CC BY
169
УДК 656.078.1
Е. Н. Зайцев, Е. В. Коникова, И. А. Тецлав, И. Г. Шайдуров
КОМПЛЕКСНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ТРАНСПОРТНО-ЛОГИСТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ СМЕШАННЫХ ПЕРЕВОЗОК
Дата поступления: 07.12.201 7 Решение о публикации: 26.1 2.201 7
Аннотация
Цель: Рассмотреть концептуальный подход к проблеме комплексной безопасности при взаимодействии участников транспортно-логистической системы смешанных перевозок (ТЛС СП), включая авиационную транспортную систему, на принципах единства информационной среды и интеллектуализации транспортных систем управления с использованием глобальной навигационной системы ГЛОНАСС/GPS. Методы: Использованы методы систематизации, структурной декомпозиции ТЛС СП, метод матричного моделирования ТЛС СП с учетом взаимодействия средств производства при выполнении конкретных операций каждым участником перевозки на всех этапах маршрута от производителя до получателя. Результаты: Выполнена горизонтальная декомпозиция ТЛС СП по принципу единства основного транспортного процесса с учетом требований комплексной безопасности на каждом участке движения груза от производителя до покупателя: при подготовке, погрузке, транспортировке на различных видах транспорта, перегрузке и разгрузке у потребителя. Рассмотрены основные направления интеллектуализации транспорта в России и за рубежом. Рассмотрены новые требования к интеллектуализации аэропортовых комплексов, систем УВД и служб авиакомпаний, представляющих единую авиационную систему, определяющие дальнейшие направления исследования систем с учётом возмущающих факторов на всех этапах и операциях рассматриваемой системы. Даны предложения по направлениям интеллектуализации ТЛС СП на всех участках подготовки и выполнения перевозки от производителя до потребителя, что позволит обеспечить дельнейшее развитие концепции управления цепями поставок и формирование на рынке транспортных услуг 5Р1_-провайдера. Практическая значимость: Разработаны предложения по формированию комплексной системы безопасности ТЛС СП с использованием новейших информационно-управляющих технологий - интеллектуальных транспортных систем для повышения безопасности и эффективности транспортных процессов, минимизации задержек и улучшения условий труда.
Ключевые слова: Транспортно-логистическая система, декомпозиция ТЛС СП, аэропорт, комплексная безопасность, интеллектуальные транспортные системы.
*Yevgeniy N. Zaytsev, D. Sci. Eng., professor, [email protected]; Yelena V. Konikova, Cand. Sci. Eng., head of a chair, associate professor, [email protected]; Ilya A. Tetslav, senior lecturer, [email protected]; Ivan G. Shaidurov, senior lecturer, [email protected] (Saint Petersburg State
University of Civil Aviation) INTEGRATED SECURITY OF TRANSPORT LOGISTICAL SYSTEM OF MULTIMODAL TRANSPORTATION
Summary
Objective: To study the conceptual approach to the problem of integrated security, involving cooperation of transport logistical system participants of multimodal transportation (TLS SP), including aerial cargo delivery system, on the principles of the unity of information environment and intellectualization of transport systems management using the global positioning system GLONASS/GPS. Methods: The methods of TLS SP systematization and structural decomposition were applied, as well as the method of TLS SP matrix simulation, considering collaboration of the means of production in case certain operations are performed by each traffic participant on all route stages from a manufacturer to a receiver. Results: Horizontal decomposition of TLS SP was performed on the principle of the unity of the main transport process, taking into account integrated security requirements at each stage of goods traffic from a manufacturer to a receiver: making up, loading, transportation on different types of transport, cargo transfer and unloading at a receiving point. The main areas of transport intellectualization in Russia and abroad were studied. The new requirements for intellectualization of airport systems, air traffic control systems and aviation services were considered, presenting a unified aviation system and determining further directions of systems study, taking into account the perturbing factors at all stages and activities of the system in question. The suggestions on TLS SP intellectualization areas at all stages of planning and transportation fulfillment from a manufacturer to a receiver were given, making it possible to provide further development of supply chain management concept and formation of 5PL-provider transportation services at the market. Practical importance: The suggestions on the formation of TLS SP integrated security system were developed, using the latest data management technologies - intellectual transport systems, in order to improve the security and efficiency of transport processes, to minimize the delays and to improve working conditions.
Keywords: Transport logistical system, TLS SP decomposing, airport, integrated security, intelligent transport systems.
Основные стратегические цели и задачи развития и совершенствования транспортной системы управления перевозками сформулированы в Транспортной стратегии РФ на период до 2030 г. [1]:
• развитие смешанных (мультимодальных) перевозок в региональном, межрегиональном и международном сообщении;
• развитие крупных транспортных узлов, логистических распределительных центров, обеспечение их технологической совместимости;
• создание единой системы и информационной среды технологического взаимодействия различных видов транспорта, грузовладельцев;
• создание интеллектуальных транспортных систем с использованием глобальной навигационной системы ГЛОНАСС, ГЛОНАСС/GPS и современных инфотелекоммуникационных технологий, обеспечивающих реализацию транспортно-логистических технологий, для повышения качества и безопасности подготовки и выполнения перевозок, технологий управления транспортными средствами и потоками, включая международные транспортные коридоры.
Практическая реализация поставленных целей и задач требует разработки и внедрения современных решений для автоматизации безопасного взаимодействия всех участников перевозочного процесса, применения систем навигации, систем электронного обмена, унифицированных перевозочных документов, технологий информационной интеграции со смежными информационными системами.
Эффективное управление логистическими процессами в транспортных системах в условиях формирующихся рыночных отношений и требований современных стратегических целей и задач необходимо развивать на следующих основных принципах [2]:
• системности, что означает структурирование и решение проблемы по вертикали и определяется вертикальными связями, связями подчинения в иерархической структуре;
• комплексности, что определяется координационными связями по горизонтали, связями сотрудничества, партнерства, с использованием таких свойств больших систем, как синергия и адаптивность; логистическая синергия как эффект взаимного усиления связей логистической системы, в отличие от разрозненных отраслевых;
• вертикально-горизонтальной декомпозиции, когда вертикальная декомпозиция выполняется по иерархическому принципу, а горизонтальная - по видам деятельности;
• непрерывного взаимодействия внутреннего логистического процесса, обеспечивающего подготовку участников, выполняющих внешний логистический процесс по маршруту перевозки;
• мониторинга транспортной деятельности - наблюдения, оценки и прогнозирования развития ситуаций на рынках сырья, товаров, транспортных средств, состояния коммуникаций, безопасности движения и экологической обстановки, состояния транспортной деятельности за рубежом и прочее;
• непрерывной опережающей правовой, профессиональной, экономической, управленческой подготовки личного состава, например, в соответствии с требованиями интермодальных коридоров и ВТО.
В настоящее время для участников смешанных перевозок характерна организационная, управленческая, финансовая, информационная, технологическая и иная разобщенность. В большей степени участники смешанных перевозок заботятся о своих локальных интересах, о приобретении преимуществ в конкурентной борьбе и редко обращают внимание на вопросы эффективности, результативности и безопасности смешанных перевозок во взаимодействии как целостного процесса.
Следовательно, необходимо иметь комплексную систему управления участниками смешанных перевозок, своевременно реагирующую на изменения как внутренней, так и внешней среды, на изменение свойств средств производства при их функционировании и развитии при строгом выполнении
требований экологии и безопасности. Тем самым можно обеспечить единство как внутренней логистики каждого участника перевозки, обеспечивающей своевременную подготовку средств производства основного технологического процесса, так и внешней логистики при их партнерском взаимодействии в составе транспортно-логистической системы смешанных перевозок (ТЛС СП) (рис. 1).
Комплексное взаимодействие различных видов транспортно-логисти-ческих систем и предприятий производителей продукции (отправителя) и получателя позволяет обеспечивать высокий уровень обслуживания, минимизацию транспортной составляющей цены перевозимых объектов и высокий уровень удовлетворения потребности в перевозках при обязательном выполнении требований экологии и безопасности, это коллективная ответственность всех участников смешанной перевозки при их взаимодействии.
Рассматривать ТЛС СП комплексно во взаимосвязи и взаимодействии позволяет матричная структура. Рассмотрим матричную форму организации ТЛС СП с использованием авиационной ТЛС (АвТЛС), выполняющей грузопассажирские перевозки (см. таблицу).
Матричное управление позволяет упорядочить взаимодействие всех участников подготовки и выполнения перевозки на каждом этапе маршрута и всех элементов (средств производства) ТЛС СП, выполняющих конкретные операции на этапах маршрута и в процессе их подготовки к работе с целью доставки в место назначения «точно в срок» и с минимальными затратами ресурсов.
ТЛС СП включает взаимодействующих участников перевозки (см. таблицу):
1) систему «производитель продукции (продавец)»;
2) автомобильную транспортно-логистическую систему 1 (АтТЛС-1);
Авиационную транспортно-логистическую систему (АвТЛС):
3) авиационный транспортно-логистический узел 1 (АвТЛУ-1);
4) авиационную компанию и систему управления воздушным движением (УВД);
5) авиационный транспортно-логистический узел 2 (АвТЛУ-2);
6) автомобильную транспортно-логистическую систему 2 (АтТЛС-2);
7) систему «потребитель продукции (заказчик, покупатель)».
Выполнение функций каждым участником (п = 1,7) смешанной перевозки обеспечивают следующие средства производства (элементы систем)
как совокупность предметов труда и средств труда (/ = 1,8) на каждом этапе основного технологического процесса системы:
• материальные объекты (информационные), которые в ходе выполнения процесса преобразуются в результат:
п.1) предмет (объект) обслуживания - пассажиры, почта, груз (ППГ);
Авиапредприятия
Предприятия автомобильного транспорта Предприятия железнодорожного транспорта Предприятия морского и водного транспорта
Рис. 1. Комплексная система управления участниками смешанных перевозок с участием автомобильного, авиационного, железнодорожного транспорта и обеспечивающих рынков
о
Структура транспортно-логистической системы смешанной перевозки
Элементы ТЛС СП (средства производства) Транспортно-логистический комплекс смешанной перевозки
—~ /Т\ " у/? _ оо__ _
Производитель АЭРОПОРТ / Г \ 1 II"-. 1 1 С-кгтал 1 ^ \ АЗРО! I ОРТ Потрс-бигш
1— | !,■ -----------< — Р— г тИ-
Системы ТЛК, участвующие в смешанной перевозке
1. Производитель 2. АтТЛС-1 Авиационная трансиортно-логистическая система 6. АтТЛС-2 7. Получатель
3. АвТЛУ-1 4. Авиакомпания и система УВД 5. АвТЛУ-2
1 Груз, пассажиры 1.1 2.1 3.1 4.1 5.1 6.1 7.1
2 Процессы в системах 1.2 2.2 3.2 4.2 5.2 6.2 7.2
3 Персонал систем 1.3 2.3 3.3 4.3 5.3 6.3 7.3
4 Техника в системах 1.4 2.4 3.4 4.4 5.4 6.4 7.4
5 Энергообеспечение в системах 1.5 2.5 3.5 4.5 5.5 6.5 7.5
6 Коммуникации (рабочие зоны) в системах 1.6 2.6 3.6 4.6 5.6 6.6 7.6
7 Экология систем 1.7 2.7 3.7 4.7 5.7 6.7 7.7
8 Безопасность систем 1.8 2.8 3.8 4.8 5.8 6.8 7.8
п.2) основной технологический процесс, его этапы и операции обслуживания по маршруту движения ППГ у каждого участника;
• ресурсы процесса как средства, используемые для его выполнения: п.3) персонал, выполняющий свои функции в процессе обслуживания;
п.4) техника, приборы, оборудование и т. д. как средства, обеспечивающие выполнение операции основного и вспомогательного процессов обслуживания;
п.5) энергообеспечение элементов при выполнении основного технологического процесса перевозки;
п.6) коммуникации, здания, склады, рабочие зоны, рабочие места
и т. д.;
п.7) экологическое обеспечение транспортно-технологических процессов при подготовке их элементов к работе и при взаимодействии на всех этапах и операциях основного транспортно-логистического процесса смешанных перевозок;
п.8) безопасность технологических процессов при подготовке их элементов к работе и при взаимодействии на всех этапах и операциях основного транспортно-логистического процесса смешанных перевозок.
При рассмотрении таких сложных организационно-технических систем используют одновременно вертикально-горизонтальную декомпозицию. Декомпозиция ТЛС СП выполняется по горизонтам в соответствии с принципом единства технологического процесса, его этапов и операций при взаимодействии между участниками. Вертикальная декомпозиция даёт возможность рассматривать участвующие системы, их подсистемы, модули и их взаимосвязанные и взаимодействующие средства производства с учётом уровня иерархии.
Время технологических процессов по подготовке грузов к перевозке у производителя (получателя) при транспортировке различными видами транспорта, обслуживания в транспортно-логистических узлах зависит от влияния различных факторов на свойства элементов, средств производства.
Особое внимание уделяется вопросам комплексной безопасности, объединяющей опасности, возникающие при взаимодействии участников перевозки при её подготовке и выполнении.
Комплексная безопасность транспортно-логистических систем при смешанных перевозках
Проблемы комплексной безопасности по всем уровням горизонтально-вертикальной декомпозиции ТЛС СП определяются опасными свойствами на каждом уровне взаимодействия участников смешанной перевозки и свой-
ствами среды, возникающими при подготовке средств производства и взаимодействии в едином транспортно-производственном процессе.
Свойства элементов (средств производства) участников смешанной перевозки (материального и информационного процессов):
• опасности начального состояния элементов (неготовность свойств элементов к началу работы);
• опасности, возникающей во взаимодействии элементов между собой при выполнении своих функций;
• опасности при взаимодействии элементов со средой (внешней и внутренней) при выполнении своих функций:
- влияние свойств среды на свойства элементов: погоды, времени суток, состояния коммуникаций, политической обстановки и т. д.;
- влияние свойств элементов исполнителей на свойства среды (режима эксплуатации транспортных средств, перегрузки при посадке самолета, шума и выбросов от работающих двигателей и т. д.);
• опасности при подготовке (ремонте) элементов к основной и подготовительной работе.
Рассмотрим уровень горизонтальной декомпозиции ТЛС СП и особенности комплексной безопасности при выполнении работ каждым участником перевозки.
1. Система «производитель продукции (продавец)» (см. таблицу)
Назначение системы - подготовка продукции к перевозке автомобильным транспортом.
Цель системы - обеспечить свойства готовности товара (груза) к погрузке, собственно погрузку, своевременное начало перевозки, охрану труда персонала с учетом требований комплексной безопасности работ у производителя.
Этапы подготовки товара (груза): упаковка и подготовка товара к погрузке у производителя; погрузка товара у производителя; крепление груза в автомобиле; оформление документов.
При подготовке груза к перевозке с учетом требований к комплексной безопасности необходимо учесть транспортную характеристику грузов, которая определяет режим хранения, способ упаковки, условия погрузки, крепления, перевозки и перегрузки, физико-химические свойства груза, восприимчивость к атмосферным явлениям, влияние на окружающую среду, степень опасности и т. д.
Работа промышленного предприятия при подготовке выпускаемой продукции к перевозке выполняется в соответствии с требованиями производственной безопасности и охраны труда на всех этапах и операциях формирования грузового пакета или грузовой единицы, их погрузки и крепления на транспортном средстве с учетом состояния и развития опасных свойств груза, технологического процесса, персонала, техники, тары, контейнера,
подъёмных устройств, энергообеспечения, рабочих зон, внутренних коммуникаций в соответствии с требованиями экологии и безопасности выполняемых процессов.
2. Автомобильная транспортно-логистическая система-1 (АтТЛС-1)
(см. таблицу)
Назначение системы - перевозка груза автомобильным транспортом от продавца (производителя) до АвТЛУ-1.
Цель системы - обеспечить сохранность и безопасность груза в процессе его перевозки и передачи в АвТЛУ-1 с учетом состояния и развития опасных свойств груза, техники, персонала, коммуникаций и топлива.
Этапы перевозки груза: простой автомобиля при погрузке товара у производителя; транспортировка груза от производителя до АвТЛУ-1; разгрузка (перегрузка) груза (на грузопассажирское воздушное судно) в АвТЛУ-1.
Работа АтТЛС-1 при перевозке груза выполняется в соответствии с требованиями транспортной безопасности на всех этапах и операциях автомобильной перевозки с учетом состояния и развития опасных свойств груза, персонала, техники, топливозаправочных технологий, коммуникаций, сооружений (мостов, тоннелей, АЗС и т. д.) в соответствии с требованиями экологии и безопасности выполняемых процессов [3].
3. Авиационная транспортно-логистическая система (АвТЛС) (см. таблицу)
Назначение АвТЛС - подготовка грузопассажирской перевозки (пассажиров и грузов) и выполнение полета по маршруту «Аэропорт-1 - Аэропорт-2».
Цель системы - обеспечить авиационную безопасность при подготовке пассажиров и груза к полету, а также безопасность полета при его своевременном выполнении.
Основные подсистемы АвТЛС:
• авиационный транспортно-логистический узел-1;
• система районного центра управления воздушным движением (РЦ
УВД);
• авиационный транспортно-логистический узел-2.
3.1. Авиационный транспортно-логистический узел 1 (АвТЛУ-1)
Системы «аэропорт-1», «авиакомпания», «УВД аэропорта-1».
3.1.1. Система «Аэропорт-1»
Назначение системы наземного обслуживания в аэропорту в соответствии с технологическим графиком - техническая подготовка воздушного судна (ВС), коммерческая загрузка (пассажиров и груза), заправка ВС ГСМ и другие операции графика, подготовка аэродрома для выполнения рейса.
Цель системы - обеспечить своевременную и безопасную подготовку производства, формирование и выполнение рейсов при взаимодействии систем.
Комплексная безопасность обеспечивается при взаимодействии участвующих систем «аэропорт-1 - УВД аэропорта-1 - авиакомпания (ВС и экипаж)» при подготовке и выполнении рейса.
3.1.2. Система «авиакомпания» (эксплуатант)
Назначение системы «авиакомпания» - выполнение воздушных перевозок пассажиров, багажа, грузов и почты по маршруту.
Цель системы «авиакомпания» - предоставление услуг перевозки авиапассажиров, почты и грузов на воздушных судах, имеющих свидетельства о регистрации, удостоверения о годности к полетам, сертификаты по шуму на местности, оснащенных необходимым оборудованием, подготовленным экипажем, что гарантирует надежность, безопасность и эффективность полетов.
Комплексная безопасность полета обеспечивается при взаимодействии систем «аэропорт-1 - авиакомпания - УВД аэропорта-1» и выполнении рейса [4, 5].
3.1.3. Система УВД аэропорта-1
Назначение системы УВД - управление полетами авиации различных ведомств в зонах взлета и посадки аэродромов гражданской авиации.
Цель УВД аэропорта при отправлении ВС - обеспечить безопасность, регулярность и эффективность полётов в районе аэропорта, включая этап подхода и посадку ВС, их взлёт и выход из района аэродрома на воздушные трассы.
Комплексная безопасность обеспечивается при взаимодействии систем «аэропорт-1 - УВД аэропорта-1 - авиакомпания)» при выполнении рейса.
3.2. Система районного центра (РЦ) УВД
Назначение системы РЦ УВД - управление полетами авиации различных ведомств на воздушных трассах и во внетрассовом пространстве.
Цель РЦ УВД - исключить опасное сближение по горизонтали и вертикали, а также повысить экономичность при проведении ВС через зону своей ответственно сти.
Комплексная безопасность обеспечивается при взаимодействии систем «УВД аэропорта-1 - авиакомпания (ВС и экипаж) - РЦ УВД» в процессе подготовки и выполнения полета по маршруту и в районе УВД аэропорта-2.
3.3. Авиационный транспортно-логистический узел 2 (АвТЛУ-2)
Системы «аэропорт 2», «авиакомпания», «УВД аэропорта-2».
3.3.1. Система «аэропорт-2»
Назначение системы - подготовка аэропорта к приему и обслуживанию воздушного судна.
Цель системы - обеспечить своевременную и безопасную подготовку и прием ВС в аэропорту, а также безопасное обслуживание ВС, пассажиров и груза.
Комплексная безопасность обеспечивается при взаимодействии систем «аэропорт-2 - УВД аэропорта-2 - авиакомпания (ВС и экипаж)».
3.3.2. Система «авиакомпания» (эксплуатант)
Назначение системы «авиакомпания» - воздушные перевозки пассажиров, багажа, грузов и почты по утвержденному маршруту.
Цель системы «авиакомпания» - подготовка и обеспечение безопасного взлета, полета и посадки ВС.
Комплексная безопасность обеспечивается при взаимодействии систем «аэропорт-1 - УВД аэропорта-1 - авиакомпания (ВС и экипаж) - РЦ УВД -УВД аэропорта-2 - аэропорт-2».
3.3.3. Система управления воздушным движением аэропорта-2
Назначение системы УВД - управление завершением полета в зоне
аэродрома посадки.
Цель УВД аэропорта при приёме ВС - обеспечение безопасности, регулярности и эффективности полётов в районе аэропорта, включая подход и посадку ВС.
4. Автомобильная транспортно-логистическая система-2 (АтТЛС-2)
(см. таблицу)
Назначение системы - прием и перевозка груза на автомобильном транспорте от АТЛУ-2 до потребителя продукции (заказчика).
Цель системы - обеспечить сохранность и безопасность груза при погрузке, перевозке и передаче заказчику, а также рациональное, экологичное и безопасное использование автомобиля, коммуникаций, персонала и топлива.
Этапы перевозки груза: простой автомобиля при погрузке товара в АТЛУ-2, транспортировка груза от АТЛУ-2 до потребителя продукции, разгрузка груза у потребителя продукции.
Работа АтТЛС-2 при перевозке груза выполняется в соответствии с требованиями транспортной безопасности [3] на всех этапах и операциях автомобильной перевозки с учетом состояния и развития опасных свойств исполнителей в соответствии с требованиями экологии и безопасности выполняемых процессов.
5. Система «потребитель продукции (заказчик)» (см. таблицу)
Назначение системы - приём и размещение продукции у Заказчика.
Цель системы - проверка свойств сохранности и обеспечение безопасности груза при его разгрузке и размещении на складе.
Этапы работ: разгрузка груза у потребителя продукции, размещение товара на складе временного хранения.
При работе с грузом учитываются физико-химические свойства груза, режим хранения, способ упаковки, условия разгрузки (перегрузки), восприимчивость к свойствам среды, влияние на окружающую среду, степень опасности и т. д.
Интеллектуализация транспортно-логистической системы смешанных перевозок
Транспортная составляющая работы ТЛС СП является определяющим показателем ее подготовки и функционирования, зависит от проблем, возникающих при взаимодействии участников между собой, определяя внешнюю логистику, и внутри каждого участника, обеспечивая внутреннюю логистику предприятия. Все это задается системой комплексной безопасности материальных и информационных процессов. Основным аспектом создания такой системы управления транспортом является автоматизация и интеллектуализация на основе инновационных решений новых информационных технологий, средств связи, обеспечивающих минимальный уровень опасности, потери времени и затрат ресурсов.
Для упреждения возможных отклонений и уменьшения риска развития опасных ситуаций при подготовке и выполнении функций каждым участником ТЛС СП, для увеличения эффективности и безопасности необходимо активизировать применение и развитие интеллектуальных транспортных систем (ИТС).
Развитие мирового транспорта [6, 7] основано на управлении транспортными системами, в которых средства связи, контроля и управления встроены в транспортные средства и объекты инфраструктуры, а возможности управления (принятия решений) - на получаемой в реальном времени информации с использованием новейших информационно-управляющих (интеллектуальных) технологий [8, 9]. Интеллектуализация транспортных систем ориентирована на повышение безопасности и эффективности транспортных процессов, на минимизацию задержек и улучшение условий труда.
Идея ИТС начата и практически реализована под руководством ИКАО в гражданской авиации. Благодаря стандартам и руководящим документам управление международными полетами, работой аэропортов, обслуживанием пассажиров с использованием информационных и коммуникационных технологий согласовано и сведено в систему.
Воздушные суда имеют средства связи, автономной спутниковой навигации, системы автоматического пилотирования, предотвращения столкновений в воздухе, управления посадкой и др. Наземные службы располагают техникой и технологиями постоянного контроля и управления в условиях плотного и эшелонированного воздушного движения.
С 1980-х годов большинство стран Европы, Азиатско-Тихоокеанского региона и США активно развивают ИТС.
Япония одна из первых стран в мире в 1973 г. приступила к исследованиям ИТС и к реализации комплексной системы управления автомобильным
транспортом и сформулировала систему трех «нулевых» целей: потерь на дорогах, задержек на дорогах, комфортабельных транспортных условий (зону нулевых неудобств).
В США создана система постоянно обновляемых стратегических и программных документов по развитию ИТС.
В Азиатско-Тихоокеанском регионе Китай в 1997 г. создал основы для поэтапного и планомерного развития ИТС.
Европейский союз в 2006 г. выдвинул концепцию интеллектуальной мобильности. Автомобили, поезда или суда должны иметь столь же развитое оборудование связи, навигации и управления, что и самолеты. Инициируется процесс интеграции сетей и более системное использование морских и авиационных портов, где чаще всего возникают проблемы.
В мировой практике ИТС направлены на повышение производительности смешанных (интермодальных) перевозок при взаимодействии автомобильного, воздушного, железнодорожного и морского транспорта, обеспечивающих уменьшение опасных ситуаций, энергетических затрат, а также экологичность.
Декомпозиция как научный метод, использующий структуру ТЛС СП, позволяет заменить решение одной большой задачи решением серии меньших задач, разложив ее до свойств и параметров каждого из средств производства. Это создает условия формирования ИТС у каждого участника перевозки, на этапах подготовки и движения пассажира или груза для обеспечения комплексной безопасности на транспорте. Зная свойства элементов, средств производства, выполняющих свою функцию в общей системе, и факторы, влияющие на их функционирование, можно определить наиболее опасные из них и обосновать параметры чувствительных элементов, необходимых для эффективного взаимодействия ИТС.
ТЛС СП с огромным количеством подконтрольных точек и крупных интегрированных подсистем, формирующих единую ИТС (рис. 2), определяют актуальность поставленной задачи при развитии транспортного комплекса страны и мировой транспортной системы в целом.
Структура ЕИТС СП, обеспечивающая управление в процессе смешанной перевозки (рис. 2):
1) Интеллектуальная система (ИС) склада производителя продукции;
2) ИС автомобильной транспортной системы (ИС АтТС);
3) ИС авиационного транспортно-логистического узла-1 (ИС АТЛУ-1): ИС аэропорта-1, ИС авиакомпании в аэропорту-1, ИС УВД;
4) ИС взаимодействия воздушного судна, УВД и системы ГЛОНАСС;
5) ИС авиационного транспортно-логистического узла-2 (ИС АТЛУ-2): ИС аэропорта-2, ИС авиакомпании в аэропорту-2, ИС УВД;
6) ИС автомобильной транспортной системы (ИС АтТС);
7) ИС склада потребителя (покупателя) продукции.
Автомобильные, железнодорожные
КОММУНИКАЦИИ ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА
Зона аэропорта-1 (вылета) Полет по маршруту Зона аэропорта-2
Рис. 2. Единая интеллектуальная транспортно-логистическая система смешанной перевозки
Интеллектуализация ТЛС СП предусматривает создание единой интеллектуальной системы всех участников смешанной перевозки (рис. 2) в соответствии с [10-12], включая подсистемы интеллектуального управления:
1) подготовкой груза у производителя продукции (погрузо-разгрузоч-ными работами, складом, транспортными средствами). «Интеллектуальный склад» представляет собой полностью роботизированную технологию высокоплотного адресного хранения грузов с минимальным участием человека. Системы управления складом WMS (warehouse managment system) предназначены не только для управления персоналом, но и всеми процессами обработки товара на складе в режиме online;
2) движением автомобильного транспорта при взаимодействии с коммуникациями, с другими участниками движения и средой. Интеллектуальная автомобильная транспортная система (ИАТС) для управления автомобильными потоками увеличивает уровень безопасности и осведомленности о дорожной ситуации. ИАТС включает в себя инфраструктуру, транспортные средства, участников системы, а также дорожно-транспортное регулирование. В систему «умных дорог» для сбора и обработки данных о транспортных средствах и дорожной инфраструктуре с целью принятия решений включают системы GPS/ГЛОНАСС, детекторы транспортного потока, предназначенные для обнаружения транспортных средств, регистрации количества транспортных средств, параметров транспортных потоков и т. д., адаптивные (умные) светофоры, средства автоматической фиксации нарушений ПДД, электронные средства безостановочной оплаты проезда, системы автоматизированного управления освещением, другие подключенные объекты (автоматические дорожные метеостанции, дорожные контроллеры и пр.);
3) взаимодействием спецтранспорта в аэропорту при обслуживании на складе, движении по аэродрому и погрузке в самолет. Интеллектуальная система грузового терминала в аэропорту включает в себя средства автоматизации при выполнении погрузо-разгрузочных работ, размещении груза на складе и транспортировке груза на борт ВС, позволяет сократить время при взаимодействии автомобильного и авиационного транспорта через грузовой терминал.
Грузовые терминалы, сеть аэропортовых предприятий, хендлинговые и авиакомпании, система организации воздушного движения должны взаимодействовать на принципах непрерывности логистических потоков, что улучшает регулярность полётов, снижает себестоимость производства транспортной продукции и увеличивает грузопассажирский поток;
4) движением самолета по перрону, взлетно-посадочной полосе, взлётом, полетом по маршруту, посадкой и рулением по аэродрому посадки. ИС управления движением воздушных судов определяет необходимость интегра-
ции систем диспетчеризации служб аэропорта, авиакомпании и организации воздушного движения (ОрВД);
5) взаимодействием авиационного транспорта в аэропорту при разгрузке и в дальнейшем - загрузке груза со склада на автомобильный транспорт. ИС грузового терминала в аэропорту позволяет консолидировать груз, используя средства автоматизации при погрузо-разгрузочных работах, а также RFID-системы (системы радиочастотной идентификации);
6) движением автомобильного транспорта при взаимодействии с коммуникациями, другими участниками движения и средой;
7) пополнением запасов на складе потребителя (покупателя). Интеллектуальная система склада потребителя решает задачу управления складом и автоматизации всех складских операций.
Использование в производственных процессах современных средств автоматизации, адаптивных, гироскопических систем, навигационных систем, детекторов, лазерных средств считывания информации дает возможность контролировать изменения свойств средств производства, регулировать состояние потоков в ТЛС СП и повышать уровень безопасности. Интеллектуализация транспортно-логистической системы определяет дальнейшее развитие концепции управления цепями поставок (Supply Chain Management) и формирование на рынке транспортных услуг 5PL-провайдера [5].
Новые требования к интеллектуализации аэропортовых комплексов, систем УВД и служб авиакомпаний, представляющих единую авиационную систему, определяют дальнейшие направления исследования систем АвТЛУ с учётом возмущающих факторов на всех этапах и во всех операциях рассматриваемой системы:
• построение матричной модели рассматриваемой системы и декомпозицию ее до модуля операции и выполняющих ее элементов;
• определение наиболее проблемных этапов и операций в основном технологическом процессе рассматриваемой системы и наиболее весомых и опасных для работы каждого модуля при взаимодействии свойств элементов;
• определение факторов, влияющих на состояние каждого элемента модуля и выполняемую операцию;
• экспертную оценку возможного отклонения выбранной величины параметров каждого элемента и их влияния на задержку операции;
• определение величины потерь объемных показателей элементов, необходимых для выполнения операции с учётом факторов по каждому элементу;
• оценку эффективности работы модуля с учетом влияющих факторов;
• разработку мероприятий по защите свойств элементов модуля;
• разработку предложений по минимизации времени за счет предлагаемых мер (замены оборудования, техники, внедрения новых информационных технологий, интеллектуализации транспортных процессов и т. д.).
Заключение
Рассмотрен концептуальный подход к проблеме комплексной безопасности при взаимодействии участников транспортно-логистической системы смешанных перевозок, включая авиационную транспортную систему. Выполнена декомпозиция ТЛС СП с учетом комплексной безопасности всех взаимосвязанных и взаимодействующих участников. Рассмотрены основные направления интеллектуализации транспорта за рубежом и транспортно-логистических систем смешанных перевозок с целью повышения безопасности и эффективности транспортных процессов, минимизации задержек и улучшения условий труда.
Библиографический список
1. Транспортная стратегия РФ на период до 2030 г. (утв. распоряжением правительства РФ от 22.11.2008 г. № 1734-р).
2. Зайцев Е. Н. Синтез комплексной системы управления смешанными перевозками / Е. Н. Зайцев. - СПб. : Университет ГА, 2007. - 212 с.
3. Федеральный закон «О транспортной безопасности» № 16-ФЗ от 09.02.2007 г.
4. Зайцев Е. Н. Комплекс взаимодействия систем «Аэропорт - Авиакомпания - УВД» в системе смешанных перевозок / Е. Н. Зайцев, Е. В. Коникова, И. А. Тецлав, И. Г. Шайду-ров // Вестн. СПбУ ГА / под ред. М. Ю. Смурова. - СПб. : СПбГУ ГА, 2016. - С. 101-117.
5. Ivanov D. Global Supply Chain and Operations Management. A Decision-Oriented Introduction to the Creation of Value / D. Ivanov, A. Tsipoulanidis, J. Schönberger. 2017. XXI. 445 p.
6. Асаул А. Н. Четвертая индустриальная революция (Industrie 4.0) в транспортной и сопутствующих отраслях / А. Н. Асаул, И. Г. Малыгин, В. И. Комашинский // Проблемы управления рисками в техносфере. - 2016. - № 2 (38). - С. 70-78.
7. Малыгин И. Г. Сети, информация и знания - основные драйверы четвертой индустриальной революции (Industrie 4.0) / И. Г. Малыгин, В. И. Комашинский, М. Ю. Аванесов, С. А. Комиссаров, К. Н. Сорокин // Информация и космос. - 2016. - № 1. - С. 14-25.
8. Асаул А. Н. Концептуальные подходы к построению интеллектуальной мульти-модальной транспортной системы РФ / А. Н. Асаул, И. Г. Малыгин, В. И. Комашинский, М. Ю. Аванесов // Информация и космос. - 2016. - № 3. - С. 8-17.
9. Иванов А. Ю. Мобильные распределенные базы данных интеллектуальной муль-тимодальной транспортной системы / А. Ю. Иванов, В. И. Комашинский, И. Г. Малыгин. -СПб. : Ин-т проблем транспорта им. Н. С. Соломенко РАН, 2017. - 166 с.
10. Малыгин И. Г. Некоторые проблемы построения когнитивных транспортных систем и сетей / И. Г. Малыгин, В. И. Комашинский, Д. В. Катцын // Транспорт России : проблемы и перспективы - 2015 : материалы юбилейной междунар. науч.-практич. конф. 2015. - С. 3-8.
11. Малыгин И. Г. Системный подход к построению когнитивных транспортных систем и сетей / И. Г. Малыгин, В. И. Комашинский, П. Н. Афонин // Вестн. Санкт-Петербургского ун-та ГПС МЧС России. - 2015. - № 4. - С. 68-73.
12. Комашинский В. И. Когнитивные системы и телекоммуникационные сети / В. И. Комашинский, Н. А. Соколон // Вестн. связи. - 2011. - № 10. - С. 4-8.
References
1. Transport strategy of the Russian Federation through to 2030. Approved by the resolution of the Russian Federation Government dated November 22nd 2008, no. 1734-р. (In Russian)
2. Zaitsev E. N. Synthesis of integrated control system of multimodal transportation [Syntez kompleksnoy systemy upravleniya smeshannymy perevozkamy]. St. Petersburg, St. Petersburg State Univ. of Civil Aviation Publ., 2007, 212 p. (In Russian)
3. Federal Law "On transport security", no. 16-FZ dated 09.02.2007. (In Russian)
4. Zaytsev E. N., Konikova E. V., Tetslav I. A. & Shaidurov I. G. Kompleks vzaimodey-stviya system "Aeroport - Aviakompaniya - UVD" v systeme smeshannykh perevozok [System interaction complex «Airport - Operator - DIA» in the system of multimodal transportation]. Proc. St. Petersburg State Univ. Civil Aviation [Vestnik Sankt-Peterburgskogo univesiteta grazhdanskoy aviatsii], 2016, pp. 101-117. (In Russian)
5. Ivanov D., Tsipoulanidis A. & Schönberger J. Global Supply Chain and Operations Management. A Decision-Oriented Introduction to the Creation of Value, 2017, XXI, 445 p.
6. Asaul A. N., Malygyn I. G. & Komashynskiy V. I. The fourth industrial revolution (Industrie 4.0) in transport and concurrent sectors [Chetvertaya industrialnaya revolutsiya (Industrie 4.0) v transportnoy i soputstvuyushykh otraslyakh]. The issues of risk management in technosphere [Problemy upravleniya riskamy v tekhnosfere], 2016, no. 2 (38), pp. 70-78. (In Russian)
7. Malygyn I. G., Komashynskiy V. I., Avanesov M. Yu., Komissarov S. A. & So-rokyn K. N. Communications, information and knowledge - the main drivers of the fourth industrial revolution (Industrie 4.0) [Sety, informatsiya i znaniya - osnovniye draivery chetver-toy industrialnoy revolutsii (Industrie 4.0)]. Information and space [Informaziya i kosmos], 2016, no. 1, pp. 14-25. (In Russian)
8. Asaul A. N., Malygyn I. G., Komashynskiy V. I. & Avanesov M. Y. Conceptual approach to building intellectual multimodal transport system of the Russian Federation [Kontsep-tualniye podkhody k postroyeniyu intellektualnoy multimodalnoy transportnoy systemy RF], Information and space [Informaziya i kosmos], 2016, no. 3, pp. 8-17. (In Russian)
9. Ivanov A. Yu., Komashynskiy V. I. & Malygyn I. G. Mobile distributed databases of intellectual multimodal transport system [Mobylniye raspredelenniye bazy dannykh intellektualnoy multimodalnoy transportnoy systemy]. St. Petersburg, Solomenko Inst. Transp. Probl. Russian Acad. Sci., 2017, 166 p. (In Russian)
10. Malygyn I. G., Komashynskiy V. I. & Katsyn D. V. Some issues of building cognitive transport systems and networks. Transport of Russia: problems and prospects - 2015 [Nekotoriye problemy postroyeniya kognytyvnykh transportnykh system i setey. Transport Rossii: problemy i perspektyvy - 2015]. Proc. Anniversary Int. res. training conf. [Materialy Yubileynoy Mezhdun-arodnoy nauchno-praktycheskoy konferentsii], 2015, pp. 3-8. (In Russian)
11. Malygyn I. G., Komashynskiy V. I. & Afonyn P. N. System approach to building cognitive transport systems and networks [Systemniy podkhod k postroyeniyu kognityvnykh
transportnykh system i setey]. Res. anal. J. Bull. St. Petersburg Univ. of State Fire Service of EMERCOM of Russia [Nauchno-analytycheskiy zhurnal Vestnik Sankt-Petrburgskogo univer-siteta Gosudarstvennoy protyvopozharnoy sluzhby MChS Rossii], 2015, no. 4, pp. 68-73. (In Russian)
12. Komashynskiy V. I. & Sokolon N.A. Cognitive systems and telecommunication networks [Kognytyvniye systemy i telekommunikatsionniye sety]. Communications Proc. [Vestnyk svyazy], 2011, no. 10, pp. 4-8. (In Russian)
*ЗАЙЦЕВ Евгений Николаевич - доктор техн. наук, профессор, [email protected]; КОНИКОВА Елена Викторовна - канд. техн. наук, заведующий кафедрой, доцент, elenavictorovnak@ mail.ru; ТЕЦЛАВ Илья Александрович - старший преподаватель, [email protected]; ШАЙДУРОВ Иван Георгиевич - старший преподаватель, [email protected] (Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации).
