Л.Н. Гумилев атындағы ЕҰУ Хабаршысы - Вестник ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, 2012, №4
1 Г.Т. Каимова, 2А.Т. Каимов, 3С.Т.Каимов
Диспетчеризация транспортных средств на труднодоступных участках с применением спутниковых технологий
( 1 Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилева, г. Астана, Казахстан ) (2 Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева, г.Алматы, Казахстан)
( 3 Алматинский университет энергетики и связи, г.Алматы, Казахстан )
В статье предлагается авторский метод применения космических и информационных технологий для позиционирования передвижных объектов в целях мониторинга их состояния и принятия оперативных мер по координации их действий при строительстве и ремонте железнодорожных путей, особенно на труднодоступных ее участках.
В настоящее время в мире накоплен существенный опыт позиционирования передвижных объектов в целях мониторинга их состояния и принятия, оперативных мер по координации их действий. Довольно широко в мире они применяются в горном производстве, в администрировании перевозок водным и практически всеми видами наземного транспорта [1- 3].
Такие системы реализуют, как правило, стандартный набор функций и призваны обеспечивать:
повышение эффективности оперативного управления за счет оперативной выработки достоверной информацией о текущем положении и состоянии передвижных объектов;
обеспечение достоверности и повышение оперативности учета и контроля работы передвижных объектов;
увеличить эффективность их функционирования;
обеспечить экономию ресурсов, посредством рационального их использования;
повысить трудовую и технологическую дисциплину персонала (в условиях предприятия);
создать основу объективной оценки деятельности служб и участков предприятия.
Накопленный научно-практический опыт применения космических и информационных технологий доказывает возможность применения подобных систем позиционирования и в области строительно-дорожных и транспортных средств при строительстве и ремонте железнодорожных путей, особенно на труднодоступных ее участках.
Одним из конкретных примеров возможности применения может служить предлагаемый нами пилотный проект создания автоматизированной системы управления подразделениями для транспортного строительства на труднодоступных участках с применением мобильных и портативных наземных комплексов спутниковой связи. Главной целью реализации предлагаемого проекта - создание автоматизированной системы управления подразделениями, что обеспечит возможность оперативного принятия решений на основе всеобщей ситуационной осведомленности (с учетом разграничения доступа) и взаимодействия строительных подразделений.
Указанная цель реализуется посредством решения следующих задач:
- выдача задания, указание маршрута следования, действия в условиях нестандартной ситуации, определение основных требований и т.д.;
- осуществление сбора и комплексной обработки данных, полученных от системы наблюдения и контроля за ситуацией в приграничных районах;
- предоставление возможности доступа в режиме реального времени к данным всех подразделений транспортно-строительной организации;
- обеспечение информационной и интеллектуальной поддержки оперативных и управленческих решений на основе прогнозирования развития ситуации, разработке типовых превентивных планов мероприятий и сценариев реагирования;
- доведение решений до исполнителей и осуществление контроля за ходом их исполнения.
Центр управления имеет свой узел связи, объединяющий внешние и внутреннюю сети.
196
Г.Т. Каимова, А.Т. Каимов, С.Т.Каимов
Средства отображения Центра управления служат для наглядного отображения всей необходимой для управления полетом информации и включают:
- табло коллективного пользования;
- рабочие места, объединенные в единую локальную сеть;
- аппаратуру преобразования, коммутации и управления средствами отображения.
Реализация данного проекта, помимо уже имеющегося программно-технического обеспечения, предполагает выполнение следующих задач:
1. Разработка структуры и содержания бортовых и переносных комплексов, соответствующих условиям и режиму работы пограничного наряда. Помимо пространственных координат и временных характеристик они должны обеспечивать и интерактивную связь каждого из рабочих с пунктом управления.
2. Разработать соответствующую информационную структуру, обеспечивающую объективное, достоверное и оперативное представление о состоянии пограничного наряда и его отдельных членов с привязкой к конкретному маршруту следования.
3. Разработать эффективный алгоритм и программное обеспечение, позволяющие оперативную передачу, хранение, обработку, документирование и вывод на печать или экран монитора всей совокупности необходимой информации.
4. Разработать соответствующее функциям и задачам данной системы методическое обеспечение.
Эффективность реализации данного проекта существенно повысится в случае наличия интегрированной геоинформационной системы (ИГИС), объединяющей в рамках единого программно-технического комплекса геопространственную, (картографическую и атрибутивную) информацию, результаты наземного, воздушного и космического мониторинга, ситуационные модели анализа и развития обстановки.
Все результаты должны быть отражены на табло коллективного пользования и быть доступны соответствующим клиентским местам. Основой предлагаемой автоматизированной системы могут являться GPS (Global Positioning System), ГЛОНАСС и беспроводные цифровые технологии. Оснащение машин, работающих на предприятии, аппаратурой, включающей GPS- приемники, позволит с достаточной точностью в реальном масштабе времени определять положение и скорость каждой из них. Координаты, а также другая цифровая информация, отображающая требуемые параметры состояния элементов оборудования, автоматически передаются в диспетчерский пункт предприятия с использованием радиосвязи (до серверной) и локальной вычислительной сети до диспетчерского пункта). Серверная, оснащенная радиооборудованием, средствами компьютерной техники и специальным программным обеспечением, автоматически принимает и обрабатывает поступающую информацию.
Принципиально важным отличием предлагаемой автоматизированной системы управления подразделениями от аналогичных систем, функционирующих в жестко ориентированных условиях, является возможность произвольного отклонения объектов наблюдения от заданных маршрутов и графиков передвижения. Это обусловлено спецификой работы транспортно- строительной организации и требованием необходимости координации их действия в условиях непредвиденного отклонения. Реализация такой возможности безусловно должна быть связана с процессом картографии контролируемой местности и позиционированием передвижных объектов в условиях рельефной местности на электронных картографических картах.
Другим принципиальным отличием условий функционирования подобных систем применительно к управлению подразделениями будет являться необходимость позиционирования передвижных объектов в закрытых зонах (горах и укрытиях). Это накладывает определенные требования к этим системам, которые могут быть реализованы современными системами беспроводной цифровой связи отвечающей заданным требованиям (GSM/GPRS, CDMA, WiMAX, Wi-FI, системы спутниковой передачи данных). В этом случае, бортовые или портативные переносные комплексы должны быть оснащены соответствующими техническими устройствами. С использованием подобных систем решается
197
Л.Н. Гумилев атындағы ЕҰУ Хабаршысы - Вестник ЕНУ им. Л.Н. Гумилева, 2012, №4
и проблема крупномасштабных перемещений строительно-ремонтных подразделений, когда протяженность маршрутов превышает 10 и более километров. На рисунке 1 представлена структурная схема организации работы системы.
Рисунок 1- Структурная схема организации работы системы
Каждая бригада монтеров пути снабжается мобильным комплексом, который, получая данные от спутниковой системы глобального позиционирования, визуализирует данные о месте положения объекта, и по беспроводным каналам связи отсылает данные на диспетчерский пункт. Диспетчерский пункт, принимает сигналы, затем специальными программно- техническими средствами автоматически обрабатывает поступающую информацию.
Система обеспечивает оперативно-графическое отображение информации на терминалах пользователей, диспетчеров и ее накопление для последующего решения задач учета и анализа. Структурно-блочная схема системы указана на рисунке 2.
Рисунок 2- Структурно-блочная схема системы
Заключение
Исходя из анализа состояния проблемы внедрения новых информационных технологий применительно к строительству и ремонту железнодорожного пути и наличия существующего научно-технического потенциала и опыта внедрения подобных систем можно сделать вывод, что при соответствующей корректировке программно-технических и методических средств формирование автоматизированных систем управления бригадами монтеров пути в труднодоступных участках железнодорожного пути является реально выполнимым и актуальным.
198
Г.Т. Каимова, А.Т. Каимов, С.Т.Каимов
ЛИТЕРАТУРА
1. Антоненко И.Н., Евстафьев И.Н., Матюшин В.А. Внедрение информационной системы управления ТОИР в горно-металлургической отрасли / Горный журнал Казахстана, №4.-2008.
2. Каимов А.Т., Галиев С.Ж., Бектуреев А.С. Методика расчета расхода топлива автотранспортом в рамках автоматизированной системы управления геотехнологическим комплексом на открытых разработках. Сборник докладов международной научно- практической конференции "Передовые технологии на карьерах". Кыргызско-Российский славянский университет.-Кыргызская Республика, Иссык-Куль, 2008 г.-26-29с.
3. Каимов А.Т., Кайым Т.Т., Галиев С.Ж., Бектуреев А.С. Автоматизация системы управления охраной Государственной границы на труднодоступных участках с применением позиционирования и диспетчеризации передвижных объектов. Научно-практическая конференция "Теоретические и прикладные проблемы обеспечения национальной безопасности РК"., г.Алматы, Академия КНБ РК, 2008 г.
Каимова Г.Т., Каимов А.Т., Каимов С.Т.
Қолжетiмдiгi күрделi учаскелердегi ғарыштық серiк технологияларды қолданып көлiк құралдарын диспетчерлендiру
Баяндамада темiр жол, әсiресе оның қолжетiмдiгi күрделi учаскелерiндегi, салу және жөндеу жұмыстары кезiнде жылжымалы объектiлердi позициялау, олардың күйiн қадағалаудағы және әрекеттерiн үйлестiрудегi шұғыл шараларды қолдану мақсатында ғарыштық және ақпараттық технологияларды қолданудың авторлық әдiсi ұсынылады.
Kaimova G.T., Kaimov A., Kaimov S.
Dispatching vehicles in remote areas using satellite technology
The article presents the author’s method of using space and information technologies for positioning of mobile objects in order to monitor their condition and to take quick action to coordinate their actions in the construction and repair of railway tracks, especially in hard-to-reach areas of them.
Поступила в редакцию 12.03.2012 Рекомендована к печати 21.05.2012
199
