автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.13, диссертация на тему:Организация информационного взаимодействия региональных компьютерных систем ГИБДД МВД России

Введение.

Глава 1 Анализ развития распределенных информационных систем.

1.1 Анализ тенденций развития информационных систем в различных сферах деятельности.

1.2 Анализ систем ГИБДД.

Выводы по главе 1.

Глава 2 Анализ существующей инфраструктуры ФИС ГИБДД.

2.1 Существующая Информационная Система ГИБДД.

2.2 Характеристика состояния автоматизации в ГИБДД.

2.3 Анализ запросов, циркулирующих в ГИБДД.

2.4 Оценка потоков информации.

2.5 Выработка основных требований к информационной системе региона.

2.6 Организация нормативной базы.

2.7 Формирование требований к базам данных региональных узлов ФИС.

2.8 Анализ технологий функционирования ФИС.

Выводы по главе 2.

Глава 3 Программно-технический комплекс региональной ИС ГИБДД.

3.1 Постановка задачи.

3.2 Структура глобальной сети ФИС.

3.3 Выбор технических средств.

3.4 Выбор операционной системы.

3.5 Выбор коммуникационного протокола.

3.6 Выбор системы управления данными (СУБД).

Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4 Реализация региональной ИС ГИБДД на основе компьютерных средств и математических моделей.

4.1 Язык информационного обмена.

4.2 Сопряжение с существующими региональными АИПС.

4.3 Варианты реализации системы взаимодействия узлов ФИС ГИБДД.

4.4 Особенности функционирования информационной системы.

4.5 Построение аналитической модели функционирования ИС.

4.6 Использование имитационной модели и оценка результатов моделирования.

4.7 Оптимизация распределения затрат на создание системы.

Выводы по главе 4.

Актуальность исследования.

В последние годы в Российской Федерации происходит возрастание количества автомототранспортных средств, а так же увеличение числа водителей, что в свою очередь приводит к увеличению объемов операций, проводимых в подразделениях Государственной инспекции безопасности дорожного движения, связанных с регистрационно-экзаменационной деятельностью, учетом административных правонарушений и др.

Средства вычислительной техники и новейшие информационные технологии позволяют повысить эффективность работы инспекторов ГИБДД путем автоматизации их деятельности и создания автоматизированной системы, объединяющей подсистемы учета и регистрации автомототранспортных средств (АМТС), учетов нарушений ПДД, водительских документов, разыскиваемых АМТС и документов и т.д. на региональном уровне.

Начиная с 90х годов отмечается необходимость интеграции программных комплексов и систем регионов в тех случаях, когда добиться полномасштабного результата на уровне одного региона невозможно. Устанавливаются связи между регионами по обмену информацией либо по каналам связи с использованием стандартных коммуникационных пакетов, либо на магнитных носителях. Возрастающий обмен данными между регионами требует перехода к новым информационным технологиям, позволяющим программным комплексам взаимодействовать не только на уровне "экспорт/импорт", но и взаимодействия систем как объектов, выполняющих различные операции. С развитием региональных автоматизированных систем, эти контакты в настоящее время все в большей степени возрастают и отмечаются тенденция к их совершенствованию и набирающий силу закономерный переход к объектным технологиям при разработке и внедрении информационных систем в органах Государственной инспекции безопасности дорожного движения.

Первой, реализованной в 1993-95 гг. в Государственной инспекции безопасности дорожного движения в рамках Российской Федерации автоматизированной информационно-поисковой подсистемой, стала система розыска АМТС (АИПС "Розыск"), обеспечивающая реализацию оперативного доступа в базу данных по телефонным и телеграфным каналам связи непосредственно с контрольных постов милиции.

Однако следует отметить автономность функционирования региональных автоматизированных систем по учету зарегистрированного транспорта и водительских документов. Этот факт приводит к проблеме установления подлинности документов и номерных агрегатов автотранспортных средств при их перерегистрации в других регионах. Проверка таких документов и номерных агрегатов по федеральной базе АИПС "Розыск" не достаточно эффективна из-за возможности подделки оригиналов. Получение же информации с предыдущего места регистрации данного транспортного средства затруднено из-за отсутствия оперативного доступа в базы данных других региональных информационных систем ГИБДД.

Основываясь на изложенном, можно отметить две важнейших задачи, без решения которых невозможен процесс полноценной интеграции региональных систем - использование объектных методов проектирования при создании нормативно-справочной баз данных, а также создание инфраструктуры корпоративной сети.

Первая из них связана с несовершенством нормативно-справочной базы систем. Без нормативно-справочного обеспечения никакого сопряжения любых систем (Розыск, РЭП и т.д.) не добиться. Стандартизация и унификация -важнейшая задача, которая до настоящего времени фактически находится в запущенном состоянии и в значительной степени затрудняет реализацию задач федерального плана, а также межрегионального взаимодействия.

Вторая из этих задач - формирование региональных информационных ресурсов и обеспечение к ним доступа из других информационных систем. В этом случае возрастает роль выработки решений, обеспечивающих сопряжение региональных систем. При этом целесообразно активизировать внедрение (на основе уже апробированных решений) региональных систем, в первую очередь связанных с реализацией упомянутых функций.

Острая необходимость решение этих задач определила актуальность выбранного направления исследования.

Данная работа направлена на исследование проблем интеграции региональных вычислительных сетей и разработку решений по созданию "открытой" (с точки зрения технологий, а не точки зрения доступа) информационной системы Государственной инспекции безопасности дорожного движения (ФИС ГИБДД).

Объект исследования.

Объектом исследования является информационная система, создаваемая на базе технологий корпоративных вычислительных сетей и предназначенная для информационной поддержки мероприятий ГИБДД, связанных с регистрационно-экзаменационной, оперативно-розыскной и другой деятельностью.

Цель и задачи исследования.

Цель исследования - разработка модельно алгоритмических аспектов совершенствования регионального звена ФИС ГИБДД на базе технологий корпоративных вычислительных сетей.

Для достижения данной цели в работе были поставлены и решены следующие задачи: анализ существующих распределенных вычислительных систем сбора и обработки информации в сфере Государственной инспекции безопасности дорожного движения и других сферах, выбор на их основе возможных направлений развития ИС ГИБДД; анализ характеристик, влияющих на эффективность системы и выбор критериев качества ее функционирования; разработка математических и имитационной моделей функционирования элементов системы для расчета характеристик и обоснованного выбора структуры системы; разработка структуры системы и оценка принятых решений.

Методы исследования.

Для решения поставленных задач применялись элементы теории вероятностей, методы теории массового обслуживания, имитационного моделирования.

Научная новизна заключается в формировании объекта исследования, определении его свойств и особенностей функционирования, разработке аналитических и имитационных моделей, а так же методологии получения решений, связанных с созданием региональной информационной системы на основе имитационного и математического моделирования.

Практическая значимость заключается в разработке математического, алгоритмического и программного обеспечения, позволяющего принимать обоснованные решения при создании корпоративной вычислительной сети региональной информационной системы Государственной инспекции безопасности дорожного движения.

Основные положения, выносимые на защиту: результаты анализа распределенных вычислительных систем сбора и обработки информации в сфере Государственной инспекции безопасности дорожного движения и других сферах, формирование критериев качества, основных характеристик и параметров, влияющих на эффективность исследуемого объекта; математические модели для выработки проектных решений; имитационная модель оценки эффективности функционирования основных компонентов ИС; 8 организационно-технические и методологические решения по построению ИС ГИБДД.

Реализация работы.

Разработанные решения использованы при создании типовой региональной системы ГИБДД, а так же при проектировании решений, связанных с федеральной информационной системой ГИБДД.

Апробация и внедрение результатов исследования.

Результаты работы легли в основу проектных решений по созданию типовой региональной информационной системы ФИС ГИБДД и позволили определить направления дальнейших исследований по проблеме с ориентацией на оптимизацию межрегионального взаимодействия узлов ФИС. По материалам диссертации имеются 3 публикации.

Акты об использовании прилагаются.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения четырех глав, заключения и списка литературы и приложения, изложенных на 132 страницах и содержит 61 график, схему и таблицу.

Результаты работы легли в основу проектных решений по созданию типовой региональной информационной системы ФИС ГИБДД и позволили определить направления дальнейших исследований по проблеме с ориентацией на оптимизацию межрегионального взаимодействия узлов ФИС.

1. Entire Distribution Services Concepts and Facilities. Software AG, 1998.

2. Entire Net-Work Concept and Facilities. Software AG, 1995-1998

3. EntireX Concept and Facilities. Software AG, 1995-1998

4. Hunt C. TCP/IP Network Administration, M.: O'Reilly & Associates, Inc. 1995

5. Александровский H.M. Элементы теории оптимальных систем автоматического управления. М., Энергия, 1969.

6. Бакусов Л.М., Нигматуллин Р.Г., Зонов В.М. Математические модели информационных процессов и управления в АСУ: Уч. пособие. Уфа, 1991.

7. Барышев М.Л., Драчевский В.И., Капитанов В.Т. Исследование эффективности автоматизированных систем управления дорожным движением. М., ВНИЦБД МВД СССР, 1990.

8. Блэк Ю. Сети ЭВМ: протоколы, стандарты, интерфейсы. М.: Мир, 1990.

9. Бронштейн О.И., Духовный И.М. Модели приоритетного обслуживания в информационно-вычислительных системах. М.: Наука, 1976.

10. Васильев Г.П. и др. Программное обеспечение неоднородных распределенных систем: Анализ и реализация. М.: «Финансы и статистика»,1986.

11. Внедрение современных технологий и новых форм организации работы Госавтоинспекции Свердловской области. Информация. Екатеринбург, 1995.

12. Дейкстра Э. Дисциплина программирования, Пер. с англ. М.: Мир 1978

13. Джон Кокс, Cera/intranet 1997; Каждое Web-приложение будет содержать посредник ORB

14. Дэниэл Кузнецки. Высокомощные серверные операционные среды. Computerworld Россия. 1996, № 30.

15. Емеличев В.А. Метод построения последовательности планов для- решения задач дискретной оптимизации. М.: Наука, 1981.

16. Емельянов C.B., Ларичев О.И. Многокритериальные методы принятия решений. М.: Знание, 1985.20.3язин Н.Г. Информатизация ГАИ Санкт-Петербурга / READ.ME, 1994, №8.

17. Ивченко Г.И. и др. Теория массового обслуживания. М.: Высшая школа, 1982.

18. Калиниченко J1.A. Методы и средства интеграции неоднородных баз данных. М.: Наука, 1983.

19. Клейнен Дж. Статистические методы в имитационном моделировании. Вып. 1,2. М., Статистика, 1978.

20. Клейнрок JI. Теория массового обслуживания. М.: Машиностроение, 1979.

21. Компьютерные технологии в юридической деятельности. Учебное и практическое пособие: Под. ред. Н.Полевого, В.Крылова. М.: БЕК, 1994.

22. Компьютеры IBM AS/400: борьба за выживание. AS/400 adapts. Barbara DePompa, Rich Levin/ Компьютеруик. 1996, № 30.

23. Концепция правовой информатизации России. Указ Президента Российской Федерации № 966 от 28.06.93г.

24. Концепция создания телефонных сетей Центрального аппарата Центрального банка России. Технический центр департамента информации. Проект. Москва 1994.

25. Котенев А.Б. Совершенствование автоматизированной информационно-поисковой системы розыска транспортных средств. Дис. . кандидата технических наук. М.: МИЭМ, 1995.

26. Коув Т., Эйвинсон Д. Базы данных в администатнвных информационных системах, Пер. с англ.- М.: Финансы и статистика 1983.

27. Краснощеков П.С. и др. Принципы построения моделей. М.: 1983.

28. Ланкастер Ф.У. Информационно-поисковые системы. М.: Мир, 1972.

29. Максимей И.В. Имитационное моделирование на ЭВМ. М.: 1988.

30. Мартин Дж. Организация баз данных в вычислительных системах, издание второе дополненное, Пер. с англ. М.: Мир 1980

31. Научно-технический центр ФАПСИ.

32. Овчаров Л.А. Прикладные задачи теории массового обслуживания, М.: Машиностроение, 1969.

33. Ольховников Ю.Н. Разработка средств автоматизации деятельности Госавтоинспекции по розыску автомототранспорта. Дис. .кандидата технических наук. М.: МИЭМ, 1994.

34. Опыт разработки автоматизированной системы правовой информации Госплана СССР. Комплексное совершенствование управления народным хозяйством. М.: 1987, С. 113-119.

35. Плотников Д. Корпоративная компьютерная сеть налоговой службы Кабардино-Балкарии. PC WEEK/RE. 1996, № 31.

36. Подиновский В.В., Ногин В.Д. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач. М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1982.

37. Положение о Государственной автомобильной инспекции Министерства внутренних дел Российской Федерации (утверждено постановлением Правительства Российской Федерации от 28.05.92 г. № 354)

38. Приказ МВД РФ № 124 от 20.04.92 г. "О мерах по созданию межрегиональной специальной заградительной системы контрольных постов милиции".

39. Приказ МВД РФ № 125 от 31.03.95 г. "Об учете автомототранспортных средств и специальной продукции Госавтоинспекции".

40. Приказ МВД РФ № 229 от 12.05.93 г. "Концепция развития системы информационного обеспечения органов внутренних дел".

41. Приказ МВД РФ № 482 от 5 ноября 1993 г. "О мерах по реализации постановления Совета Министров Правительства Российской Федерации от 30 августа 1993 г. № 874".

42. Приказ МВД РФ № 58 от 17.02.94 г. "О мерах по усилению борьбы с преступными посягательствами на автомототранспортные средства".

43. Приказ МВД СССР № 100 от 31.03.72 г. "О создании единой автоматизированной подсистемы сбора, обработки и анализа информации Государственной автомобильной инспекции".

44. Региональная информационно-вычислительная сеть органов внутренних дел Воронежской области. Информация ИЦ УВД. 1994.

45. Саати T.J1. Элементы теории массового обслуживания и ее приложения. М.: Советское радио, 1971.

46. Стратегия фирмы Novell. Read.me. 1993. №3. С.18-19.51 .Телекоммуникационные компьютерные сети России. Справочник. М.: Россия, 1992.

47. Требования к информационному взаимодействию компьютерных систем подразделений ГАИ с АИПС "Розыск". Пособие. М.: НИЦ ГАИ МВД России, 1994.

48. Требования к информационному взаимодействию компьютерных систем подразделений ГАИ с АИПС "Розыск", Пособие. 2-е издание, переработанное и дополненное. М.: НИЦ ГАИ МВД России, 1995.

49. Триори Т. и др. Проектирование структур баз данных. М.: Мир, 1985.

50. Ф. Бернстайн, Системы Управления Базами Данных • N2 1997; Middleware: модель сервисов распределенной системы

51. Чеппел Д. Технологии ActiveX и OLE, Пер. с англ. М.: Издательский отдел "Русская редакция" ТОО "Channel Traiding Ltd.", 1997132

52. Шаймарданов Р. Б. Моделирование и автоматизация проектирования структур баз данных, М.:Радио и связь 1984