назад

Опыт работ по разработке и внедрению автоматизированных систем для станций

Е.Т. Ермаков, заведующий лабораторией АЛУ БФ ВНИИАС МПС

В середине семидесятых годов, когда за счет постоянного роста объема перевозок резко возрос сопровождающий его поток обрабатываемой информации, были выдвинуты качественно новые требования при работе с этой информацией. Для реализации этих требований и стала разрабатываться в 1975 году первая типовая автоматизированная система управления сортировочными станциями (АСУСС) на базе мини-ЭВМ ЕС-1010.

Разработку вели специалисты ПКТБ АСУЖТ (БФ ВНИИАС) с участием ВЦ нескольких железных дорог и ВНИИЖТ.

Ее основным отличием от прообразов - АСУ технической конторы (АСУ ТК) Октябрьской ж.д. на ЭВМ "Минск-22", АСУ Орехово-Зуево на ЭВМ "Днепр", АСУ ТК на "Наири-К" Горьковской ж.д. - было то, что она создавалась как первая система реального времени с наличием абонентских пунктов, отнесенных на значительное расстояние от обрабатывающей ЭВМ.

Первоначально планировалось иметь только 8-12 таких рабочих мест(для работников технических контор), но сразу же выяснилось, что и оперативные работники станции (дежурные по станции и паркам, маневровые и горочные диспетчера и руководство станцией) хотят работать напрямую с ЭВМ, поэтому пришлось идти на дозаказ оборудования для подключения 18-25 рабочих мест.

Типовость системы, учитывающей особенности технологии работы большинства сортировочных станций, достигалась за счет введения технологического паспорта станции, имеющего более 120 показателей, по которым производится настройка на конфигурацию и технологию работы конкретной станции.

Первая очередь системы ( обработка расформирования-формирования и ведение поездной и вагонных моделей станции ) была внедрена на станции Дарница в 1977 году, а в 1978 году система уже в полном объеме была внедрена на шести сортировочных станциях сети ж.д. Внедрение проходило очень трудно: абонентам (станционному персоналу) приходилось начинать с азбуки общения с терминалами и ЭВМ, да к тому же подпитка предварительной информацией оставалась на очень низком уровне: и неполной, и зачастую, недостоверной. Однако, уже после внедрения еще 10-15 станций на сети нам удалось связать многие из этих локальных систем выделенными телеграфными каналами и снабжение информацией было доведено до 80-90 %. И снова оказалось, что для наиболее мощных станций рабочих мест не хватает, а мощности ЕС-1010 не позволяли увеличить их число простым расширением: не было ни аппаратных возможностей, ни оперативной памяти, не удовлетворяла и мощность процессора. И пришлось создавать новую систему на базе более мощных ЭВМ ЕС-1011. Параллельно было решено ориентироваться и на свою отечественную технику:создавалась аналогичная система на мини-ЭВМ СМ-2М (которая впоследствии также стала импортной). В итоге эти три системы и получили широкое внедрение на всей сети дорог бывшего СССР - к концу 1990 года были автоматизированы 101 станция, включая несколько станций на ЕС-1022 (разработки Московской и Октябрьской ж.д.).

АСУСС на базе ЕС-1010 была внедрена на 42 станциях (в дальнешем 8 из них были переведены на ЕС-1011); на базе ЕС-1011 - на 24 станциях; на СМ-2М - на 38 станциях.

С 1982 года внедрение пошло более быстрыми темпами, т.к. появились первые дорожные автоматизированные системы оперативного управления перевозками (АСОУП), с которыми стали взаимодействовать АСУСС и началось взаимное снабжение поездной информацией. Однако, появились и первые трудности во взаимодействии между станционными системами и дорожной: различные требования к достоверности информации, различные алгоритмы реализации одних и тех же требований, плохие каналы связи (или даже их отсутствие).

Со средины 80-х годов на железнодорожный транспорт начало поступать значительное число микропроцессорной техники. Правда, ее мощности были совсем незначительны, однако, было одно основное преимущество перед работой с "неинтеллектуальными" терминалами - возможность работы в интерактивном режиме. На транспорте начались попытки внедрить ее в многочисленных отраслях деятельности и одновременно на всех железных дорогах. Централизованная разработка технологии и программного обеспечения не смогла охватить все требуемые сферы применения микропроцессорной техники, что вызвало самодеятельное творчество большого числа разработчиков из информационно-вычислительных центров (ИВЦ) железных дорог. Попытки решать локальные задачи или не учитывать технологические и информационные связи в действующих системах привело к потере темпов освоения техники, дополнительным затратам на разработку и переработку программного обеспечения, дублированию разработок по одной и той же тематике.

Одна из причин такого положения - отсутствие концепции развития автоматизированной системы управления грузовыми перевозками, которая позволила бы многочисленным разработчикам ответить на вопросы о том, какие требования необходимо выполнить, чтобы "вписаться" в общую концепцию, стратегию и практику разработки АСУЖТ, в частности, в ее низовой уровень.

В начале 90-х годов уже были разработаны несколько таких систем для сортировочной станции на базе ПЭВМ: информационно-планирующая система для сортировочной станции (ИПССС) разработки ПКТБ АСУЖТ, АСУСС разработки ЗАО "Магитраль", комплексная система автоматизированных рабочих мест (КСАРМ) разработки "ЦИТТранс" и АСУСС разработки ТОО "ИНТРА". Все выполненные в последние годы дополнительные разработки (АРМ станций передачи вагонов, АРМ товарного кассира, АРМ приемосдатчиков, АРМ пунктов технического обслуживания и АРМ вагонного депо и т.п.) функционируют фактически автономно, не составляя целостной интегрированной станционной системы, могущей на равных взаимодействовать с дорожной системой при ведении ею всех видов моделей. Технология взаимодействия на уровне поездной модели дороги (ПМД) еще как-то отлажена ( но за какой срок!).

В настоящее время и по набору выполняемых функций, и по техническим схемам реализации, и по средствам взаимодействия с другими системами все они похожи друг на друга как близнецы.

Все вышеописанные АСУСС являются только информационными системами, отслеживающими существующие технологии переработки вагонопотоков и ориентироваными только на обработку телеграммы - натурного листа (ТНЛ) поезда, при этом в каждой из них дублируются функции АСОУП по обработке поездных сообщений и логическому контролю поездной информации, а также технологической обработке сведений о вагонах. АСУСС, КСАРМ удовлетворяют основным потребностям работников станций в информационном обеспечении процессов переработки вагонопотоков, но ни одна из них не соответствует сегодняшним требованиям к управлению перевозочным процессом на дороге и сети целом, когда на первое место выдвинута конкурентная борьба с другими видами транспорта за привлечение клиентуры к перевозкам по железной дороге. А этого можно добиться только за счет удовлетворения всех потребностей грузоотправителей и грузополучателей и резкого повышения сервисного обслуживания клиентов.

Ни одна из существующих АСУСС не может быть адаптирована (без коренной переделки) на решение важнейших сетевых проблем:

В связи с тем, что за последнее время, при значительном падении объема перевозок, серьезно увеличились мощности ЭВМ ИВЦ дорог и резко повысилась их надежность, а также увеличилась скорость обмена данными между ИВЦ и станциями дороги, было принято решение о создании в составе системы АСОУП новой системы, которая могла бы поддерживать вышеотмеченные технологии - она была названа "Автоматизированной информационной системой для технических и сортировочных станций на базе ПТК АСОУП (АИСТ)".

Принципиальное отличие системы АИСТ от всех существующих станционных АСУ заключается в следующих факторах:

Как итог, в АСОУП невозможно достоверное моделирование точной дислокации вагона и изменения всех его состояний в ВМД по станциям с АСУСС ( погрузка, выгрузка, отстановка в резерв или изъятие из резерва и т.п.), т.к. в этом случае в АСУСС необходимо обрабатывать весь объем операций с вагоном на основе данных, которые есть в АСОУП, но отсутствуют в АСУСС;

Кроме того, она позволяет:

Разработка системы проводилась в два этапа. На первом этапе, необходимом для замены АСУСС и КСАРМ - реализован весь функциональный состав, необходимый для вышеназванных систем. Техническая схема реализации для этого этапа приведена на рис. 1. Эта схема недорогостоящая и рассчитана на минимальные финансовые вложения для замены физически и морально устаревших систем на базе мини-ЭВМ.

Комплекс технических средств для АИСТа представляет собой телекоммуникационный центр (ТКЦ) с адаптерами для соответствующих каналов и, при необходимости, модемов и преобразователей телеграфных сигналов, а также набора рабочих мест с различными оконечными терминалами.

Для уровня станций ТКЦ реализует, в первую очередь, связевые функции (поддержание связи с различными видами терминалов - интеллектуальными и неинтеллектуальными - по различным протоколам обмена, организация вычислительного процесса, реализация системы очередей, средств восстановления и т.д.).

Для второго этапа реализации, представленного на рис.2, характерным является совмещение в одной ПЭВМ функций ТКЦ и некоторых функций файлового сервера (ТКЦ/ФС):

Система была создана в 1998 году и стала внедряться на Горьковской железной дороге в два этапа. На первом этапе проводилась опытная, а затем и производственная эксплуатация фрагментов системы АИСТ на грузовой (Горький-Автозавод-ГАЗ) и технической (Шахунья) станциях. На этом этапе отрабатывались следующие задачи:

Вторым этапом было внедрение системы на крупной сортировочной станции - Горький-Сортировочный.

Основной трудностью при внедрении было то, что теперь станционная система работала не на своей локальной базе (как все АСУСС), а на базе данных АСОУП и при наличии ошибок в программном обеспечении можно было испортить всю дорожную базу ПМД и ВМД. Если по первому этапу больших трудностей не возникало, так как внедрение шло практически с нуля, то на станции Горький-Сортировочный необходимо было заменить уже действующую систему АСУСС, где эксплуатировалось много нетиповых задач (собственной разработки ИВЦ ГЖД), да к тому же надо было опробовать процесс репликации базы данных АСОУП в ТКЦ/ФС.

В связи с тем, что АСОУП пока не ведет реляционной базы данных, репликации ведутся на уровне регламентной передачи структурированных символьных сообщений, которые в ТКЦ/ФС преобразовываются в структуры реляционной базы данных, а затем уже используются как для поддержания интерактивного режима работы с абонентами, так и для решения своих локальных задач.

Для отработки вопросов использования удаленной базы данных АСОУП, распределения вычислений между верхним уровнем и серверной частью, получения данных о характеристиках взаимодействия клиента и сервера, а также сервера и МАINFRАМЕ, выполнены экспериментальные разработки некоторых АРМ для оперативных работников станции (ДСП, ДС, ДСЦС), использующих разработанные структуры баз данных.