Научная статья на тему 'О построении иерархической информационной системы: АСУ транспортного комплекса - АСУ «МоРе» - система связи и навигации речного бассейна'

О построении иерархической информационной системы: АСУ транспортного комплекса - АСУ «МоРе» - система связи и навигации речного бассейна Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
777
138
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АСУ / ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА / ТРАНСПОРТНЫЙ КОМПЛЕКС / МОРСКОЙ И РЕЧНОЙ ТРАНСПОРТ / СИСТЕМА СВЯЗИ И НАВИГАЦИИ / РЕЧНОЙ БАССЕЙН / ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ / МОНИТОРИНГ / СПУТНИКОВАЯ НАВИГАЦИЯ / HIS / INFORMATIONAL SYSTEM / TRANSPORT COMPLEX / SEA AND RIVER TRANSPORT / COMMUNICATION AND NAVIGATION SYSTEM / RIVER BASIN / INTERACTION / MONITORING / SATELLITE NAVIGATION

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Адерихин И. В., Колмаков К. В., Петров В. Г., Стойлик Ю. Б.

В статье обобщены цели построения иерархической информационной системы (ИИС), состоящей из АСУ транспортного комплекса (АСУ ТК), АСУ морского и речного транспорта (АСУ «МоРе»), Системы связи и навигации (ССиН) речного бассейна, функциональные задачи для каждого ее элемента, а также особенности построения ИИС в целом.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Адерихин И. В., Колмаков К. В., Петров В. Г., Стойлик Ю. Б.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ON THE CREATION OF HIERARCHICAL INFORMATION SYSTEM: TRANSPORT ACS -«

The objectives of building-up of hierarchical informational system (HIS), consisting of automized control system (ACS) of transport complex (ACS TC), ACS of seaand river transport, communication and navigation system (CNS) of a river basin, functional tasks for its every element and also HIS building-up peculiarities in general are summed up in this article.

Текст научной работы на тему «О построении иерархической информационной системы: АСУ транспортного комплекса - АСУ «МоРе» - система связи и навигации речного бассейна»

О ПОСТРОЕНИИ ИЕРАРХИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ: АСУ ТРАНСПОРТНОГО КОМПЛЕКСА - АСУ «МоРе» - СИСТЕМА СВЯЗИ И НАВИГАЦИИ РЕЧНОГО БАССЕЙНА

Адерихин И.В., профессор кафедры «Управление судном и технические средства судовождения» МГАВТ, д.т.н., профессор

Колмаков К.В., аспирант МГАВТ Петров В.Г., начальник отдела НПЦ «СПУРТ», к.т.н.

Стойлик Ю.Б., член НТС Российского Речного Регистра, д.т.н.

В статье обобщены цели построения иерархической информационной системы (ИИС), состоящей из АСУ транспортного комплекса (АСУ ТК), АСУ морского и речного транспорта (АСУ «МоРе»), Системы связи и навигации (ССиН) речного бассейна, функциональные задачи для каждого ее элемента, а также особенности построения ИИС в целом.

Ключевые слова: АСУ, информационная система, транспортный комплекс, морской и речной транспорт, система связи и навигации, речной бассейн, взаимодействие, мониторинг, спутниковая навигация.

ON THE CREATION OF HIERARCHICAL INFORMATION SYSTEM: TRANSPORT ACS - «MoRe» - SYSTEM FOR COMMUNICATION AND NAVIGATION IN A RIVER BASIN

Aderikhin I., professor of MSAWT, doctor of technical sciences, professor Kolmakov K., the post-graduate student of MSAWT Petrov V., head of department NPC «SPURT», candidate of technical sciences Stoylik Y., member of the NTS of the Russian River Register, doctor of technical sciences

The objectives of building-up of hierarchical informational system (HIS), consisting of automized control system (ACS) of transport complex (ACS TC), ACS of sea- and river transport, communication and navigation system (CNS) of a river basin, functional tasks for its every element and also HIS building-up peculiarities in general are summed up in this article.

Keywords: HIS, informational system, transport complex, sea and river transport, communication and navigation system, river basin, interaction, monitoring, satellite navigation,

1. Постановка задачи.

В настоящее время Правительством Российской Федерации разрабатывается Концепция создания единой вертикально-интегрированной государственной автоматизированной системы информационного обеспечения (ГАС «Управление»). Одной из основных задач Минтранса России в плане реализации этой концепции является формирование ведомственного сегмента ГАС «Управление». Его основой станет АСУ транспортным комплексом Российской Федерации (АСУ ТК). Основные идеи создания АСУ ТК были изложены в [1]. Одной из важнейших задач АСУ ТК должно стать объединение существующих и вновь создаваемых АСУ Министерства транспорта, его служб и агентств. Следующим элементом этой иерархической вертикали является АСУ Федерального агентства морского и речного транспорта (Росморречфлота) - АСУ «МоРе». Эта система по существу должна являться (наряду с АСУ других видов транспорта) сегментом АСУ ТК.

Оконечным элементом рассматриваемой иерархической вертикали применительно к речному транспорту является система связи и навигации (ССиН) речного бассейна. В отличие от АСУ ТК и «МоРе», которые только создаются, ССиН речных бассейнов (в Российской Федерации насчитывается 16 речных бассейнов) существуют с 30-40 г.г. ХХ века и последние десять лет модернизируются. Совместно с силами и средствами диспетчерских служб бассейна они по существу выполняют функции АСУ бассейна. Учитывая процесс создания АСУ ТК и «МоРе», у ССиН бассейнов появляется дополнительная функция снабжения АСУ более высокого иерархического уровня необходимой информацией по бассейну.

В публикациях последних лет предпринимались попытки рассмотрения взаимодействия информационных систем на речном транспорте [2], однако они относились только к ограниченному фрагменту: ССиН - Речные информационные службы (РИС) - Системы управления движением судов (СУДС). В данной статье будет предпринята попытка комплексного рассмотрения построения иерархической информационной системы (ИИС): АСУ ТК - АСУ «МоРе» - ССиН речного бассейна, обобщения решаемых задач и функциональных характеристик ее элементов, их взаимодействия и особенностей построения системы в целом.

2. АСУ транспортного комплекса.

Основными целями создания АСУ ТК в соответствие с [1] являются:

• повышение эффективности принятия управленческих решений;

• обеспечение участников транспортного рынка полной и достоверной информацией, необходимой как для оценки состояния транспортной отрасли, так и для принятия стратегических и оперативных управленческих решений.

Исходя из своего назначения, АСУ ТК должна реализовывать следующие функциональные задачи:

• информационную и аналитическую поддержку процессов мониторинга, развития и управления ТК, реализуемых Минтрансом;

• взаимодействие с федеральными, региональными и ведомственными информационными системами;

• информационное сопряжение с АСУ различных видов транспорта и информационный обмен между участниками ТК.

Функциональная архитектура АСУ ТК представляется шестью функциональными сегментами:

а) центральный сегмент (мониторинг, развитие и управление ТК). Главными задачами центрального сегмента АСУ ТК являются мониторинг состояния отрасли, оперативное и стратегическое управление отраслью с использованием методов программно-целевого и проектного управления;

б) пять сегментов по видам транспорта, которые реализуют функции сбора данных с различных АСУ (воздушного, автомобильного, железнодорожного, морского и речного транспорта и транспортного надзора), решают задачи информационной безопасности, эксплуатации и сопровождения системы.

Каждый функциональный сегмент является относительно независимо функционирующей частью АСУ ТК. Он строится на базе информационных систем, учитывающих специфику подведомственных Минтрансу России служб и агентств.

АСУ ТК и база данных системы должны создаваться как территориально-распределенное решение с независимыми функциональными сегментами (по видам транспорта) и центральным сегментом, использующим отраслевые сегменты как источник управленческой информации.

3. АСУ морского и речного транспорта.

В [3] был проведен анализ хода работ и предварительных результатов по созданию АСУ «МоРе», где был рассмотрен вариант ее структуры, ориентированный в значительной степени на морс-

кую составляющую. Здесь мы будем рассматривать элементы АСУ, исходя из их функционального назначения и с ориентацией в большей степени на речную составляющую.

С учетом изложенного целями создания АСУ «МоРе» являются:

• информационное обеспечение функций Росморречфлота по оказанию государственных услуг, управлению государственным имуществом в сфере отрасли и ее развитию;

• обеспечение информационного взаимодействия с АСУ ТК, АСУ других видов транспорта и смежных ведомств (ФСБ, ГМЦ, ВМФ, МЧС и др);

• обеспечение оперативного взаимодействия с другими федеральными и региональными органами исполнительной власти и международными организациями;

• информационное обеспечение руководства Минтранса, Рос-морречфлота, Ространснадзора, Морских администраций портов (МАП), Государственных бассейновых управлений водных путей и судоходства (ГБУВПиС), спасательных подразделений и служб в повседневной деятельности и при чрезвычайных ситуациях (аварии, катастрофы, теракты) и ликвидации их последствий;

При создании системы и ее эксплуатации целесообразно возложить на АСУ следующие функциональные задачи:

• создание и эксплуатация системы связи в звеньях: АСУ ТК -АСУ МоРе - ГБУВПиС (ССиН речного бассейна), а также МАПы;

• создания и поддержание единой системы отчетности и документооборота, архива действующих руководящих документов по организации судоходства (Правил плавания, Правил радиосвязи и др.), архива судов, судового и берегового оборудования и персонала;

• оборудование подразделений АСУ аппаратно-программными средствами и их эксплуатация при решении функциональных задач;

• интеграция в АСУ информации из разнотипных систем мониторинга судов, портов, состояния водных путей, перевозимых грузов в целях обеспечения безопасности судоходства, проведения аварийно-спасательных операций, ликвидации последствий катастроф

и терактов, а также планирование и управление этими операциями.

Для решения указанных задач центральный портал АСУ «МоРе» должен содержать совокупность баз данных судов, судовладельцев, грузов, портов, нормативно-справочной информации, а также информационные подсистемы учёта сил и средств спасания, геоинформационную, информационно-справочную, оперативного мониторинга обстановки, гидрологической (путевой) и метеорологической информации, прогнозирования и планирования, документирования, оповещения. Портал системы АСУ «МоРе» при использовании этих баз данных и подсистем должен обеспечивать принцип «единого окна», в соответствии с Рекомендацией № 33 Европейской экономической комиссии (ЕЭК) ООН.

4. Система связи и навигации речного бассейна.

ССиН речного бассейна, как правило, состоит из одного или нескольких бассейновых узлов связи, проводных линий вдоль внутренних водных путей (ВВП) в границах ответственности ГБУВПиС, обеспечивающих работу системы радиосвязи (СРС) с судами и береговыми объектами, служб телефонной и документальной электросвязи. ССиН имеют целью передачу технологической информации, служебной и общественной корреспонденции.

Последние 5-10 лет в судоходстве на ВВП идет активное внедрение новых информационных технологий (широкое использование спутниковой навигации и связи, цифровизация циркулирующей информации, перевод бумажных карт в электронный формат) с целью обеспечения безопасности судоходства и повышения его эффективности. Этот процесс связан не только с научно-техническим прогрессом, но и организацией работ по подготовке ВВП к пропуску судов под иностранным флагом. Он выражается в широком внедрении новых информационно-коммуникационных систем обеспечения безопасности судоходства (ИКС ОБС), к которым следует отнести:

• автоматизированные идентификационные системы (АИС) -системы, предназначенные для идентификации судов, их габаритов, курса и других данных с помощью обмена данными в УКВ диапазоне;

• контрольно-корректирующие станции (ККС) - береговые стан-

Рис. 1. Блок-схема взаимодействия элементов в ИИС

ции, обеспечивающие передачу дифференциальных поправок потребителям спутниковой навигационной информации (судовым и береговым);

• системы управления движением судов (СУДС) - организационно-технические комплексы, проводящие сбор, обработку и хранение информации о судах с целью осуществления в зоне своей ответственности контроля за их местоположением и регулирования их движения;

• системы мониторинга судов (СМС) - организационно-технические комплексы, обеспечивающие определение местоположение и параметры движения судов из диспетчерских центров бассейнов;

• системы отображения электронных навигационных карт и информации (СОЭНКИ) - аппаратно-программные комплексы, включающие в себя средства отображения, процессоры, базы данных, содержащие необходимую откорректированую картографическую информацию, средства информационного сопряжения с различными навигационными датчиками и позволяющие выполнять предварительную и исполнительную прокладку, отображать ее и решать дополнительные задачи, обеспечивающие повышение безопасности судоходства.

Приведенные выше ИКС ОБС в международных документах фигурируют, как Речные Информационные Службы (РИС) [4], которые определяются, как - «гармонизированные информационные службы, содействующие безопасности судоходства, управлению движением судов, эффективности перевозок на ВВП во взаимосвязи с другими видами транспорта» и представляют собой собирательное понятие для всех конкретных информационных служб, содействующих судоходству.

Функциональные задачи, решаемые указанными выше службами, в общем виде видны из приведенных определений. Из этих определений видно, что эти службы реализуют навигационную составляющую понятия ССиН, поскольку функции большинства служб, в конечном счете, сводятся к определению местоположения судна или дислокации флота (группы судов). Подробно функциональные и технические требования к указанным службам сформулированы в [4-8]. Внедрение РИС на ВВП имеет ряд особенностей, связанных как с географическим расположением бассейнов, так и характеристиками организации связи (и в частности радиосвязи) в бассейнах, что особенно заметно при сравнении Европейских и Восточных бассейнов. Так, например АИС в Европейских бассейнах по существу в значительной степени выполняет функции СМС, в то время как в Восточных бассейнах АИС выполняет идентификационные функции в припортовых зонах, а СМС строятся с применением спутниковой навигации и связи.

Из проведенного рассмотрения задач, решаемых РИС, видно, что их реализация осуществляется в основном в рамках речного бассейна, где размещается оборудование, указанных РИС, и решение этих задач направлено на повышение безопасности судоходства в бассейне, обеспечение решения экологических проблем бассейна, повышение эффективности перевозок в бассейне (как внут-рибассейновых так и транзитных).

Организационно и территориально Центр РИС логично разместить в Центральной диспетчерской ГБУВПиС. В зависимости от масштабов бассейна он может иметь несколько секторов, различающихся как по территориальному, так и по функциональному признакам (мониторинг, идентификация, управление движением судов, организация связи и т.д.). Естественно он должен передавать обобщенную, а в отдельных случаях и конкретную информацию в соответствующие сектора АСУ «МоРе» (а может быть и в АСУ ТК). Должен быть предусмотрен обмен информацией со смежными бассейнами, а также со смежными территориальными подразделениями МЧС, МВД, Погранслужбы и ВМФ (при соответствующей территориальной близости). Таким образом, аппаратно-программные средства бассейна образуют некую бассейновую АСУ, позволяющую решать весь необходимый комплекс внутренних и внешних задач на основе последних достижений информационно-коммуникационных технологий в виде РИС.

5. Взаимодействие в ИИС и особенности ее построения.

Выше были изложены основы взаимодействия каждого элемента ИИС (АСУ ТК, АСУ МоРе, ССиН), как друг с другом, так и с внешними организациями. Указанное взаимодействие может быть представлено в виде блок-схемы, изображенной на рис. 1.

При построении рассматриваемой ИИС необходимо учитывать следующие особенности:

- масштаб создаваемой ИИС является одним из самых значи-

тельных (АСУ ТК должен иметь 6 отраслевых сегментов, а АСУ «МоРе» - 16 бассейновых секторов только в части речной составляющей) и поэтому создание ИИС целесообразно осуществлять поэтапно (посегментно, посекторно);

- учитывая, что элементы ИИС имеют различных и разнотипных заказчиков, а также разных разработчиков, целесообразно при Минтрансе создать рабочую группу из представителей заинтересованных организаций для координации работ или определить организацию - суперинтегратора проекта;

- при создании единой системы отчетности и документооборота в ИИС необходимо учитывать требования ЕЭК ООН в области информатизации;

- для успешной отработки информационного сопряжения ССиН с АСУ «МоРе» следует один из речных бассейнов определить в качестве головного участка с целью поиска оптимальных технических решений и последующего их тиражирования на другие бассейны.

Литература:

1. Недосеков А.Н. Концепция создания автоматизированной системы управления транспортным комплексом Российской Федерации. Доклад. Материалы Первого российского международного конгресса по интеллектуальным транспортным системам. - М., 2009.

2. Волков А.Б., Каретников В.В., Сикарев А.А. Новые инфо-коммуникационные системы для внутреннего водного транспорта // Морская биржа, 2009. - № 1(27).

3. Отчет о НИР «Анализ и определение путей построения иерархической системы: АСУ Транспортного комплекса - АСУ «МоРе»

- Речные Информационные Службы (ККС, АИС, СУДС, СМС, ЭКНИС) и взаимодействия их элементов». - М.: ЗАО «Речсвязь-сервис», 2010.

4. Руководящие принципы и рекомендации для речных информационных служб (РИС). Резолюция № 57 от 21.10.2005 г. Документ ЕЭК ООН ТКА^^С.3/165.

5. Руководство и критерии для служб движения судов на внутренних водных путях. Резолюция № 58 от 21.10.2005 г. Документ ЕЭК ООН ТКАЖ^С.3/166.

6. Международные стандарты, касающиеся извещений судоводителям и систем электронных судовых сообщений во внутреннем судоходстве. Резолюция ЕЭК ООН № 60 от 20.10.2005 г. Документ ЕЭК ООН / ТКАЖ^С.3/175.

7. Международный стандарт для систем обнаружения и отслеживания судов на внутренних водных путях (УТТ). Резолюция ЕЭК ООН № 63 от 13.10.2006 г. Документ ЕЭК ООН ™АЖ^С.3/176.

8. Рекомендация, касающаяся системы отображения электронных карт и информации для внутреннего судоходства (ECDIS для внутреннего судоходства). Резолюция ЕЭК ООН № 48 от 25.10.2001 г. Документ ЕЭК ООН ™АЖ^С.3/156.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.