CC BY
57
УДК 528.48
ПРОЕКТ «ПАСПОРТ ОБЪЕКТОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ» КАК ИНТЕГРАЦИОННАЯ ПЛАТФОРМА ДЛЯ СОЗДАНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ. ИНТЕГРАЦИЯ САПР И ГИС
Сергей Юрьевич Шило
ООО «Эксон Ай Ти», 220141, Республика Беларусь, г. Минск, ул. Купревича 1/1, офис 1006, технический директор, тел. (375)17-265-75-91, e-mail: s.shilo@exonit.by
На примере реализованного проекта демонстрируется возможный способ создания пространственной базы данных объектов железнодорожной инфраструктуры на основе САПР-чертежей с дальнейшим созданием различных прикладных ГИС-сервисов.
Ключевые слова: САПР, ГИС, интеграция, объектная модель, CADObject
PROJECT «PASSPORT SYSTEM OF THE OBJECTS OF RAILWAY INFRASTRUCTURE», AS INTEGRATION PLATFORM FOR CREATION OF REAL TIME MANAGEMENT SYSTEM. CAD AND GIS INTEGRATION
Sergey Yu. Shilo
OS «ExonIT», 220141, Republic of Belarus, Minsk, 1/1 Kuprevicha St., office 1006, Technical Director, tel. (375)17-265-75-91, e-mail: s.shilo@exonit.by
On the example of the implemented project a possible way of creating a spatial database of railway infrastructure objects based on CAD- drawings with further development of various applied GIS services is demonstrated.
Key words: CAD, GIS, integration, object model, CADObject.
Железнодорожный транспорт РБ это сложная, территориально распределенная технологическая система, функционирующая в режиме реального времени.
В настоящее время остро стал вопрос уменьшения дискретности в предоставлении управляющим системам информации о местоположении подвижного состава, контроля безопасного нахождения персонала в местах проведения работ. Применение классических (напольных систем) идентификации местоположения для решения указанных задач экономически не целесообразно.
Второй актуальной задачей железнодорожного транспорта является повышение эффективности управления объектами инфраструктуры и организация эффективного доступа к технологической информации об объекте. В решении этой задачи применении объектных баз данных оказалось не эффективным в связи с высокими затратами на поддержание информации в актуальном состоянии и трудности создания пользовательских интерфейсов для доступа к данной информации (паспорта объектов, технико-распорядительные акты, учетный карточки, кадастровые данные, эксплуатационная документация).
С 2012 ООО «Эксон Ай Ти» реализуется проект по созданию интегрированной геоинформационной системы Государственного объединения «Белорусская железная дорога». Рабочее наименование проекта - Автоматизированная система «Паспорт объектов железнодорожной инфраструктуры» (АС «Паспорт ОЖИ»).
АС «Паспорт ОЖИ» разрабатывался как базовое ядро Системы управления инфраструктурой Белорусской железной дороги, являющейся завершающим элементом Корпоративной информационной системы Белорусской железной дороги и призванной дополнить системы управления перевозочным процессом, управления грузовой и коммерческой работой, управления финансами.
В ходе реализации проекта был проведен анализ технологий применяемых на ОАО «РЖД» для формирования объектной модели инфраструктуры. На ОАО «РЖД» применяются методы аэрофотосъемки и лазерного сканирования с последующей обработкой и созданием объектной модели. Данная технология является затратной как на этапе первичного формирования информации, так и при поддержании в актуальном состоянии. В целях минимизации расходов на формирование объектной модели, был проведен комплекс работ по оценки возможности использования проектной документации САПР (масштабных схем) в качестве источника информации для ГБД.
Специалистами ООО «Эксон Ай Ти» совместно с Центром научно-технической информации БЖД, разработаны правила формирования объектной модели в средствах САПР, используемых при проектировании, которые затем были реализованы ООО "Эксон Ай Ти" в виде программного модуля САОО^еС:, представляющего собой уникальную разработку, позволяющую производить автоматизированную трансформацию документации, подготовленной в среде САПР, в геоинформационную базу.
Главным отличием САОО^еС: от стандартных способов обмена данными между САПР и ГИС является распознавание объектов на САПР-чертеже в соответствии с разработанным классификатором и создание объектной модели данных при конвертации. Множество графических примитивов САПР-чертежа при конвертации из формата САПР в ГИС-формат стандартными средствами теряют связь между отдельными элементами объекта и в дальнейшем не возможно установить, частью какого именно объекта является каждый конкретный графический примитив. В результате такой конвертации получается аналогичное САПР-чертежу графическое представление, состоящее из множества не связанных друг с другом объектов. На основании таких решений невозможно строить аналитические системы.
Объектный же подход позволяет строить аналитические системы любого уровня сложности и использовать весь аналитический и математический аппарат ГИС и СУБД, для представления и анализа данных, сохраняя полную идентичность графического представления объектов САПР. Кроме того САОО^еС: осуществляет в соответствии с классификатором верификацию распознаваемых данных, как пространственную, так и атрибутивную.
Рис. 1. Входные данные САПР
Рис. 2. Пример распознаваемых объектов
Таким образом, в результате проекта получилась полная пространственная и атрибутивная база данных всей инфраструктуры БЖД. В настоящее время база синхронизирована по средством API c серверами "Национального кадастрового агентства", что позволило иметь всегда актуальную информацию о земельных участках и строениях, принадлежащих БЖД и значительно расширило круг решаемых задач.
Рис. 3. Работа с пространственной базой данных посредством веб-сервиса
Экспорт в среду ГИС объектной модели из средств САПР позволяет ответить на вопросы «Какой объект?» и «Где находится объект?». Но из САПР мы не можем получить информацию в каких технологических процессах участвует объект, как он влияет на другие объекты, по каким правилам взаимодействует с окружающей средой. Решение данных задач лежит в плоскости математического аппарата обработки пространственных запросов среды ГИС и формирования правил взаимодействия объектов.
В ходе проекта был сформулирован перечень практических задач, позволяющих создать интеллектуальную ГБД. В основу решения данной задачи положена идея научить объекты «видеть» друг друга, и определяя взаимное влияние формировать технологические связи.
Важно отметить, что внедрение ГИС само по себе не дает экономической эффективности. Значительный экономический эффект достигается только при построении на основе паспорта объекта ГИС приложений. Ниже приводятся примеры приложений, базирующиеся на ГБД.
«Атлас БЖД», предназначен для коллективной разработки картографических материалов с применением веб-интерфейсов (к таких материалам относятся: атласы станций и остановочных пунктов, сети подземных коммуникаций содержащих координаты ответственных узлов, поворотов трассы, ответвлений и д.р). Данные в системе «Атлас БЖД» формируются по правилам объектной модели, и могут быть интегрированы в любое технологическое приложение требующее применение геоинформации, что позволяет делать специализированные ГИС приложения. Система «Атлас БЖД» обеспечивает возможность
самостоятельной разработки картографических материалов специалистам линейных предприятий в рамках предоставленных полномочий.
"Единая база объектов недвижимости" осуществляет, формирование единой карточки объекта недвижимого имущества на основании данных Единственного государственного реестра недвижимого имущества Национального кадастрового агентства и данных бухгалтерской системы организации. Система позволяет унифицировать информацию по объектам недвижимости и осуществлять ежедневную автоматическую актуализацию.
«Трекинговые системы» Разработанный в рамках проекта сервер обработки трекинговой информации позволяет на основании данных о географических координатах контрольного объекта (локомотива, путейской бригады) определить их нахождение относительно объектов железнодорожной инфраструктуры и передавать данную информацию в сторонние системы. Например, формировать график исполненного движения поездов, учитывать износ инфраструктуры.
«Автоматичекое формирование немасштабных технологических схем». Зачастую для работы оперативного персонала нет необходимости в точной географической привязке объектов. Намного важнее, как эти объекты взаимосвязаны между собой. Для этого разработаны инструменты представления масштабных планов станции в немасштабном (схематическом) виде представляющим собой технологические схемы станций.
«Мобильные приложения» для эксплуатационных служб, работающих непосредственно на объектах инфраструктуры, разработана мобильная версия АС «Паспорт ОЖИ» для планшетов, работающих на ОС Android.
Представленный проект реализован на основе программного обеспечения с открытым исходным кодом (GeoServer, PostgreSQL, PostGis), что позволило значительно сократить стоимость реализации и решить проблему импортоза-мещения. Однако подобные решения могут быть реализованы на базе коммерческого ПО.
Языки реализации: с++, php, javascript (библиотека ExtJS).
© С. Ю. Шило, 2016
