Автоматизация управления пассажирскими перевозками

1.4.3 Техническое обеспечение

Техническое обеспечение представляет комплекс технических средств, предназначенных для обработки данных в ЭИС. В состав комплекса входят электронные вычислительные машины, осуществляющие обработку экономической информации, средства подготовки данных на машинных носителях, средства сбора и регистрации информации, средства передачи данных по каналам связи, средства накопления и хранения данных и выдачи результатной информации, вспомогательное оборудование.

Комплекс технических средств составляют:

компьютеры любых моделей;

устройства сбора, накопления, обработки, передачи и вывода информации;

устройства передачи данных и линий связи;

оргтехника и устройства автоматического съема информации;

эксплуатационные материалы и др.

В качестве технических средств автоматизации во всех сферах деятельности широко используются персональные ЭВМ, стоимость приобретения и эксплуатации которых низка по сравнению с экономическим эффектом от их использования. Можно выделить следующие особенности персональных компьютеров: простота использования, обеспеченная с помощью диалогового способа взаимодействия с компьютером, удобных и понятных интерфейсов программ (меню, подсказки, «помощь» и т.д.); возможность индивидуального взаимодействия с компьютером без каких-либо посредников и ограничений; относительно высокие возможности по переработке информации; высокая надежность и простота ремонта; возможность расширения и адаптации к особенностям применения компьютеров - один и тот же компьютер может быть оснащен различными периферийными устройствами и разным программным обеспечением. Персональный компьютер это не один электронный аппарат, а небольшой комплекс взаимосвязанных устройств, каждое из которых выполняет определенные функции. Эффективность использования ПК в большой степени определяется количеством и типами внешних устройств, которые могут применяться в его составе. Внешние устройства обеспечивают взаимодействие пользователя с ПК. Широкая номенклатура внешних устройств, разнообразие их технико-эксплуатационных и экономических характеристик дают возможность пользователю выбрать такие конфигурации ПК, которые в наибольший степени соответствуют его потребностям и обеспечивают рациональное решение его задачи.

Разработка ИС для Тверского ПАТП будет производится с помощью следующих технических средств:

Таблица 1.4 Компьютерная техника, предназначенная для решения задачи автоматизации информационной подсистемы

1.5 Постановка решаемой задачи

1.5.1 Цель и задачи автоматизированного варианта решения задачи

Целью данного дипломного проекта является повышение эффективности и качества управления транспортными процессами, осуществляемыми на предприятии «Тверское ПАТП №1», что, в конечном итоге, должно привести к снижению издержек предприятия, соответственно, увеличив его прибыль и улучшив его финансовое положение.

Для достижения поставленной перед проектом цели необходимо разработать информационную подсистему, автоматизирующую проведение мониторинга, продажу билетов, составление отчетов, оптимизацию движения автобусов.

Информационная подсистема по организации пассажирских перевозок Тверское ПАТП должна обеспечивать выполнение следующих требований:

-создаваемая система должна усовершенствовать технологию сбора информации по мониторингу;

-обеспечит достоверность информации;

-сократить время ожидания пассажиров на остановках общественного транспорта;

-значительно уменьшить время на составление отчетов по транспорту;

-должна поддерживать режим работы в вычислительной сети и обеспечивать совместное использование данных;

1.5.2 Анализ существующих бизнес-процессов и/или существующей информационной системы

На начальных этапах создания информационной подсистемы необходимо понять как работает организация, которую мы собираемся автоматизировать. Для описания работы предприятия необходимо построить модель, BPwin как раз и предназначен для построения такой модели- функциональной модели (или модели процессов).

Сначала строится модель существующей организации работы. Анализ функциональной модели позволяет понять, где находятся наиболее слабые места, в чем будут состоять преимущества новых бизнес-процессов и насколько глубоким изменениям подвергнется существующая организация бизнеса. Найденные в модели недостатки можно исправить при создании модели новой организации бизнес-процессов. Наиболее удобным языком моделирования бизнес- процессов является IDEF0, предложенный более 20 лет назад Дугласом Россом (ранее назывался SADT-Structured Analysis and Design Technique).

Под моделью IDEF0 понимают описание системы (текстовое и графическое), которое должно дать ответ на некоторые заранее определенные вопросы. Процесс моделирования какой - либо системы в IDEF0 начинается с определения контекста, т.е. наиболее абстрактного уровня описания системы в целом. В контекст входит определение субъекта моделирования, цели и точки зрения на модель. Под субъектом понимается сама система, при этом необходимо точно установить, что входит в систему, а что лежит за ее пределами, другими словами, мы должны определить что мы будем в дальнейшем рассматривать как компоненты системы, а что как внешнее воздействие. На определение субъекта системы будет существенно влиять позиция, с которой рассматривается система, и цель моделирования - вопросы, на которые построенная модель должна дать ответ. IDEF0- модель предполагает наличие четко сформулированной цели, единственного субъекта моделирования и одной точки зрения.

BPwin- мощный инструмент моделирования, который используется для анализа, документирования и реорганизации сложных бизнес- процессов. Модель, созданная средствами BPwin позволяет четко документировать различные аспекты деятельности- действия, которые необходимо предпринять, способы их осуществления, требующиеся для этого ресурсы и др. Таким образом формируется целостная картина деятельности предприятия- от моделей организации работы в маленьких отделах до сложных иерархических структур.

Польза от BPwin состоит в том, что модели BPwin дают основу для осмысления бизнес- процессов и оценки влияния тех или иных событий, а так же описывает взаимодействие процессов и потоков информации на предприятии. Неэффективная, высокозатратная или избыточная деятельность может может быть легко выявлена и усовершенствована, изменена или устранена в соответствии с общими целями организации.

Основу методологии IDEF0 составляет графический язык описания бизнес-процессов. Модель в нотации IDEF0 представляет собой совокупность иерархически упорядоченных и взаимосвязанных диаграмм. Вершина этой древовидной структуры, представляющая собой самое общее описание системы и ее взаимодействия с внешней средой называется контекстной диаграммой.

Контекстная диаграмма исходного процесса учета рейсов МУП ПАТП №1 выглядит следующим образом (Рис.1):

Рис.3. Контекстная диаграмма нотации IDEF0.

После описания системы в целом проводится разбиение ее на крупные блоки. Этот процесс называется функциональной декомпозицией, а диаграммы которые описывают каждый фрагмент и взаимодействие фрагментов называются диаграммами декомпозиции.

Диаграмма декомпозиции исходного процесса финансового состояния ОАО ТВЗ- нотация IDEF0 представлена на (Рис.2.):

Рис.2. Диаграмма декомпозиции нотации IDEF0.

После декомпозиции контекстной диаграммы проводится декомпозиция каждого большого фрагмента системы на более мелкие и так далее до достижения нужного уровня подробности описания. После каждого сеанса декомпозиции проводятся сеансы экспертизы- эксперты предметной области указывают на соответствие реальных бизнес- процессов- процессов созданным диаграмм. Найденные несоответствия исправляются и только после прохождения экспертизы без замечаний можно приступать к следующему сеансу декомпозиции. Таким образом, достигается соответствие реальным бизнес- процессам на любом и каждом уровне модели.

1.5.3 Формализация расчетов

Под надёжностью технической системы понимают свойство системы сохранять работоспособность в заданных условиях функционирования. Говоря о работоспособности, следует сразу же определить критерий отказа системы. Отказ - это событие, после возникновения которого система утрачивает способность выполнять заданное назначение. Эти два понятия в определенном смысле выражаются одно через другое: отказ - это потеря работоспособности. Однако для той или иной информационной системы конкретное определение отказа зависит от многих факторов: назначения системы, выполняемой задачи, требований к выполнению данной конкретной функции и др.

Надежность - это сложное свойство, включающее в свой состав несколько единичных свойств: безотказность, готовность, сохраняемость, ремонтопригодность, а также безопасность и живучесть.

Под безопасностью понимается способность системы функционировать, не переходя в опасное состояние. Для информационных систем это свойство не является существенным по сравнению, например, с системами атомной энергетики. Под живучестью технической системы понимают ее способность противостоять внешним воздействиям как естественного характера не предусмотренных условиями нормальной эксплуатации, так и преднамеренным. Отличительным признаком надежности как свойства технической системы является то, что она характеризуется вероятностными процессами, протекающими во времени. При изучении теории надёжности широко используются такие понятия как система, объект, элемент. Элемент - это такой объект, отдельные части которого не представляют существенного интереса в пределах проводимого анализа. Под термином «система» будем понимать множество (совокупность) действующих объектов, взаимосвязанных между собой функционально и рассматриваемых как единое структурное целое. Понятия «элемент», «объект» и «система» достаточно относительны. Подразделение системы на элементы зависит от требуемой точности проводимого анализа, от уровня наших представлений о системе и т.п. Более того, объект, считавшийся системой в одном исследовании, может рассматриваться как элемент, если изучается система большего масштаба. Например, в информационной сетевой системе элементом может считаться компьютер, терминал, канал связи и др. В тоже время, рассматривая функционирование компьютера, можно выделить процессор, входные и выходные устройства, различные интерфейсы и т.д. Резервирование - метод повышения характеристик надёжности технических устройств или поддержания их на требуемом уровне посредством введения аппаратной избыточности за счет включения запасных (резервных) элементов и связей, дополнительных по сравнению с минимально необходимым для выполнения заданных функций в данных условиях работы.

Резервирование широко применяется на опасных производственных объектах, во многих случаях его необходимость диктуется требованиями промышленной безопасности или государственных правил и стандартов. Некоторые технические устройства изначально в своей конструкции предусматривают резервирование, например предохранительные клапаны непрямого действия - импульсные предохранительные устройства. Также резервирование широко используется в военной технике.

Элементы минимизированной структуры устройства, обеспечивающей его работоспособность, называются основными элементами; резервными элементами называются элементы, предназначенные для обеспечения работоспособности устройства в случае отказа основных элементов. Резервирование в технологических системах классифицируют по ряду признаков, основные из которых - уровень резервирования, кратность резервирования, состояние резервных элементов до момента включения их в работу, возможность совместной работы основных и резервных элементов с общей нагрузкой, способ соединения основных и резервных элементов. В резервированном изделии отказ наступает тогда, когда выйдут из строя основное устройство (элемент) и все резервные устройства (элементы). Группа элементов считается резервированной, если отказ одного или нескольких её элементов не нарушает нормальной работы схемы (системы), а оставшиеся исправные элементы выполняют ту же заданную функцию. Такое резервирование называется функциональным резервированием.

- Кратность резервирования -- отношение числа резервных элементов к числу основных элементов устройства. Кратность резервирования принято обозначать m. Например, если m=3, то это означает что: основное устройство -- одно, число резервированных устройств -- три, а общее число устройств равно (три плюс один) четырём. Однократное резервирование называется дублированием.

- По состоянию резервных элементов до момента включения их в работу различают:

- нагруженный (горячий) резерв -- резервные элементы нагружены так же, как и основные;

- облегчённый (ждущий) резерв -- резервные элементы нагружены меньше, чем основные;

- ненагруженный (холодный) резерв -- резервные элементы практически не несут нагрузки.

Использование облегчённого или ненагруженного резерва даёт возможность снизить расход энергии, потребляемой резервируемой системой и увеличить надежность аппаратуры (Tср р ненагр > Tср р обл > Tср р нагр), так как надёжность резервных устройств выше, чем основных. Однако следует учитывать, что перерыв на переключение с основного устройства на резервное допустим не во всех схемах.

- В зависимости от масштаба и принятой единицы резервирования различают:

- общий резерв, при котором резерв предусматривается на случай отказа объекта в целом, и

- раздельный (поэлементный) резерв, при котором резервируются отдельные части объекта (блоки, узлы, элементы).

- Возможно также сочетание общего и раздельного резервирования -- так называемое смешанное резервирование.

Целесообразность применения резервирования определяется следующими факторами:

- исходным уровнем надёжности комплектующих изделий;

- заданным временем эксплуатации;

- наличием эффективной системы контроля и периодичностью проведения профилактики;

- возможностями использования менее избыточных методов повышения надёжности.

Анализ резервированных систем показывает, что интенсивность отказов резервированной системы быстро возрастает с течением времени, хотя интенсивность отказов нерезервированной системы от времени не зависит, из чего следует что наступает такой момент времени, после которого использование резервированной системы себя не оправдывает. Поэтому, если не учитывать особенности профилактики систем, то резервирование выгодно применять для систем кратковременного использования, а для критически важных систем и систем длительного использования использовать другие методы повышения надёжности. Методы резервирования, эффективные для цифровых систем непрерывного типа, могут оказаться малопригодными для систем с устройствами аналогового типа, для которых вследствие отсутствия взаимного влияния основного и резервного канала предпочтительна схема резервирования замещением. Таким образом, существующее разнообразие систем обуславливает затруднения построения общих конструктивных подходов и единых требованй по надёжности.

Эффективность резервирования принято оценивать при помощи коэффициента повышения надёжности г, который определяют по показателям безотказности из соотношений:

гp = P(t)р / P(t)

гQ = Q(t) / Q(t)р

Общее резервирование системы:

Эффективность резервирования принято оценивать при помощи коэффициента повышения надёжности г, который определяют по показателям безотказности из соотношений:

гp = P(t)р / P(t)

гQ = Q(t) / Q(t)р

где P(t)р, Q(t)р, -- вероятность безотказной работы и вероятность отказа для резервируемой системы,

P(t) и Q(t) -- вероятность безотказной работы и вероятность отказа для нерезервируемой системы.

Таким образом, при дублировании (одно основное устройство резервируется одним резервным устройством), средняя наработка на отказ увеличивается в 1,5 раза.

Резервирование замещением:

При резервировании замещением резервное устройство включается в работу системы при помощи автоматических устройств либо человеком-оператором вручную. При автоматическом включении требуется чрезвычайно высокая надёжность переключающих элементов. При большом количестве и невысокой надёжности этих дополнительных элементов, входящих в резервированную систему, её надёжность может понизиться по сравнению с надёжностью нерезервируемой системы. Кроме того, существует кратковременный перерыв, на время переключения на резервные устройства. При ручной замене отказавших элементов возрастает время переключения, но надежность человека-оператора, производящего переключение, может быть принята в расчётах за единицу. При использовании нагруженного резерва запасные резервные элементы находятся в том же режиме работы, что и основные элементы и если при этом основной и резервный элемент идентичны, то интенсивности их отказов совпадают и надёжность основного и резервного устройств одинакова, и поэтому, если не учитывать надёжность автоматических переключающих устройств, характеристики надёжности рассчитываются по тем же формулам, что и для общего постоянного резервирования. При использовании ненагруженного резерва, запасные резервные элементы до момента их включения в работу системы полностью отключены. В этом случае резервные устройства имеют самую высокую надёжность по сравнению с основными элементами.

Характеристики для случая общего резервирования замещением с использованием ненагруженного резерва.

где P(t)р -- вероятность безотказной работы резервированной системы

P(t) -- вероятность безотказной работы нерезервированной системы,

m -- кратность резервирования.

где P(t)р и P(t)р -- средняя наработка на отказ резервированной и нерезервированной систем,

Tср р и Tср -- средняя наработка на отказ резервированной и нерезервированной систем,

m -- кратность резервирования.

Для наиболее простого случая, когда m = 1, получаем:

,

.

Таким образом, при использовании ненагруженного резерва средняя наработка на отказ увеличивается минимум в два раза.

Раздельное резервирование:

Заключение

В рамках данного дипломного проекта была разработана информационная подсистема по организации пассажирских перевозок Тверского АТП. Достичь этого удалось путём последовательного решения комплекса задач, поставленных перед началом проектирования. Результаты проекта таковы:

- Был проведён анализ предметной области;

- Осуществлён выбор, обоснование и разработка обеспечивающих подсистем;

- Проведено обоснование экономической эффективности проекта.

Использование дает данной системы много преимуществ, среди которых наиболее значимыми являются:

- повышение оперативности обработки данных, своевременное реагирование на внешние факторы (изменение режима работы предприятий, фирм и т.п.), отражающие в расписание движении автобусов, качественное обслуживание пассажиров, заинтересованность и ответственность в конечных результатах обработки, постоянного контроля исходных и результативных данных, хода решения задачи непосредственно на рабочем месте;

- определенное снижение трудоемкости труда специалистов, кассиров, операторов, повышение достоверности данных, уменьшение ручного труда и расхода бумаги.

Информационная система по организации пассажирских перевозок универсальна и может быть внедрена и на других АТП.

Вышеуказанная информационная позволяет автоматизировать повторяющие операции, значительно упрощает работу специалистов, операторов, кассиров, а самое главное - логистов.

Ежедневное составление отчетности, позволяет проследить весь процесс организации пассажирских перевозок.

Таким образом, создание и внедрение ИС по учету рейсов позволяет в корне пересмотреть принципы организации работы логистов, оставив за ними основную функцию их деятельности - оптимизацию расписания и движения автобусов.

Размещено на Allbest.ru