Научная статья на тему 'Анализ документооборота дистанции СЦБ на основе международных стандартов'

Анализ документооборота дистанции СЦБ на основе международных стандартов Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
234
123
Поделиться
Ключевые слова
ЭЛЕКТРОННЫЙ ДОКУМЕНТООБОРОТ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ ЭДТД / ФОРМАЛИЗОВАННОЕ ОПИСАНИЕ / ОБСЛЕДОВАНИЕ / ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ АЛГОРИТМОВ / ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ / ELECTRONIC DOCUMENT FLOW OF TECHNICAL DOCUMENTATION (EDTD) / FORMAL DESCRIPTION / SURVEY / PARALLEL LOGIC ALGORITHMS / SIMULATION MODELING

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Добряков И.А., Булавский П.Е., Марков Д.С.

Описана методика обследования документооборота дистанции сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) для сбора данных; приведены способы формализации полученных данных в виде формализованного описания на основе международного стандарта IDEF0. Предложены методы расширения стандарта IDEF0 для описания процессов документооборота дистанции. Представлен процесс перехода от формализованного описания в виде IDEF0 к описанию в виде параллельных логических схем алгоритмов (ПЛСА), предложена концепция автоматизированного перехода от описания в виде IDEF0 к ПЛСА и далее к имитационной модели процесса.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Добряков И.А., Булавский П.Е., Марков Д.С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Document flow analysis for SCB distance, based on international standards

The article describes the technique of the document flow survey of the distance of signaling, centralization and blocking (SCB) for data collection; it also provides the methods of formalizing the data in the form of formalized description, based on the international standard IDEF0. The article suggests methods for extensions to the standard IDEF0 to describe the process of distance document workflow. It presents the transition process from a formalized description according to IDEF0 to a description in the form of parallel logic algorithms (PLSA), and proposes the concept of automatic transition from the description in the form of IDEF0 to PLSA and, further, to the simulation model of the process.

Текст научной работы на тему «Анализ документооборота дистанции СЦБ на основе международных стандартов»

Современные технологии - транспорту

39

• избежать затоваривания в складском комплексе;

• в целом снизить уровень запасов;

• ускорить оборачиваемость запасов;

• снизить себестоимость продукции (в данном случае - транспортной услуги);

• исключить дефицит важных в производственном процессе ресурсов.

Библиографический список

1. Запросы предложений ГУП «Петербургский метрополитен». - URL : http://www.metro.spb.ru/mtz/ gate/price.

2. Никифорова М. С. Развитие системы складов временного хранения в РФ / М. С. Никифорова. -М. : ГАСИС, 2008. - 50 с.

УДК 656.25

И. А. Добряков, П. Е. Булавский, Д. С. Марков

Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I

АНАЛИЗ ДОКУМЕНТООБОРОТА ДИСТАНЦИИ СЦБ НА ОСНОВЕ МЕЖДУНАРОДНЫХ СТАНДАРТОВ

Описана методика обследования документооборота дистанции сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) для сбора данных; приведены способы формализации полученных данных в виде формализованного описания на основе международного стандарта IDEF0. Предложены методы расширения стандарта IDEF0 для описания процессов документооборота дистанции. Представлен процесс перехода от формализованного описания в виде IDEF0 к описанию в виде параллельных логических схем алгоритмов (ПЛСА), предложена концепция автоматизированного перехода от описания в виде IDEF0 к ПЛСА и далее к имитационной модели процесса.

Электронный документооборот технической документации, формализованное описание, обследование, параллельные логические схемы алгоритмов, имитационное моделирование.

Для повышения эффективности, организации рационального проектирования, строительства и эксплуатации систем железнодорожной автоматики и телемеханики (СЖАТ) необходимо комплексное внедрение электронного документооборота технической документации (ЭДТД) [3]. К системам электронного документооборота должны предъявляться новые требования для организации оперативного доступа к документации проектными организациями (ПрО), строительными (СтО), эксплуатационными и ремонтными.

Синтез систем ЭДТД СЖАТ представляет собой сложную системо-техническую за-

дачу из-за особенностей документооборота технической документации (ДТД): косвенной зависимости безопасности движения поездов от качества и своевременности подготовки технической документации, территориальной распределенности средств и участников ДТД, большого количества участвующих в них организаций, решающих разнородные задачи, а также взаимозависимости сопровождающих документов. Кроме того, для ДТД отдельных дистанций СЦБ характерны различия и отклонения от правил производства работ. Все это усложняет процессы документооборота и требует создания стандартизированной модели,

ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС

2015/2

40

Современные технологии - транспорту

основанной на нормативной документации и отраслевых стандартах.

Как и любая сложная бизнес-система, ЭДТД предполагает параллельную разработку имитационной модели [6] для операционных исследований с целью сравнения вариантов наиболее рациональных системо-технических решений по ее разработке и модернизации.

Синтез имитационной модели (ИМ) предполагает наличие формализованного описания (ФО) [4], отображающего исследуемые процессы, необходимые параметры и условия выполнения ЭДТД, внутренние и внешние воздействия. Формализация процессов ЭДТД сводится к описанию ТД, ее состояний, процессов создания, обработки и применения с указанием участников ЭДТД, реализующих данные процессы.

Основой ФО является формализованное представление алгоритмов выполнения процессов участниками ЭДТД, описание взаимодействия участников ДТД на различных уровнях, определение их функциональных и информационных связей. Формирование ФО с обеспечением полноты и достоверности

описания предполагает разработку методики обследования ДТД.

Методика обследования

На первых этапах операционного исследования ЭДТД в дистанции проводятся обследование и построение исходной формализованной схемы системы. Для обеспечения адекватности ФО и ИМ, а также для сокращения временных затрат на обследование необходимо разработать методику обследования документооборота технической документации в дистанциях, так как архивирование и использование документации происходит именно в дистанциях СЦБ.

На первой стадии необходимо определить глубину, объем исследования, источники и способы получения необходимой информации, а также утвердить основные формы, заполняемые в процессе обследования. Процесс получения информации представляется в виде схемы (рис. 1).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Рис. 1. Обследование дистанции

2015/2

Proceedings of Petersburg Transport University

Современные технологии - транспорту

41

Обследование предполагается выполнять поэтапно:

• подготовка (создание исходной ФО);

• экспертный анализ системы (сбор информации);

• анализ информации;

• корректировка первоначального ФО.

К каждому этапу предъявляются свои требования, используются конкретные инструменты и методики. Алгоритм обследования представлен на рис. 2.

Рис. 2. Алгоритм обследования дистанции

Подготовка включает в себя выявление организационной и функциональной структуры изучаемого процесса, взаимосвязей процессов, а также участников на основе регламентирующих документов, находящихся в дистанции. На этом этапе обследования формируется ФО алгоритма работы дистанции с ТД.

Экспертный анализ заключается в пооперационной записи алгоритма, параметров операций, в анализе процесса с последующим составлением таблицы результатов обследования (см. таблицу). Методика подразумевает опрос нескольких специалистов (сотрудников дистанции) для более точного и независимого

результата. Целью опроса является выявление особенностей алгоритма, его отличий от нормативной документации, а также выяснение характеристик процессов документооборота в дистанции.

Существенная информация для разработки ФО и ИМ: участники, задействованные на определенных этапах алгоритма функционирования; продолжительность отдельных операций алгоритмов и влияющие на нее факторы; документация, составляемая при выполнении отдельных операций алгоритма.

Анализ полученной информации проводится с целью исследования данных «как есть» и «как должно быть» согласно нормативным документам. Анализ стоит проводить как самому исследователю, так и представителям дистанции.

Завершающим этапом является корректировка исходного ФО по данным натурных наблюдений.

Результаты обследования

В соответствии с разработанной методикой обследована Тихвинская дистанция СЦБ, ШЧ-8, собрана и проанализирована информация по технологическим процессам и документообороту в дистанции при новом строительстве СЖАТ. Результаты обследования сведены в таблицу.

Для описания иерархии процессов, согласно [2], введем следующие обозначения:

Г 4 е A,i N;

\aij е Ai, j =1, M,

где A. - набор процессов i-го уровня иерархии. Набор i образует множество N всех уровней иерархии, рассматриваемых в данном исследовании.

Набор j образует множество M всех процессов на данном уровне иерархии. Обозначения процессов указаны в последнем столбце таблицы.

ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС

2015/2

42

Современные технологии - транспорту

Результаты обследования дистанции

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Работа Участники Продолжи- тельность работы Документ на выходе работы Факторы, влияющие на продолжительность Обозначение процесса в иерархии

Формирование и выдача ТУ ШЧ, Ш 3-5 сут. ТУ ШЧ, ТУ Ш Срок, указанный в телеграмме на выдачу ТУ А01

Строительство Строительная организация, подрядная организация, ШЧ, ПЧ, ДС 6 мес. Уведомление от строителей об окончании СМР, исполнительная документация, рабочий экземпляр проекта Объем строительномонтажных работ (СМР) А03

Пуско- наладочные работы Бригада ПНР 2 недели Телеграмма в «адрес 13» Сложность оборудования, объем СМР А04

Комплексное опробование Бригада ПНР, рабочая комиссия (СТР, ШЧ, ПЧ, ЭЧ, РЦС, ДС) 2, 4, 6, 8, 12 и более часов Заполненные проверочные таблицы, телеграмма в «адрес 14» В зависимости от объема проводимых проверок и сложности оборудования А05

Внесение в БД АСУ-Ш Тех. отдел ШЧ 1-3 дня Заполненная БД Объем вносимых данных, сложность заполняемых форм А06

Архивирование и ведение ТД в дистанции Группа тех. док. ШЧ 1-2 недели Контрольный экземпляр, экземпляр участка, экземпляр службы Объем технической документации, кол-во изменений в проекте А07

Формализация полученных данных в виде IDEFO-диаграмм

Переходить от результатов обследования (см. таблицу) к ИМ предлагается на основе международных IDEF-стандартов [7]. IDEF-методология позволяет получать и анализировать модели деятельности сложных информационных систем, в том числе ЭДТД. При

этом детализация обследования определяется самим разработчиком, что позволяет не перегружать создаваемую модель лишними данными.

Для описания процессов ЭДТД применим стандарт IDEF0, являющийся методологией функционального моделирования. С помощью наглядного графического языка изучаемая система формализуется в виде набора взаи-

2015/2

Proceedings of Petersburg Transport University

Современные технологии - транспорту

43

мосвязанных функций (функциональных или программных блоков - в терминах IDEF0). Описание средствами IDEF0 - переходный этап изучения любой системы при анализе ее деятельности и создания ИМ.

Структура блока в стандарте IDEF0 включает в себя следующие элементы: блок с названием выполняемой функции; вход для данных (информация, ресурсы и т. п.); выход с результатом функционирования блока; управление; механизм (исполнитель) (рис. 3 а).

Однако с точки зрения представления ЭДТД в стандарте IDEF0 типового блока недостаточно, так как необходимо учитывать воздействие на выполняемую блоком функцию нормативной документации (НД), а также контроля и мониторинга (КМ) по результатам выполнения. В соответствии с [1] предлагается использовать расширенный блок IDEF0 (рис. 3 б), который учитывает эти особенности ЭДТД СЖАТ.

Предложенная структура расширенного функционального блока позволяет строить IDEF0 - диаграммы для ЭДТД, отражающие все особенности и свойства его процессов. Функциональный блок представляет собой процесс, где документы либо создаются, либо претерпевают изменения. Переходы между блоками - сами документы, качество и ско-

рость формирования которых необходимо отслеживать.

Реализация IDEF0-диаграммы, описывающей электронный документооборот ТД при внедрении новой СЖАТ, представлен на рис. 4. На диаграмме для понимания картины в целом отображены все процессы ЭДТД при внедрении новой СЖАТ; блоки, участником которых является дистанция СЦБ, выделены жирной линией.

Детализация представления результатов обследования определяется требованиями конкретного исследования, при этом каждый функциональный блок IDEF0-диаграммы можно представить как отдельную, более подробную IDEF0-диаграмму. На рис. 5 приведена детализация блока «пуско-наладочные работы».

Представим детализацию процессов 1 (А) уровня иерархии с помощью графа (рис. 6), который отображает последовательность выполнения работ и переходы по результатам оценки качества работ (линии k). Граф строится для удобства перехода от IDEF0-модели к ПЛСА.

На рис. 6 процесс «А02» включает в себя предпроектные обследования, проектирование системы, согласование и утверждение готовой проектно-сметной документации, однако из-за отсутствия в данных процессах дистанции

Упдавленне

V

Вход ^ Функциональный Выход

блок

Механизм

а

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Нормативная

документзция Управление по

б

Рис. 3. Типовой (а) и расширенный (б) блоки IDEF0:

Т - фактическое время обработки ТД; Тн - нормативное время обработки ТД; Ктд - фактическое качество ТД; Ктдн - нормативное качество ТД

ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС

2015/2

2015/2 Proceedings of Petersburg Transport University

СТРОИТЕЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ БРИГАДА ПНР, РАБОЧАЯ

ИЛИ НАЗНАЧЕННЫЕ ЕЮ ПОДРЯДЧИКИ, ШЧ, ПЧ, ДС БРИГАДА ПНР КОМИССИЯ {СТР, ШЧ, ПЧ, ЭЧ, РЦС, ДС) ТЕХОТДЕЛ

ГРУППА

ТЕХДОКУМЕНТАЦИИ ШЧ

Рис. 4. Реализация IDEFO-диаграммы ДТД в дистанции СЦБ

Современные технологии - транспорту

ISSN 1815-588X. Известия ПГУПС 2015/2

Рис. 5. Детализация блока «пуско-наладочные работы»

Рис. 6. Граф алгоритмов ЭДТД

-С^

СП

Современные технологии - транспорту

46

Современные технологии - транспорту

как исполнителя на данном уровне они рассматриваются как один и не исследуются.

Согласно алфавиту параллельных логических схем алгоритмов (ПЛСА) [5] и дополнительным обозначениям, для учета качества ТД составляется ПЛСА процессов ДТД в дистанции.

Зададим некоторые логические условные переходы, согласно которым определяется, соответствует ли качество ТД нормам или его необходимо повышать.

а 2

< а3

а 4

1 - проектирование,

< внутренняя проверка завершены

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

0 - в противном случае;

1 - замечаний при ПНР для ПрО

< нет

0 - в противном случае;

1 - замечаний при ПНР для СтО

< нет

0 - в противном случае.

Адтд = V1 ^2 V2К02Ц02а2 ^ ^3 ^3Т03^4Ц04Т04К04а4 ^

а313 VVV7,

(2)

где V1-V7 соответствуют операциям из таблицы (А01-А07); K02, K04 - операции, обеспечивающие качество документации; Ц02, Ц04 - операции, повышающие качество документации; а02, а03, а04 - логические условные переходы.

Полученная ПЛСА является основой для имитационной модели, которая позволит проанализировать эффективность ДТД дистанции, выявить слабые места и предложить наиболее рациональные решения по оптимизации процессов ДТД.

Заключение

Дальнейшей задачей исследования ДТД является синтез ИМ на основе полученных

ПЛСА, однако возникает задача автоматизации перехода от функциональных схем процессов к ИМ, минуя создание ПЛСА вручную. Для автоматизированного синтеза ИМ ЭДТД на основе полученных IDEF0-диаграмм необходимо решить следующие задачи:

• определить множество операций, логических условий, алгоритмов выполнения процессов ЭДТД;

• разработать формальные процедуры перехода от IDEF0-диаграмм к ПЛСА, т. е. к дискретному представлению процессов системы ЭДТД как сложных систем массового обслуживания;

• определить вероятностно-временные свойства операций и логических условий, выполняемых участниками ЭДТД в соответствии с ПЛСА;

• разработать программные средства автоматизированного выполнения первых трех пунктов данного списка.

Библиографический список

1. Булавский П. Е. Автоматизация синтеза электронного документооборота систем железнодорожной автоматики на основе международных стандартов / П. Е. Булавский, Д. С. Марков // Изв. ПГУПС. -2013 - Вып. 4. - С. 17-24.

2. Булавский П. Е. Иерархическая многоматричная формализация имитационной модели электронного документооборота технической документации / П. Е. Булавский, Д. С. Марков // Актуальные вопросы развития систем ж. д. автоматики и телемеханики : сб. науч. трудов ПГУПС. - СПб., 2013. -С. 52-59.

3. Булавский П. Е. Концептуальная модель электронного документооборота технической документации / П. Е. Булавский // Транспорт РФ. - 2011. -№ 1. - С. 60-63.

4. Булавский П. Е. Синтез формализованной схемы электронного документооборота систем железнодорожной автоматики и телемеханики / П. Е. Булавский, Д. С. Марков // Изв. ПГУПС. -2013. - Вып. 2. - С. 108-115.

2015/2

Proceedings of Petersburg Transport University

Современные технологии - транспорту

47

5. Лазарев В. Г. Синтез управляющих автоматов / В. Г. Лазарев, Е. И. Пийль. - М. : Энергия, 1984. -408 с.

6. Марков Д. С. Матричный метод формализации имитационных моделей сложных систем массового обслуживания / Д. С. Марков, П. Е. Бу-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

лавский // Изв. ПГУПС. - 2010. - Вып. 4. - С. 186195.

7. Р 50.1.028-2001 Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Методология функционального моделирования. - М. : Госстандарт России.

УДК 656.2 И. М. Кокурин

Институт проблем транспорта им. Н. С. Соломенко РАН А. Б. Васильев

Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I

АЛГОРИТМИЗАЦИЯ РЕШЕНИЙ ПОЕЗДНОГО ДИСПЕТЧЕРА ПО ВЫБОРУ СТАНЦИЙ СКРЕЩЕНИЯ

Организация движения поездов при отклонениях от нормативного графика и от диспетчерского расписания - одна из основных задач поездных диспетчеров, решение которой существенно осложняется на однопутных участках. При этом результаты эксплуатационной работы железнодорожных участков зависят от правильности принятия и реализации диспетчерских решений. В статье предлагается метод формализованного алгоритмического описания процессов принятия решений поездным диспетчером по определению станций скрещения с целью развития информационной поддержки и автоматизации функций управления движением поездов.

Поездной диспетчер, управление движением поездов, выбор станций скрещения, алгоритмическое описание решений, информационная поддержка, автоматизация диспетчерского управления.

Современные системы железнодорожной автоматики и телемеханики совместно с информационными технологиями открывают широкие возможности повышения показателей процессов перевозок. Однако разработки в этой области не всегда дают ожидаемый эффект из-за недостаточного исследования условий и процессов принятия диспетчерами решений по организации движения поездов, поскольку необходимо изучить влияние множества факторов, особенно сложно взаимодействующих на однопутных линиях.

В работах [3-5] заложены основы алгоритмического описания содержания труда железнодорожного оперативно-диспетчерского персонала, на этой основе разработаны методы определения границ зон управления и оценки технико-технологической и экономической эффективности информационного обеспечения и автоматизации функций управления процессами перевозок.

Для алгоритмического описания процессов принятия решений поездным диспетчером необходимо разработать математиче-

ISSN 1815-588Х. Известия ПГУПС

2015/2