ІНФОРМАЦІЙНІ РЕСУРСИ. ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ І СИСТЕМИ В ЗАБЕЗПЕЧЕННІ РЕСУРСОЗБЕРЕЖЕННЯ

НА ТРАНСПОРТІ

ТЕМА 8. Інформаційні ресурси транспортних підприємств..

Основні питання лекції:

1. Інформаційні технології і системи.

2. Автоматизовані робочі місця.

3. Розробка структури бази даних.

3. Програмне забезпечення управління проектами ресурсозбереження.

Основний зміст лекції:

Технологічне та інформаційне забезпечення управління проектами ресурсозбереження

Для ефективного функціонування міського електротранспорту при забезпеченні відповідного рівня ресурсозбереження потрібно розробити стратегію побудови перспективної системи управління технологічними процесами формування та надання транспортних послуг населенню. Аналіз досягнень науково-технічного прогресу свідчить, що в основу цієї нової стратегії повинна входити і розробка інтегрованих систем управління (ІСУ) [127, 148 – 150, 152, 174, 263 – 265].

В даний час існує тенденція до побудови ІСУ на міському транспорті з єдиним керуванням з комплексного центру управління, з впровадженням комплексу автоматизованих робочих місць (АРМ). Разом з тим, ряд інтелектуальних задач, які раніше розв'язувались на нижніх рівнях ієрархічної піраміди, передається на верхній рівень, що приводить до збільшення їхньої концентрації в АРМах ведучих фахівців. Одночасно ускладнюються і самі задачі, що вимагають відповідного рішення в обмежені терміни: з'являються оптимізаційні, з підвищенням числа критеріїв (у тому числі й узагальнених), а також оперативні і пов’язані з екстремальними ситуаціями.

Причому, як свідчить практика функціонування міського електротранс-порту, концентрація задач супроводжується скороченням чисельності фахівців, що приводить до зменшення загального банку знань. Збільшення загальної кількості задач при зменшенні загального потенціалу знань приводить до перевантаження ведучих фахівців, тому і виникає необхідність удосконалювання системи їхньої інформаційної підтримки. Інакше кажучи, необхідне створення в рамках ІСУ систем штучного інтелекту (експертних систем), орієнтованих на рішення задач контролю, оцінки ситуації, прийняття рішень і управління конкретними об'єктами МЕТ, технічними системами, засобами і пристроями, а також тренінгу персоналу.

Основа концепції створення ієрархічної структури — представлення про власну систему управління з вершинами різних рангів. Вершина кожного рівня ієрархії — це система управління, що дозволяє вирішити коло питань, зв'язаних з функціонуванням всіх об'єктів керування, що знаходяться в її підпорядкуванні. Зі збільшенням рангу вершини підвищується інтелектуальна складність і розширюється предметна область розв'язуваних задач. Вершини нижніх рангів вирішують вузькоспеціальні задачі оптимального або адаптивного управління конкретними об'єктами.

Інформація про стан окремих об'єктів управління збирається через систему датчиків і надходить у вершини низького рангу, де обробляється і передається на більш високі рівні ієрархії. Таким чином, знизу нагору йде інформаційний потік, що містить зведення про справність і правильність функціонування об'єктів керування і засобів автоматизації. В міру просування цієї інформації нагору відбувається її узагальнення й обробка, так що на вершині ієрархічної структури ІСУ формується комплексне представлення про стан всього об'єкта керування — підприємства МЕТ. Відбувається інтеграція і стиск інформації.

Однак перехід до експлуатації МЕТ з високим рівнем автоматизації при скороченні чисельності фахівців вимагає наукового обґрунтування та розробки відповідних методів, алгоритмів та програмного забезпечення управління підприємствами. При цьому слід враховувати особливість ІСУ, що являє собою систему "людина-машина", у якій функції розподілені між людиною і технічними засобами. Людина приймає нетипові рішення і забезпечує відновлення працездатності і правильності функціонування об’єктів та виробничо-технологічного потенціалу. Технічні засоби здійснюють збір і обробку інформації й інформаційну підтримку операторів, а також рішення задач по автоматичному й автоматизованому керуванню рядом технологічних процесів. Зміст процесу управління (у відношенні його технології) включає три операції, спрямовані на досягнення цілей управління: вивчення об'єкта управління і зовнішньої обстановки; вироблення стратегії управління; здійснення стратегії управління.

Вивчення об'єкта управління і зовнішньої обстановки полягає в одержанні інформації про їхній стан — у якісному і кількісному відношенні, достатньому для цілей управління.

Збір і передачу інформації забезпечує спеціальна система, яку прийнято називати системою контролю або системою збору й обробки інформації.

Інформаційне забезпечення процесу керування працездатністю покладено на систему інформаційної підтримки, що містить у собі підсистему власне інформаційної підтримки і підсистему обчислювальної підтримки. У такий спосіб інформаційне забезпечення включає рішення інформаційно-облікових і інформаційно-обчислювальних задач. До основних інформаційно-облікових задач відносять: задачі контролю режиму функціонування, технічного обслуговування і ремонту, а також одержання звітної документації і проведення аналізу роботи операторів.

Крім інформаційно-облікових і інформаційно-обчислювальних функцій система інформаційної підтримки ІСУ передбачає надання допомоги при рішенні тактичних і стратегічних задач.

Концепція побудови і фундаментальні принципи структурної організації ІСУ базуються на сполученні досвіду в області комплексної автоматизації на транспорті і останніх досягнень в області цифрової керуючої техніки (програмно-технічних засобів) ведучих вітчизняних та закордонних корпорацій і фірм.

Як було наведено вище, будь-які заходи з ресурсозбереження по всіх видах ресурсів необхідною передумовою мають інформацію про поточний стан. Таким чином, об’єктивне з’ясування рівня ресурсовитратності транспортних послуг та формування проектів з ресурсозбереження в першу чергу вимагає створення адекватної системи інформаційного забезпечення.

Узагальнено, система інформаційного забезпечення в першу чергу передбачає наявність бази спеціальних знань, що визначає інтелектуальний та фаховий потенціал співробітників, покликаних до виконання рішень з реалізації проекту (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Структура системи управління процесами прийняття і реалізації рішень по проектах

ресурсозбереження на міському електротранспорті

Формальним відображенням бази знань є моделі цих знань - набір формалізованих відповідних кількісних та якісних показників кількості, стаж роботи працівників по спеціальностям, рівень їх освіченості у загально природничих та спеціальних науках, досвід роботи на підприємствах МЕТ, тощо. Управління базою знань полягає у відслідковуванні потреб у змінах спеціалізацій, організації підвищення кваліфікації, опанування суміжними професіями. Прийняття рішень спирається на оперативну інформацію, що складає окрему базу даних, які надходять в процесі реалізації проектів. Відображенням бази даних є моделі, тобто набори кількісних та якісних показників, що відображають потреби, перебіг виконання, перешкоди.

Прийняття рішень відбувається за певною ієрархією, відповідно до якої другий рівень системи управління, отримавши рішення з верхнього рівня, інтерпретує, уточнює та конкретизує відповідні елементи рішення стосовно своєї ділянки або виду діяльності. Згідно з принципом мінімуму, окреме інформаційне забезпечення другого рівня не передбачається. На виконавчому рівні залежно від обсягу, різноманітності та складності дій передбачається диспетчеризація, яка узгоджує послідовність дій різними виконавцями. Необхідна інформація (для поповнення, уточнення і оновлення бази даних про потреби, перебіг виконання завдань, перешкоди) утворюється на рівні безпосередніх виконавців, суміжників, підрядників та інших учасників проекту. Аналіз принципових напрямків розвитку комп'ютерних мереж як апаратурної бази використання інформаційних технологій у технічній експлуатації транспортних засобів приводить до наступного висновку: найбільш перспективний напрямок, орієнтований на автоматичну обробку максимально можливих обсягів інформації про режими функціонування і технічний стан об’єктів у локальних комп'ютерних модулях, з'єднаних з АРМ оператора. Практично для підприємств МЕТ (трамвайного або тролейбусного депо, метродепо) відповідно до їх організаційної структури, схема локально – обчислювальної мережі може мати структуру відповідно до рис. 4.2.

У рамках пропонованої концепції цей напрямок може бути реалізованим ІСУ, побудованих по ієрархічному принципі на основі АРМ і програмно-функціональних модулів наступних типів: локальних, моделюючих, оптимізаційних і діагностичних.

Локальний модуль розглядається як елементарна первинна ланка структури ІСУ, забезпечує скорочення обсягів переданої інформації та збереження можливості автономного управління окремими об'єктами (при відмові структур управління вищого рівня, або мереж передачі даних).

Моделюючий модуль призначений для виконання процедур моделювання багатопараметричних складних об'єктів — з одержанням еталонних моделей і їхньою наступною адаптацією до стану об'єкта, що змінюється.

Оптимізаційний модуль здійснює вибір оптимальних режимів роботи відповідних об'єктів.

Діагностичний модуль робить процедури діагностування стану контрольованого об'єкта— на основі інформації, одержуваної від локального модуля, а також поточних і еталонних моделей, формованих у моделюючому модулі.

Збереження і використання необхідної інформації загального характеру забезпечує персональний комп'ютер АРМ. У відношенні до економічної діяльності підприємства МЕТ ІСУ здійснює: складання фінансової документації; автоматизовану обробку, збереження і передачу (прийом) зведень про техніко-економічні показники використання технічних засобів; автоматизоване ведення документації по обліку і контролю кадрових питань і трудової діяльності колективів транспортних підприємств. Ускладнення задач, розв'язуваних підприємствами, визначає структуру комплексу технічних засобів.

Відбувається ускладнення як власне технічних засобів, використовуваних для досягнення поставлених перед підприємствами МЕТ цільових функцій, так і засобів управління, що здійснюють функції безпосередньо управління, керування, регулювання і контролю.

У цих умовах на осіб, що приймають рішення (як по організаційному, так і по технічному управлінню), крім відповідальності за прийняття найбільш ефективних, безпечних і економічних рішень, лягає додаткове навантаження по оцінці можливих наслідків прийнятих рішень.

Для забезпечення осіб, що приймають рішення (ОПР), необхідною інформацією для прийняття управлінських рішень, адекватних стану об'єкта управління, необхідно використовувати спеціалізовані технічні засоби інформаційної підтримки оператора [31, 129, 152]. Ці системи використовують для забезпечення ОПР необхідною інформацією про процеси, що протікають у комплексі технічних засобів і в зовнішнім середовищі; про стан елементів комплексу технічних засобів; про ефективність керуючих рішень і можливих наслідків їхнього виконання.

Усі задачі, для вирішення яких необхідні спеціалізовані технічні засоби інформаційної підтримки оператора, можна розбити на чотири групи: підготовки інформації; оперативного управління; вироблення рішень і рекомендацій з організації процесу управління готовністю підприємств МЕТ; представлення ЛПР рішень і рекомендацій.

Задачі підготовки інформації — це задачі підготовки оперативної інформації про стан елементів ОТС і задачі інформаційного супроводу процесів прийняття рішень.

Виходячи з функцій системи інформаційної підтримки управлінських рішень при функціонуванні МЕТ, складу розв'язуваних задач та складу спеціалізованих технічних засобів [31, 148], у її структурі можна виділити наступні основні компоненти [31, 150, 157]:

— підсистема оперативної інформації, що вирішує задачі збору, обробки, збереження і представлення споживачеві (ОПР або суміжним підсистемам) оперативної інформації про стан об’єктів МЕТ, його технологічного потенціалу, технічних засобів та параметри виробничих процесів;

— система прийняття рішень, що вирішує задачі вироблення рішень і рекомендацій;

— підсистема доступу до знань, що вирішує задачі підготовки і представлення всієї необхідної ОПР інформації для прийняття рішень з управління готовністю (у тому числі різна довідкова інформація, опис моде-лей і критеріїв прийняття рішень, шкал оцінок, стратегій управління і т.д.);

— підсистема вводу-виводу запитів, що вирішує задачі представлення ОПР рішень і рекомендацій;

— навчальна підсистема, що вирішує задачі навчання персоналу, коректування бази знань по управлінню готовністю і настроювання інших підсистем;

— система реєстрації і документування, що вирішує задачу документування і реєстрації всіх процесів, що протікають у системі прийняття рішень і підсистемі вводу-виводу (документування інформаційного обміну між підсистемами, документування процесів прийняття рішень і т.д.).

Необхідність координованого керування безліччю різнорідних систем і елементів, спрямованого на одночасне рішення різних задач, а також необхідність прийняття ОПР ефективних рішень по управлінню готовністю транспортного підприємства визначили актуальність розробок спеціалізованих систем керування готовністю, зокрема, транспортних засобів, що розглядаються як автоматизовані інформаційно-управляючі системи. Структура системи управління готовністю представлена на рис. 4.3.

В розглянутій інтегрованій системі управління планування та виконання проектів ресурсозбереження на підприємствах МЕТ. зокрема в виробничо-технологічному потенціалі (структурний підрозділ - депо) Для забезпечення її функціонування необхідне програмне забезпечення та база данних.

На ринку є достатній вибір програмного забезпечення для управління проектами, що дає можливість мати відповідний рівень ресурсовикористання, але для ресурсозбереження потрібно вдосконалювати організацію виробництва та технологічні процеси.

Базові функціональні можливості системи для управління проектами:

1). Засоби опису комплексу робіт проекту, зв'язків між роботами і їхніми тимчасовими характеристиками:

- засоби опису і типи планування задач (пріоритети задач, дати початку/закінчення робіт, прив'язка часу виконання задач до обсягу призначених ресурсів, обчислення резервів часу (повний, вільний) і т.д.);

- засоби установки логічних зв'язків між задачами;

Рис. 4.5. Планування та виконання проектів ресурсозбереження в

виробничо-технологічному потенціалі (структурний підрозділ - депо)

- багаторівневе представлення проекту;

- підтримка календаря проекту, підтримка календарів ресурсів.

2). Засоби підтримки інформації про ресурси і витрати по проекту і призначення ресурсів і витрат окремим роботам проекту:

- ведення списку наявних ресурсів, можливість завдання нормального і максимального обсягів ресурсу;

- підтримка ресурсів з фіксованою вартістю і ресурсів, вартість яких залежить від тривалості їхнього використання;

- розрахунок необхідних обсягів ресурсів;

- ресурсне планування (виділення перевантажених ресурсів і їхніх задач, що використовують, автоматичне/командне вирівнювання профілів завантаження ресурсів (з урахуванням обмежень за часом чи з урахуванням обмеження на ресурс, з урахуванням пріоритетів задач).

3). Засоби контролю за ходом виконання проекту:

- засоби відстеження стану задач проекту (фіксація плану розкладу проекту, засоби уведення фактичних показників стану задач (відсоток завершення));

- засоби контролю за фактичним використанням ресурсів (бюджетна кількість і вартість ресурсу, фактична кількість і вартість ресурсу, кількість і вартість ресурсів, необхідних для завершення роботи).

4). Графічні засоби представлення структури проекту, засоби створення різних звітів за проектом:

- діаграма Ганта (часто сполучена з електронною таблицею і що дозволяє відображати різну додаткову інформацію);

- PERT діаграма (мережна діаграма);

- засоби створення необхідних для планування звітів (звіт про стан виконання розкладу, звіти по ресурсах і по призначенню ресурсів, профіль ресурсу, звіт по вартості.

Розробка структури бази даних.

База даних для підприємств міського електротранспорту формується на основі функціонування структурних підрозділів і складається з таких частин:

- маршрутна система з об’єктами, що безпосередньо відносяться до маршруту, або групи маршрутів – тягові підстанції, контактна мережа, трамвайні колії, технічні засоби управління рухом;

- депо, рухомий склад.