических комплексов управления движением поездов. Важнейшим средством повышения эффективности работы железнодорожного транспорта является применение автоматизированных систем управления технологическими процессами движения поездов (АСУ-ДП) [1-7].

Эффективность функционирования АСУ-ДП напрямую зависит от полноты и оперативности обновления ее информационного обеспечения (ИО)[8], состоящего из общего ИО, содержащего информацию о параметрах технологических объектов управления (ТОУ), и специализированного информационного обеспечения (СИО). Под СИО понимается информация о состоянии самой системы (о ее структуре, элементах, параметрах, организации технологических процессов), необходимая для организации процессов функционирования, технического обслуживания, мониторинга, диагностики и т.д.

Стремительное развитие информационных технологий и средств вычислительной техники, все увеличивающийся уровень оснащения подразделений дорог и развитие дорожной сети передачи данных, предоставляет широкие возможности по внедрению АСУ-ДП, основанных на применении микропроцессорных и компьютерных средств. Созданию таких АСУ-ДП посвящено достаточно много работ, однако из-за большого количества задач, стоящих перед разработчиками, данная проблема находится в стадии решения. Основой для формирования СИО АСУ-ДП является информация, хранимая в технической документации (ТД) на устройства железнодорожной автоматики и телемеханики (ЖАТ), а так же технологии ее создания и ведения. На сегодняшний день ТД на устройства автоматики преимущественно содержится в бумажном виде и составляет внемашинную информационную базу АСУ[8]. Это обуславливает приоритетность задачи перевода данных в электронный вид для их представления во внутримашинной информационной базе, что позволит создать динамическую модель эксплуатируемых устройств и автоматизировать многие технологические процессы. Перенос ТД в электронный вид осложняется большим объем данных и отсутствием эффективных средств по ее переносу. Важнейшей проблемой так же является отсутствие установленного отраслевого формата хранения данных в электронном виде, что на практике, при объединении результатов работы разных организаций, чаще всего приводит к невозможности обработки данных из-за несовместимости форматов хранения.

Работа с ТД в железнодорожной отрасли включает в себя ее проектирование и ведение. Обе взаимосвязанные между собой задачи решаются сегодня во многом по старой "бумажной" технологии, не использующей достижения компьютерной техники. Но ситуация постепенно меняется и в настоящее время оснащение компьютерной техникой железнодорожной отрасли позволило приступить к решению проблемы перехода на компьютерные технологии проектирования и ведения ТД. Компьютерные технологии предоставляют качественно иные возможности по облегчению труда с помощью использования различных автоматизированных рабочих мест и систем автоматизированного проектирования. Важнейшим средством создания внутримашинных (электронных) баз технической документации АСУ-ДП являются автоматизированные рабочие места для ведения ТД (АРМ-ВТД).

Важность задачи перехода на электронную форму документооборота подчеркивается существованием Федеральной целевой программы "Электронная Россия" [9]. Актуальность проблемы автоматизации документооборота в хозяйстве сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) не вызывает сомнений. Решение этой проблемы является одной из важнейших задач Программы технического и технологического перевооружения хозяйства СЦБ, разрабатываемой в соответствии с Указанием М-1379У[10].

Таким образом, перед отраслью поставлена актуальная задача создания единой системы по работе с технической документацией, обладающей развитыми возможностями автоматизированного проектирования, единым информационным пространством, использующей утвержденные технологии и стандарты, работа которой будет основана на использовании достижений компьютерных технологий.

1. ЭКСПЛУАТАЦИОННОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ВЕДЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ НА УСТРОЙСТВА АВТОМАТИКИ И ТЕЛЕМЕХАНИКИ. АНАЛИЗ И РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ВЕДЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ

2.6 Выводы по разделу.

Приведенный материал по выбору показателей эффективности и системы распознавания позволяет классифицировать задачу распознавания принципиальных и монтажных схем как относящуюся к задачам с первым типом показателей эффективности. При этом для объектов схем показателем эффективности должна служить вероятность распознавания объектов в целом.

В разделе приводится расчет экономического эффекта от внедрения АРМ-ВТД по предложенной методике. Полученное в ходе расчетов сокращение эксплуатационных расходов по сети ж.д. России, при внедрении АРМ-ВТД составило 49,43 млн. руб. в год. Капитальные вложения по сети дорог, с учетом коэффициента использования техники 70%, составили: 161, 38 млн.руб. Экономический эффект: 25, 22 млн. руб в год по сети ж.д. России.

Важно подчеркнуть, что экономический эффект от внедрения АРМ-ВТД, призванного решать эксплуатационные задачи, складывается не только из сокращения эксплуатационных затрат, но и из некоторой доли экономического эффекта других АРМ, существование которых было бы невозможно без его внедрения (данная составляющая оценке не подвергалась).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные в диссертации исследования позволяют сделать следующие основные выводы:

1. Электронная система ведения ТД является основой формирования СИО и обеспечивает эффективное функционирование АСУ-ДП. Только на ее основе может быть построена компьютерная модель действующих устройств, которая позволит автоматизировать многие технологические процессы управления движением поездов.

2. Разработанная методика оценки объемов ТД позволяет прогнозировать объемы внутримашинной информационной базы АСУ-ДП для решения технологических задач и формировать требования к техническим средствам ее поддержки.

3. Наличие ПБТД создает предпосылки и необходимые условия для применения современных технологий в области разработки, производства, строительства и эксплуатации систем ЖАТ. Большой объем внемашинной информационной базы требует организации помощи дистанциям по переносу ТД на электронные носители. Анализ показал, что использование методов распознавания позволяет сократить время по переносу принципиальных схем до 2х и монтажных - до Зх раз.

4. Предложенный в работе "Общий алгоритм распознавания ТД" позволяет построить систему распознавания учитывающую особенности схем ЖАТ. Мажоритарный принцип принятия решения, используемый алгоритмом, дает возможность использовать достоинства различных методов. Разработанный "Краевой метод отслеживания и построения скелета", по сравнению с известным "Волновым" методом, позволяет получить аналогичную векторную характеристику растрового изображения с меньшим количеством вычислений при использовании других принципов построения, что важно для Общего алгоритма распознавания. Использование предложенной характеристики "вектор изображения объекта", в том числе и в качестве материала для корреляционного метода распознавания, позволяет решить задачу распознавания символов, выполненных чертежным шрифтом, в 70% случаев.

5. Предложенная концепция построения ИС-ПВТД позволила определить приоритетность решения задач по созданию системы и обеспечивает минимум затрат отрасли на создание и сопровождение ТД, с учетом оптимальной организации усилий разработчиков. Внедрение ИС-ПВТД позволит осуществлять безбумажный документооборот ТД между базами проектных организаций и ПБТД дистанций.

6. Созданный, в ходе выполнения работы, и внедренный на большинстве дорог России, АРМ-ВТД позволяет осуществлять основные операции по содержанию ТД с улучшением технологических показателей. Результатом его внедрения является повышение безопасности эксплуатации систем СЖАТ за счет улучшения качества ТД.

7. Применение разработанных технологий сверки, утверждения и внесения изменений позволят осуществлять полный комплекс работ по ведению ТД с использованием компьютерных технологий. Рассчитанный экономический эффект комплексного внедрения АРМ-ВТД с их использованием составляет 25 млн. руб. в год по сети ж.д. России.

8. Важной задачей, еще ожидающей своего решения, является разработка и принятие отраслевого формата хранения ТД. Он должен строится на принципах универсальности и предусматривать наличие подробного описания, что позволит вовлечь в его использование широкий круг разработчиков и упростит интеграцию АРМ по всей отрасли.

1. Вальков В.М., Вершин В.Е. Автоматизированные системы управления технологическими процессами // Ленинград: ПОЛИТЕХНИКА, 1991. 269 С.

2. Крамаренко Р.П., Гордеев Т.Ф. Вопросы информационного обеспечения систем оперативного управления перевозками на ж.д. транспорте // сб. Автоматизированные системы управления на транспорте, Киев 1981 -СЗ-10.

3. Тулупов Л.П. и др., Автоматизированные системы управления перевозочными процессами на железных дорогах // М.:Транспорт, 1991.-208С.

4. Балаган В.В. Теоретические основы автоматизированного управления // Минск: Вышэйшая школа, 1991 — 252С.

5. Ашимов A.A., Кульба В.В., Мамиконов А.Г. Проектирование автоматизированных систем управления // Алма-Ата МЕКТЕП, 1983. -310С.

6. Структура автоматизированной системы управления железнодорожным транспортом, под ред. Грунтова // Гомель БИИЖТ, 1986. 179С.

7. Лысенко Э.В. Проектирование автоматизированных систем управления ТП // М.: Радио и связь, 1987. -272С.

8. ГОСТ 34.003.90 Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Термины и определения.

9. Программа технического и технологического перевооружения хозяйства СЦБ на 2002-2005гг. утверждена Постановлением №20 расширенной коллегии МПС России от 25-26.02.2001г.

10. Указание МПС России от 5 авг. № М-1379у.

11. ЦШ/617. Инструкция по содержанию технической документации на устройства сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ). от 8 декабря 1998 г. //М:ТРАНСИЗДАТ-1999г.

12. ЦШ/1. Инструкция по содержанию технической документации на устройства проводной связи, радио связи и пассажирской автоматики, от 1989 г. // М: Транспорт — 1999г.f

13. Технологии и решения для Электронной России. Специальный выпуск eRussia ФОРУМ. IBusiness №12 2001.

14. Василенко М.Н. и др. Ресурсосберегающая компьютерная технология автоматизации проектирования и ведения технической документации службы сигнализации и связи. // Научно-практическая конференция. — М.: МИИТ, 1998 г. 125 С.

15. Сапожников В.В., Василенко М.Н. и др. Принципы построения комплексной системы автоматизации проектирования железнодорожной автоматики и телемеханики. // AT и С № 10, 1990 г. С. 8-11.

16. Василенко М.Н. и др. Автоматизированные рабочие места по организации процессов технического обслуживания // AT и С № 4,1992 г. С. 11-13.

17. Обертинский В.В., Юсупов H.H., Нечуева З.П. Принципы создания программно-технического комплекса для АСУ железнодорожного транспорта // AT №4 2000г.

18. Храпатый A.B. Создание современной информационной среды железнодорожного транспорта // AT №12 2002 С. 2-5.

19. Новиков В.Н. Организация технического и технологического перевооружения хозяйства СЦБ // AT №5 2002 С. 8-11.

20. Шевцов В.В. Системное проектирование информационной ^ системы нового поколения // AT 1999 №4 С. 13-16; №5 С. 15-17.

21. Вотолевский A.JI. От АСШ первой очереди к АСУ-Ш второго поколения // AT №9 2000г С. 8-12.

22. Вотолевский А. Л., Задорожный В.В. Комплексная автоматизированная система связи и вычислительной техники для железных дорог России // AT №7 1998г. С. 8-12.

23. Солодкая Г.Н. Отраслевой фонд алгоритмов и программ // AT №4 2000г. С. 21-22.

24. Техническое задание Комплексной автоматизированной системы управления хозяйством сигнализации, централизации и блокировки второго поколения (АСУ-Ш-2) (589.01095505.П9806.П5, ГТСС 2000).

25. Василенко М.Н. и др. Анализ систем железнодорожной автоматики на основе машинного моделирования // AT и С №1, 1989г. С. 15-17.

26. Василенко М.Н. и др. Анализ работоспособности систем автоматики средствами вычислительной техники // AT и С № 8, 1987 г. С. 17-19.

27. Сапожников В.В., Василенко М.Н. и др. Экспертные системы железнодорожной автоматики и телемеханики // AT и С № 6, 1992 г. с. 32-34.

28. Василенко М.Н. Теория и методы анализа функционирования автоматизированных технологических комплексов на ж.д. транспорте // докторская диссертация СПб. ПИИТ 1992. — 332.

29. Егоров C.B., Мирахмедов Д.А. Моделирование и оптимизация в АСУ-ТП // Ташкент: МЕХНАТ, 1987. 200С.

30. Трохов В.Г., Салихов C.B., Дегтярев Д.П., Погребняк А.Б. Технология внесения изменений в техническую документацию // AT и С №12 декабрь 2001г.- с.14-19.

31. Трохов В.Г., Кожевников A.B., Салихов C.B., Погребняк А.Б. Формат хранения и структура данных АРМ ВТД (ПТД) // АИ и С №3 2002 С. 16-19.

32. Василенко М.Н. и др. Автоматизированное рабочее место проектировщика систем автоматической блокировки // AT и С № 4, 1987 г. С. 5-9.

33. Расширяемый язык разметки (XML) 1.0 (вторая редакция). Рекомендация W3C от 6 октября 2000 года.

34. Scalable Vector Graphics (SVG) 1.0 Specification. W3C Candidate Recommendation 02 November 2000.

35. Василенко М.Н. и др. Обзор современных систем автоматизации проектирования // АСИ № 7, 2001 г. С. 17 19.

36. Василенко М.Н. и др. АРМ по ведению технической документации железнодорожной автоматики. // AT и С № 11, 1996 г. С. 12—14.

37. Василенко М.Н. Трохов В.Г. Марфин М.И. АРМ по ведению технической документации // АСИ № 4, 1999 г. С. 32 34.

38. Василенко М.Н. и др. Автоматизированное рабочее место проектировщика систем автоматической блокировки. // AT и С №4,1987г. С.5-9.

39. Василенко и др. Концепция построения единой автоматизированной системы документооборота на устройства СЦБ // АСИ № 9,2002 С 2-5.

40. Денисов Д.П., Рубинштейн Н.И., Трясов М.С. Автоматизация проектирования напольного оборудования // AT и С №2 2003. С.6-8.

41. Ципкин Я.З. Основы теории обучающихся систем. М.: Наука, 1970.

42. Васильев В.И. Распознающие системы // справочник 2е изд. перераб. Киев:Наук.думка, 1983.

43. Горелик А. А., Скрипкин В.А. Методы распознавания // М: Высшая школа, 1984.

44. Павлидис Т. Алгоритмы машинной графика и обработки изображений // М: Радио и связь, 1986

45. Дорофенюк A.A. Алгоритмы автоматической классификации // Автоматика и телемеханика 1971 №12 С.78-82.

46. Дуда Р., Харт П. Распознавание образов и анализ сцен // М.: Мир, -1976.-511С.

47. Нейронные сети. STATISTICA Neural Networks // пер. с англ. -М: Горячая линия Телеком. 2000. - 182 С.

48. С. Лисин Системы оптического распознавания текста // КОМПЬЮТЕР-ИНФОРМ № 16'2002.

49. Биргер И.А. Техническая диагностика // М.: Машиностроение, 1978.-239 С.

50. Горелик А.Л., Скрипкин В.А. Некоторые вопросы построения систем распознавания // М.: Сов.радио, 1974. -224 С.

51. Вапник В.Н., Червоненкис А .Я. Теория распознавания образов ф (статистические проблемы обучения) // М.: Наука, 1974. 415 С.

52. Айзерман М.А., Француз А.Г. Распознавание образов на конечном множестве описаний // Проблемы бионики. 1970. вып. 4. - С. 7074.

53. Ян Д.Е., Анисимович К.В., Шамис А.Л. Новая технология распознавания символов. Теория, практическая реализация, перспективы // М.: Препринт, 1995.

54. Проблемы человеко-машинного интерфейса. Ввод рукописных символов. П.П. Кольцов., A.A. Кравченко // сборник "Компьютеры и автоматизация инженерного труда" М.: Наука, 1990. С 109.

55. Путятин Е.П., Шургин И.В. К вопросу моделирования механизмов нормализации зрительных образов // Проблемы бионики. 1971. вып. 5.-С. 102-114.

56. Фурман Я.А., Кревецкий A.B. и др. Контурный Анализ // научное издание М: ФИЗМАЛИТ, 2002 592С.

57. Розанов Ю.А. Теория вероятностей, случайные процессы и математическая статистика // М.: Наука, 1989.

58. Сборник Классификация и кластер // М.: Мир, 1980.

59. Журавлев Ю.И. Алгоритмы вычисления оценок и их применение Ташкент: Фан, 1974 120С.fo 63. Шикин Е.В., Боресков A.B. Компьютерная графика//М.: Мир,1995.

60. Бутаков Е.А., Островский В.И., Фадеев И.Л. Обработка изображений на ЭВМ // М.: Радио и связь, 1987 — 236С.

61. Местецкий Л.М. Непрерывный скелет бинарного изображения. // доклад на конференции Графикон-99.

62. Горелик А.Л., Скрипкин В.А. Построение систем распознавания // М.: Сов.радио, 1974. -224 С.Щ

63. Вапник В.Н., Червоненкис А .Я. Теория распознавания образов (статистические проблемы обучения) //М.: Наука, 1974. 415 С.

64. Яглом А. М., Яглом И. М., Вероятость и информация изд. Зе перераб. и доп. // М.: Наука, 1973. 511С.

65. Baudouin С., Eléments de cryptographie / Ed. Pedone A. Paris, 1939.

66. Алферов А.П. Основы криптографии. M: Гелиос APB 2001-479C.

67. Федеральный закон от Юянв. 2002г №1 ФЗ. "Об электронной цифровой подписи".

68. ГОСТ Р 34.10-94. "Информационная технология. Криптографическая защита информации. Процедуры выработки и проверки электронной цифровой подписи на базе асимметричного криптографического алгоритма".

69. Гриненко А.В., Борисенко Л.И. Методика оценки эффективности внедрения автоматизированных рабочих мест // МПС. СПб., 1995 -27С.

70. Аппак М.А. Автоматизированные рабочие места на основе персональных ЭВМ. //Москва 1996 -С. 156.

71. Поляков И.А. Ремизов К.С., Справочник экономиста по труду. Методика экономических расчетов по кадрам, труду и заработанной плате на промышленных предприятиях. 6 изд. переработанное и дополненное // М.:Экономика, 1988 -239С.