Функциональный состав АСУСС. 
Оперативные сообщения для функционирования модели текущего состояния станции

Министерство образования и науки Республики Казахстан Евразийский Национальный Университет им. Л. Н. Гумилева Кафедра «Организация перевозок, движения и эксплуатация транспорта»

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине: «Автоматизированные системы управления»

На тему: «Функциональный состав АСУСС. Оперативные сообщения для функционирования модели текущего состояния станции»

Выполнил: студент гр. ОПДиЭТ-42

Федоткина Ольга Проверил: Долгов М.В.

Астана 2011

Содержание Введение

1. Функциональный состав АСУСС. Оперативные сообщения для функционирования модели текущего состояния станции

2. Технология сбора, подготовки, корректировки данных

3. Определение величины информационных потоков для АСУСС

4. Определение потребного числа автоматизированных рабочих мест (АРМ) для сортировочной станции

5. Расчет экономической эффективности от внедрения системы АСУСС на сортировочной станции Заключение Список использованной литературы

Введение

Автоматизированная Система Управления (АСУ) — совокупность математических методов, технических средств (ЭВМ, средств связи, устройств отображения информации и т. д.) и организационных комплексов, обеспечивающих рациональное управление сложным объектом (процессом) в соответствии с заданной целью. АСУ состоит из основы и функциональной части. В основу входят информационное, техническое и математическое обеспечение. К функциональной части относят набор взаимосвязанных программ, автоматизирующих конкретные функции управления (планирование, финансово-бухгалтерскую деятельность и др.). Различают АСУ объектами (технологическими процессами — АСУТП, предприятием — АСУП, отрасльюОАСУ) и функциональными автоматизированными системами, напр., проектирования, расчетов, материально-технического и др. обеспечения.

АСУ железнодорожного транспорта (АСУ ЖТ) охватывает все уровни управления железнодорожными перевозками.

Цели и задачи разработки и внедрения АСУ ЖТ состоят в совершенствовании управления железнодорожным транспортом и прежде всего в эффективном управлении эксплуатационной деятельностью, включая оптимальное планирование и поддержание режима работы железнодорожной сети, обеспечивающего наилучшее использование технических средств транспорта, высокие экономические показатели и производительность труда для удовлетворения потребностей страны в перевозках.

Внедрение АСУ ЖТ повышает оперативность управления. Особенность АСУ ЖТ по сравнению с отраслевыми АСУ промышленности — осуществление как административных, так и технологических функций управления перевозочным процессом на всех уровнях управления.

Эксплуатационная деятельность включает в себя долгосрочное, годовое, квартальное, месячное и оперативное (на несколько суток и менее) планирование грузовых и пассажирских перевозок и эксплуатационной работы, разработку графика движения, составление плана формирования поездов, планирование текущего содержания и различных видов ремонта технических средств транспорта, управления подведомственными заводами и кадрами, материально-техническое снабжение, коммерческие операции, оперативно-статистический и бухгалтерский учет, научно-техническую информацию и др.

В АСУ ЖТ предусмотрены также подсистемы «Бухгалтерский учет и отчетность», «Планирование, учет и анализ кадров», «Научно-техническая информация и управление научно-исследовательскими опытно-конструкторскими работами», «Управление железнодорожной промышленностью».

1. Функциональный состав АСУСС. Оперативные сообщения для функционирования модели текущего состояния станции.

1. Функциональный состав АСУСС Реализация поставленных целей обеспечивается наличием в составе программного обеспечения АСУСС следующих функциональных подсистем:

1. Подсистема планирования и управления работы станции. Целью реализации задач данной подсистемы является автоматизация процесса планирования основных технологических процессов, осуществляемых на станции. К числу задач данной подсистемы относятся:

· текущее планирование составообразования на станции и подготовка ПФП

· оптимизация формирования многогруппных поездов.

2. Отображения текущего состояния станционных парков и примыкающих подъездных путей. Цели: обеспечение доступа пользователей к информационной базe с целью получения сведений в реальном масштабе времени о дислокации поездов, локомотивов, и отдельных групп вагонов на станционных путях и дислокации вагонов на подъездных путях клиентуры.

3. Подсистема анализа работы станции. Цель подсистемы: обеспечение оперативного контроля и анализа результатов работы станции со стороны её руководства, а также диспетчерского аппарата центра управления разных уровней. К числу задач данной подсистемы относятся:

· автоматизированное ведение графика исполненной работы станции ГИР;

· расчёт поэлементного простоя вагона на станции: транзит с/без переработкой и местные;

· выявление вагонов с длительным простоем на станции.

4. Подсистема контроля и управления поездной работой. Цель подсистемы: реализация задач регистрации основных операций с поездами на станции и информирование пользователей о составах и дислокации поездов на станции и подходах к ней. К числу решаемых задач относятся:

· приём и обработка сообщений из ИВЦ дороги о поездах, находящихся на подходах к станции

· расчёт времени ожидаемого времени прибытия поездов на станцию

· регистрация основных операций с поездами на станции (прибытие, отправление, проследование, бросание, расформирование, установка ограждений, снятие ограждений, смена индексов поездов, отмена прибытия и отправления поездов)

· формирование и передача в ИВЦ дорог сообщений об операциях с поездами на станции;

· ведение информации о предупреждениях на участках следования поездов;

· выдача предупреждений на отправляемые поезда;

· ведение поездной модели станции

5. Подсистема организации поездообразования и местной работы. Цель подсистемы: обеспечение автоматизации технологических процессов на станции, связанных с организацией формирования-расформирования поездов и маневровых передвижений на станции и на подъездных путях. К основным задачам данной подсистемы относятся:

· подготовка натурного листа на прибывший поезд (разметка, корректировка и т. д.)

· формирование и передача в адрес ИВЦ дорог сообщения 09 на прибывший поезд;

· подготовка технологических документов на прибывший поезд: размеченный натурный лист; справка о вагонах с грузами, подлежащих охране; справка о вагонах, прибывших под выгрузку;

· подготовка сортировочного листка на поезд, подлежащего расформированию;

· регистрация роспуска состава, с передачей в ИВЦ дороги сообщения 0203

· контроль за специализацией путей сортировочного парка;

· контроль накопления вагонов в сортировочном парке и расчёт времени поездообразование на заданное назначение в соответствии с нормами веса и длины;

· регистрация выставки сформированного состава в парк отправления;

· подготовка натурного листка на сформированный поезд;

· подготовка справки для заполнения маршрута для машиниста и справки о тормозах;

· формирование и передача в адрес ИВЦ дороги телеграммы-натурного листка на сформированный поезд;

· регистрация отцепов групп вагонов от поездов с передачей ИВЦ дороги сообщения на отцепленные вагоны;

· контроль за составом групп вагонов, не объединённых в поезда на станционных путях;

· регистрация прицепов групп вагонов к поездам с передачей ИВЦ дороги сообщения на отцепленные вагоны;

· регистрация обмена группами вагонов с подъездных путей клиентуры и линейных жд предприятий;

· контроль за дислокацией вагонов на подъездных путях;

· ведение вагонной модели станции.

6. Подсистема организации грузовой и коммерческой работы. Цель подсистемы: обеспечение автоматизации станционных процессов, связанных с выполнением грузовых и коммерческих операций. К числу задач данной подсистемы относятся задачи, связанные с грузовой и коммерческой работой, а также формирование справок по местной работе с расчленением по операциям погрузка, выгрузка: наличие вагонов к подаче, наличие вагонов под грузовыми операциями, наличие вагонов, готовых у уборке, наличие убранных вагонов, повагонные справки по каждой из указанных позиций, наличие вагонов в регулировку, наличие нераспределённого порожняка на станцию

7. Подсистема контроля вагонов нерабочего парка. Цель подсистемы: контроль за состоянием и дислокацией неисправных вагонов, вагонов нерабочего парка, вагонов запаса, обеспечение непрерывного слежения за вагонами, находящихся в пределах станции. В состав задач данной подсистемы входят:

· регистрация, оформление, формирование нарядов, диаграммы неисправных вагонов (ведение форм ВУ-14, ВУ-23, ВУ-26, ВУ-31, ВУ-36)

· формирование и передача сообщений в ИВЦ дороги обо всех операциях с вагонами нерабочего парка на станции

8. Подсистема оперативно-статистического учёта. Цель подсистемы: решение комплекса задач формирования, ведения и выдачи пользователям учётной и отчётной информации о ходе и результатах эксплуатационной работы на станции. Решаются задачи:

· балансовый журнал вагонооборота станции ДУ-4;

· книга учёта простоя вагонов ДУ-9;

· отчёт о вагонном парке ДО-2;

· отчёт о простое грузовых вагонов на станции ДО-6;

· отчёт о приёме, погрузке и наличии гружёных вагонов по направлениям ДО-15;

· отчёт о выполнении вагонопотоков по назначениям плана формирования ДО-17.

9. Подсистема визуального контроля вагонных парков станции. Цель: реализации графического и справочного отображения наличия вагонов с разложением их по следующим признакам: по родам, по государствам-собственникам, по грузам, по грузополучателям, по назначению плана формирования, по дорогам назначения, по отделениям дороги, по родам ПС, по наличию вагонов с живностью, по наличию вагонов, требующих охраны, по наличию вагонов с разрядными грузами.

10. Справочная подсистема. Цель: обеспечение справок по различным вопросам, касающихся работы станции. Система выдаёт следующие справки:

· справка о нарушении

· справка о нарушении плана формирования;

· поиск вагонов на станции

· справки по архиву вагонов

· справки о вагонных парках и работе станции

· справка о вагонах на пути сортировочного парка с указанием номера поезда, из которого эти вагоны следовали в сортировочный парк.

2. Оперативные сообщения для функционирования модели текущего состояния станции Система АСУСС функционирует на основе информации, вводимой в ЭВМ пользователями — работниками станции. Часть информации поступает автоматически с ЭВМ ИВЦ, а также от отделений дороги и взаимодействующих станций. Сведения вводятся в виде специальных сообщений.

Перечень основных типов оперативных сообщений приведен в табл. 1.1

Таблица 1.1

Основные оперативные сообщения для функционирования АСУСС

В составе АСУ на базе обработки вводимых оперативных сообщений функционирует оперативная информационная модель — фотография текущего состояния перевозочного процесса. Она включает сведения об ожидаемом прибытии поездов и их составе в объеме натурного листа поезда, данные о поездах, находящихся в парках станции, и об их составе, пономерные сведения о каждом вагоне в сортировочном парке.

Кроме того, система накапливает архивную информацию о выполненной работе. На основе этих данных организовано информационное обслуживание пользователей.

2. Технология сбора, подготовки, корректировки данных В дорожных (ДВЦ) и узловых вычислительных центрах (УВЦ) ежедневно обрабатываются десятки тысяч документов, используемых для организации поездной и грузовой работы, планирования, учета и отчетности.

Основной поток первичной информации зарождается на станциях, в локомотивных и вагонных депо, пунктах учета перехода вагонов, отделениях и других территориально удаленных от ДВЦ и УВЦ предприятий РГП «Казакстан темiр жолы»

В данном разделе курсовой работы будет составлен и закодирован натурный лист на отправляемый поезд, используя данные приведенные ниже, по форме ДУ-1. В составе поезда приводится 40 груженых вагонов, в том числе 10 крытых, 10 платформ, 10 полувагонов, 8 цистерн, 2 ледника и 10 порожних вагонов.

В качестве исходных данных используются:

1) Схема железной дороги с приведением в пояснительной записке;

2) Наименование и коды станций — до 20 станций.

Схема железной дороги

3. Определение величины информационных потоков для АСУСС В данном разделе необходимо определить объем информации, передаваемой в вычислительный центр станции (СВЦ), характеризующей грузы и вагоны, прибывающие на станцию в поездах по нижеприведенным исходным данным. А также для этого необходимо рассчитать объем информации для передачи в СВЦ о наличии вагонов на путях станции на фиксированный момент времени. Объем информации о вагонах и грузах рассчитывается по формуле:

знаков (1.1)

где число вагонов с i-ым видом отправки, прибывшие на станцию за сутки;

количество знаков, передаваемых на вагон с i-ым видом отправки;

i — вид отправки или вагон;

Р1 — общие сведения в информационном макете, включающие и характеристики поезда (57 знаков);

число поездов, прибывающих за сутки на станцию.

Сведения о вагонах, находящихся на путях станции, необходимые для планирования работы маневрового локомотива, передаются с интенсивностью, равной частоте решения этой задачи. Их объем определяется по формуле:

(1.2)

где среднее количество местных вагонов на станции;

К5 — число знаков, приходящихся на один вагон (8 знаков);

Р2 — общие сведения, содержащиеся в информационном сообщении (29 знаков);

Р3 — общие сведения, содержащие характеристику станционного пути (14 знаков);

F — число станционных путей;

С1 — количество передач информационных сообщений в ВЦ в течение суток.

Общий объем информации определяется как сумма найденных величин:

(1.3)

Исходные данные выбираются из табл. 1.8

Таблица 1.8

Исходные данные

4. Определение потребного числа автоматизированных рабочих мест (АРМ) для сортировочной станции Определение количества автоматизированных рабочих мест (АРМ) работников, связанных с прибытием и отправлением поездов, зависит от типа сортировочной станции и объема ее работы. К расчету принимается сортировочная станция односторонняя с одной сортировочной горкой.

Для определения количества автоматизированных рабочих мест в станционном технологическом центре (СТЦ) используется следующая формула:

(1.4)

где количество прибывших поездов (поездов/сутки);

среднее количество вагонов в составе поезда;

среднее число знаков на один вагон;

коэффициент, учитывающий неравномерность прибытия поездов;

коэффициент повторного ввода, учитывающий исправление ошибок;

а — доля информации, поступающей по машинному обмену;

число смен работы станции (2 смены);

продолжительность смены;

производительность оператора (знак/час).

Также предусматривается по одному АРМ для каждой горки, для каждого парка отправления, и один АРМ маневрового диспетчера .

Общее число АРМ на сортировочной станции составит:

(1.5)

Исходные данные выбираются из таблицы 1.9:

Таблица 1.9

Исходные данные

5. Расчет экономической эффективности от внедрения системы АСУСС на сортировочной станции Для определения наиболее эффективных задач, подлежащих включению в АСУЖТ, необходимо провести специальные технико-экономические расчеты. Особенностью методики, предназначенной для оценки эффективности применения ЭВМ, является: прогнозирование параметров базового варианта, с которым осуществляется сравнение результатов функционирования АСУ, проведение расчетов, позволяющих перейти от натуральных показателей к стоимости, и определение непосредственного экономического эффекта от замены «ручной» технологии счета на машинную.

Применение ЭВМ обеспечивает улучшение эксплуатационной деятельности железнодорожного транспорта, приближая режим их работы к оптимальному. В результате применения ЭВМ можно ожидать ускорение оборота подвижного состава и доставки грузов, улучшение использования пропускной способности, технических средств, сокращение затрат на ремонт и амортизацию вагонов и локомотивов, затрат на содержание локомотивных бригад, уменьшения расхода топлива и электроэнергии.

Порядок определения экономической эффективности АСУ сводится к расчету затрат на функционирование АСУ, расчету прямого и производственного эффекта от АСУ или отдельных задач, оценки капитальных вложений, определению годового экономического эффекта и коэффициента экономической эффективности. Порядок определения экономической эффективности внедрения АСУ на сортировочной станции следующий.

Расчет экономического эффекта от внедрения АСУ на крупной сортировочной станции на базе двухмашинного комплекса ЕС-1011.

1. Сокращение трудовых затрат на сортировочной станции:

— сокращение затрат труда в СТЦ:

(1.6)

где число поездов, отправленных со станции за сутки ();

экономия трудозатрат при оформлении документов на один отправленный поезд при внедрении АРМ оператора СТЦ, равная 1,2 чел-час.

— сокращение затрат труда на розыск вагонов и грузов при использовании ЭВМ:

(1.7)

где количество вагонов в поезде (57);

сокращение трудозатрат на розыск вагонов и грузов АСУСС, равное 1,4 чел-час на 1000 вагонов:

— сокращение трудозатрат на передачу информации грузополучателям за счет автоматизации этого процесса:

(1.8)

где количество работников, сокращаемое при автоматизации информирования грузополучателей по каналам связи

годовая норма часов одного информатора, равная 2090 час в год.

Тогда общее сокращение затрат составит:

Общее число сокращаемых работников определяется по формуле:

Экономия фонда зарплаты составит:

(1.9)

где средняя часовая ставка одного работника с учетом начисления, равная 0,9 тг/час

2. Сокращение вагоно-часов при внедрении АСУСС.

— сокращение вагоно-часов в результате ускорения формирования и расформирования поездов и уменьшения ожидания выполнения этих операций:

(1.10)

где сокращение времени на расформирование, формирование поездов и ожидание этих операций, час час;

— сокращение вагоно-часов на других станциях полигонов:

(1.11)

где К — доля вагонов, направляемых на станции, не имеющих АСУ (К=0,25);

сокращение подготовки поезда к расформированию на станциях, не имеющих АСУ, за счет повышения качества оформления натурного листа поезда, равная 0,06 час;

— сокращение вагоно-часов за счет повышения транзитности поездов:

(1.12)

где f — доля реализуемого повышения транзитности поездов, f=0,05,

экономия от повышения транзитности вагонопотока, равная 1,9 час на вагон;

Общая экономия вагоно-час на станции и полигоне составит:

(1.13)

Экономия эксплуатационных расходов за счет сокращения вагоно-часов составит:

(1.14)

где расходная ставка эксплуатационных расходов на 1 вагоно-час, равная 0,18 тенге.

Экономия капитальных вложений в основные фонды железнодорожного транспорта в связи с сокращением вагоно-часов составит:

(1.15)

где экономия капитальных вложений, связанных с сокращением потребности в вагонах, развития базы для их ремонта, уменьшения длины станционных путей, в расчете на 1 вагоно-час, равная 40 тенге.

3. Эксплуатационные затраты на АСУСС (Са).

К расчету принимается, что на сортировочной станции внедрена типовая АСУ на базе двухмашинного комплекса ЕС-1011.

Усредненные расходы на эксплуатацию этой системы составят:

— заработная плата персонала с учетом начислений — 340 тыс. тенге в год;

— амортизация основных средств АСУ — 350 тыс. тенге в год;

— текущий ремонт оборудования и средств связи — 120 тыс. тенге в год;

— затраты на электроэнергию и расходуемые материалы для ЭВМ — 190 тыс. тенге в год.

Таким образом общие затраты составят 1300 тыс. тенге в год.

4. Капитальные вложения в АСУСС (Ка).

Стоимость двухмашинного комплекса ЕС-1011 в заданной комплектации 20 000 тыс. тенге в год.

Предпроизводственные затраты, включая расходы на программирование и откладку системы — 1200 тыс. тенге в год.

Переоборудование и ремонт станционных помещений для размещения ВЦ станции — 140 тыс. тенге в год.

Общие капитальные вложения составят 21 340 тыс. тенге в год.

5. Годовой экономический эффект (в приведенных затратах) в результате внедрения АСУ на сортировочной станции определяется по формуле:

(1.16)

где Ен — нормативный коэффициент скупаемости капиталовложений, равный 0,15.

В результате расчетов получается:

Годовой эффект от внедрения АСУСС на данной станции в приведенных затратах составит 2351,25 тыс. тг.

Заключение

Внедрение АСУ — процесс постепенного поэтапного перехода от существующей на предприятии системы управления к новой автоматизированной. Многоэтапность внедрения АСУ определяется очередностью ее создания и проводится параллельно с разработкой проектной документации.

В составе АСОУП реализованы следующие задачи:

Электронизация документооборота по натурным листам (на базе создания поездных моделей дорог — ПМД) — функционирует как трехуровневая вычислительная сеть по обработке натурных листов (ГВЦ; ИВЦ железных дорог; около тысячи станций, оборудованных АСУ, АРМ и др. абонентскими пунктами с механизмом информационного взаимодействия всех составляющих). Основные задачи:

o подготовка натурных листов на формируемые поезда;

o извещение диспетчерского аппарата (в том числе ДНЦ) о составах поездов;

o передача ТГНЛ между станциями и дорогами;

o подготовка документов на расформирование прибывших поездов (сортировочный лист, справка пункта технического обслуживания, размеченная ТГНЛ, накопительная ведомость и т. п.);

o контроль нарушений плана формирования;

o контроль полновесности и полносоставности поездов;

o подготовка отчётности о передаче поездов, вагонов и контейнеров по междорожным и межотделенческим стыкам;

o подготовка отчётности о передаче поездов, вагонов и контейнеров по междорожным и межотделенческим стыкам;

o слежение за спецподвижным составом.

Автоматизированная система управления сортировочными станциями (АСУ СС) является информационно-технологической системой, обеспечивающей организацию работы сортировочной станции, включая обработку информации на прибывающие поезда, выдачу сортировочных листов, учет накопления вагонов на путях сортировочного парка, обработку информации на формируемые составы, выдачу натурных листов и других сопроводительных документов на отправляемые поезда, информирование корреспондирующих станций и поездных диспетчеров о составах отправляемых поездов. В комплексе АСУ СС наряду с обработкой информации и выдачей технологических документов реализованы также задачи по контролю за нарушением плана формирования поездов, ведению архива телеграмм-натурных листов для розыска грузов, слежению за специальным подвижным составом, выдаче предупреждений, автоматизации оперативной станционной отчетности и др.

Годовой эффект от внедрения АСУСС на данной станции в приведенных затратах составит 2351,25 тыс. тг.

Список использованной литературы автоматизированная система управления сортировочная станция

1. Типовой технологический процесс работы сортировочной станции. М.: Транспорт, 1991.

2. Кудрявцев В. А., Угрюмов А. К. и др. Технология эксплуатационной работы на железных дорогах. — М.: Транспорт 1994.

3. Проектирование систем автоматизации технологических процессов. Справочное пособие. Авторы: А. С. Клюев, Б. В. Глазов, А. Х. Дубровский, А. А. Клюев. Под ред. А. С. Клюева, 2-е изд., переработанное и дополненное. 1990 г.

4. Л. П. Тулупов, Е. М. Жуковский, А. М. Гусятенер. Автоматизированные системы управления перевозочными процессами на железных дорогах. М. Трансморт 1991 г.

5. Кобдиков М. А., Мустапаева А. Д. Работа автоматизированной системы оперативного управления перевозочным процессом. Алматы: КазАТК, 1998 — 140 с.

6. Л. П. Тулупов, И. И. Шапкин. АСУ железнодорожного транспорта. Знание 1988 г.

7. А. П. Петров, В. А. Буянов, Т. А. Угрюмов. Автоматизация, вычислительная и микропроцессорная техника в эксплуатационной работе железных дорог. М. Транспорт 1987 г.