методичка для курсовой

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева»

КАФЕДРА АВТОМОБИЛЬНЫХ ПЕРЕВОЗОК

РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ

СИСТЕМЫ ДИСПЕТЧЕРСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ГОРОДСКИМ МАРШРУТИЗИРОВАННЫМ ТРАНСПОРТОМ (АСДУ-ГПТ)

Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Информационные технологии на транспорте»

для студентов направления 190700.62 «Технология транспортных процессов», профиля 190701.62 «Организация перевозок

на автомобильном транспорте» очной и заочной форм обучения

Составитель Е. А. Ощепкова

Рассмотрены и утверждены на заседании кафедры Протокол № 135 от 31.01.2014 Рекомендованы к печати

учебно-методической комиссией специальности 190700.62 Протокол № 75 от 31.01.2014 Электронная копия находится в библиотеке КузГТУ

КЕМЕРОВО 2014

2

СОДЕРЖАНИЕ

1.Общие положения …………………………………………….3

2.Исходные данные к курсовой работе………………………...3

3.Описание системы и ее декомпозиция по подсистемам и режимам функционирования.…………………………………...4

3.1Техническое обеспечение АСДУ-ГПТ …………………5

3.2Программное обеспечение АСДУ-ГПТ ………………...9

3.3Организационное обеспечение АСДУ-ГПТ…………...10

4.Обзор навигационных систем на городском пассажирском транспорте, включая краткую характеристику современных спутниковых интеграторов – поставщиков навигационного оборудования для муниципального транспорта…………………………...11

5.Капитальные вложения в создание АСДУ-ГПТ…………....12

5.1 Определение затрат на создание АСДУ-ГПТ...……......12

5.2Приведение разновременных затрат на создание АСДУ-

ГПТ.....................................................................................

.14

5.3Текущие (эксплуатационные) расходы………………...15

6.Определение экономической эффективности АСДУ-ГПТ..16

7.Расчет показателей экономической эффективности……….23

8.Оформление и защита курсовой работы …………………...24

9.Список литературы…………………………………………...25

3

1 Общие положения

Всоответствии с учебным планом по дисциплине “Информационные технологии на транспорте” студентами специальности 190701.62 – «Организация перевозок на автомобильном транспорте» выполняется курсовая работа. Эта работа предусмотрена для студентов очной и заочной формы обучения в 5 и 6 семестре, соответственно.

Впроцессе выполнения курсовой работы студенты приобретают необходимые навыки в области технико-экономического обоснования (разработки бизнес-плана) создания общегородских информационных, автоматизированных систем управления, расчете их экономической эффективности.

Приведенные в методических указаниях цифровые показатели являются условными и могут использоваться в качестве справочного материала лишь для данной курсовой работы.

2 Исходные данные к курсовой работе

Тема курсовой работы – “Расчет экономической эффективности автоматизированной системы диспетчерского управления городским, маршрутизированным транспортом (АСДУ-ГПТ)”.

Курсовая работа, выполняемая студентами, должна состоять из следующих разделов:

введение;

исходные данные к курсовому проекту (раздел 1);

описание системы и ее декомпозиция по подсистемам и режимам функционирования (раздел 2);

обзор навигационных систем на городском пассажирском транспорте, включая краткую характеристику современных спутниковых интеграторов – поставщиков навигационного оборудования для муниципального транспорта (раздел 3);

определение затрат на создание АСДУ-ГПТ (раздел 4);

расчет основных показателей экономической эффективности создания АСДУ-ГПТ (раздел 5);

заключение.

Исходными данными для выполнения курсовой работы являются:

4

1.Технико-эксплуатационные показатели.

2.Спецификация поставляемого оборудования и выполняемых работ по внедрению спутниковой навигационной системы на автомобильном транспорте.

3.Затраты на внедрение системы.

К1 предпроизводственные затраты на АСДУ-ГПТ, руб.;

P площадь вычислительного центра (ВЦ), м2;

FВЦ штат ВЦ, чел.;

NУПЕ количество устройств подвижных единиц (УПЕ), ед.;

NУСПО количество устройств связи с периферийным оборудованием (УСПО);

NЛД количество линейных диспетчеров до внедрения автоматизированной системы диспетчерского управления городским пассажирским транспортом.

4.Общие исходные данные.

Исходные данные к курсовой работе выдаются преподавателем.

3 Описание системы и ее декомпозиция по подсистемам и режимам функционирования

Рост современных больших городов характеризуется значительным увеличением численности населения и размеров территорий. При этом наблюдается все большее удаление мест жительства от мест приложения труда, возрастает количество пассажиров, пользующихся маршрутизированным транспортом, а также дальность их передвижения. Помимо потерь времени, увеличение дальности передвижения, особенно в часы “пик”, вызывают транспортную усталость, и снижает производительность труда. Многие исследования транспортных проблем больших городов показывают, что выход из создавшегося положения заключается в повышении качества обслуживания населения и эффективности работы подвижного состава за счет применения более совершенных методов и средств управления, модернизации и создания принципиально новых транспортных систем. Одним из важных направлений работ в России по разрешению транспортных проблем больших городов является создание АСДУ-ГПТ.

В АСДУ-ГПТ, приведенной в курсовой работе, используется дискретный принцип оперативного управления движением

5

транспортных средств. Он основан на определении местоположения транспортных средств на городских маршрутах во времени, в фиксированных точках маршрутной сети и передачи в них управляющих воздействий.

3.1 Техническое обеспечение АСДУ-ГПТ

Для получения и обработки данных об исполненном движении, оперативного управления движением и обеспечения разносторонней взаимосвязи объектов и органов управления АСДУ-РН должна иметь в своем составе стационарные и подвижные компоненты, в том числе:

бортовой комплекс технических (радиоэлектронных) средств (БКТС) различного назначения и комплектации, размещаемый на борту транспортных средств;

линейное оборудование, размещаемое на маршрутах и остановочных пунктах для обеспечения контроля за движением транспорта и для информирования пассажиров;

базовое стационарное оборудование, размещаемое в диспетчерском центре (центрах);

объединенный комплекс средств связи и обмена данными (КСОД);

распределенный вычислительный комплекс (ВК), в т.ч. программные и технические средства автоматизированных рабочих мест (АРМ) работников органов управления системы.

Спецификация поставляемого оборудования и выполняемых работ выдается руководителем курсовой работы.

Реализация функций учета и контроля движения ПЕ на линии может быть осуществлена в АСДУ-ГПТ следующими основными методами:

• определение факта проследования заданной контрольной точки на маршруте по сигналам специальной аппаратуры, устанавливаемой на маршрутной сети городского и пригородного транспорта – метод «локальной навигации»;

• определение местоположения и движения подвижной единицы по сигналам глобальной спутниковой навигации

GPS/ГЛОНАСС – метод спутниковой навигации.

6

Принципиальная схема работы спутниковой навигационной системы приведена на рисунке 1.

На транспортном средстве, работающем под управлением диспетчерской системы, устанавливается бортовой навигационный комплекс, который обеспечивает прием сигналов с навигационных спутников и хранение координат положения транспортного средства на местности. Бортовой комплекс имеет модульную конструкцию и предусматривает возможность наращивания функциональности за счет подключения дополнительных модулей. Средства бортового комплекса также обеспечивают работу в режиме противоугонной системы и позволяют транслировать сигналы тревоги по различным нештатным ситуациям.

Рисунок 1 Принципиальная схема работы спутниковой навигационной системы

Для передачи данных с борта автомобиля в диспетчерские пункты используются технические средства радиосвязи, которые включают в себя оборудование, устанавливаемое как на автомобилях (бортовые радиостанции), так и на стационарных объектах (базовые радиостанции и вычислительная техника). Для обмена данными с подвижными объектами используются выделенные узкополосные радиоканалы (УКВ-диапазона волн), а для обмена информацией между стационарными объектами выделенные проводные каналы или коммутируемые телефонные каналы общего поль-

7

зования. Передача координат может осуществляться с помощью космической, модемной, транкинговой или сотовой связи.

Для решения задач локальной навигации устройство контрольного пункта (УКП) устанавливается на основных промежуточных и конечных остановках маршрутной сети (взаимодействует с базовой радиостанцией по «дальнему» радиоканалу).

Устройство подвижной единицы локальной навигации на «ближнем» радиоканале (УПЕ-1) устанавливается в кабине водителя транспортного средства (взаимодействует с УКП). Устрой-

ство подвижной единицы на базе спутниковой навигации на

«дальнем» радиоканале (УПЕ-2) взаимодействует с базовой радиостанцией.

К компьютеру диспетчерского пункта подключается базовая радиостанция, которая опрашивает (через заданные интервалы времени) все транспортные средства, считывает координаты их местонахождения и показывает диспетчеру текущее расположение автомобилей на электронной видеограмме (карте) местности. Кроме этого диспетчер имеет голосовую связь с водителями и может передать им любую информацию: об изменении режима работы на линии и т.д.

В АСДУ-РН средства связи протоколы передачи данных обеспечивают обмен речевыми сообщениями и данными в следующих режимах:

передача данных в адрес заданного пользователя;

передача данных в адрес группы пользователей;

циркулярная передача данных;

двусторонний обмен речевыми сообщениями;

циркулярная передача речевых сообщений;

передача информации для пассажиров;

обмен данными в режиме электронной почты;

удаленный доступ к базам данных.

УПЕ (в случае передачи информации через контрольные пункты) обеспечивает формирование и передачу на УКП сигнала следующего вида: i = f(a,b,c,d) , где i информационная посылка, включающая: a код маршрута; b код ПЕ; c признак смены водителя; d заполняемость салона (если проводится обследование пассажиропотоков). На каждом маршруте, в зависимости от его

8

протяженности устанавливается ряд УКП. УКП устанавливаются на остановочных пунктах, обладающих значительным пассажирообменом, на пересечениях с другими маршрутами и в их конце.

УКП предназначены для приема информации с УПЕ и ретрансляции ее по каналам связи (КС) на центральную диспетчерскую станцию (ЦДС). Передача информации с УПЕ на УКП производится через эфир при помощи индуктивных контуров, которые устанавливается, например, под дорожным полотном недалеко от мест дислокации УКП. Одно УКП может обслуживать до 8 маршрутов, поэтому его экономически целесообразно устанавливать на пересечениях маршрутов.

Рисунок 2 Структура комплекса технических средств АСДУ-ГПТ

9

По прибытии ПЕ на остановочный пункт, совмещенный с УКП, включается передатчик УПЕ и на УКП передается информация, которая по КС через УСПО передается на УВК.

Аппаратура ЦДС, включающая УСПО, УВК, РС, осуществляет прием и обработку информации, поступающей с УПЕ с целью выявления фактов отклонения движения подвижного состава от расписаний.

3.2 Программное обеспечение АСДУ-ГПТ

Программное обеспечение АСДУ-ГПТ (выдается руководителем курсовой работы) включает: операционную систему реального времени (ОСРВ), функциональное программное обеспечение на технологические алгоритмы автоматизированной системы. ОСРВ выполняет функции диспетчеризации работы технологических программ, управление операциями ввода-вывода, контроль работоспособности комплекса технических средств (КТС). Кроме того ОСРВ обеспечивает текущее распределение ресурсов УВК и состоит из генератора ОСРВ (программы-загрузки) и набора драйверов (программ, управляющих устройствами УВК).

Технологические программы оперативного планирования обеспечивают информационное взаимодействие УВК с автотранспортными предприятиями и депо, и позволяют:

-определять необходимое количество и типы ПЕ в соответствии с фактическими пассажиропотоками и готовностью подвижного состава к выпуску на линию;

-определять рациональные режимы труда водителей, а также составлять маршрутные и поездные расписания;

-выбирать моменты времени выхода ПЕ из АТП (депо) на линию, т.е. формировать наряда на выпуск.

Технологические программы контроля обеспечивают:

-прием информационных заявок ПЕ на контрольных пунктах; -определение отклонения фактического времени прибытия

ПЕ на УКП от планового (заложенного в расписание) и сравнение этой величины с допустимой величиной отклонения;

-определение фактов непроследования ПЕ мимо УКП;

-определение фактов переполнения салона ПЕ.

10

Технологические программы оперативного управления обеспечивают выбор наиболее рациональных методов диспетчерского управления.

Технологические программы диспетчерской отчетности выполняют функции формирования и вывод на печать данных:

-о работе каждого водителя (количество выполненных рейсов, из них регулярных, нерегулярных);

-по транспортным предприятиям (о выпуске подвижного состава на линию, о регулярности движения, о сходах ПЕ на линии);

-о работе диспетчеров (операторов) ЦДС (количество выполненных и невыполненных рекомендаций);

-в целом о перевозочном процессе города (общий объем перевозок пассажиров по городу, по часам суток; картограммы пассажиропотоков по маршрутам; общий выпуск ПЕ на линию).

3.3 Организационное обеспечение АСДУ-ГПТ

Типовая АСДУ-РН должна включать следующий минимальный набор типов автоматизированных рабочих мест (АРМ) специалистов и работников органов управления системы:

1.В Управлении транспорта и связи должны быть оборудованы следующие типы АРМов:

справочно-информационный АРМ руководителя;

АРМ специалиста Главного управления жизнеобеспечения городского хозяйства администрации города Кемерово.

2.В Управлении единого заказчика транспортных услуг должны быть АРМы:

АРМ технолога отдела пассажирских перевозок;

АРМ специалиста службы движения;

АРМ инженера по автоматизированному составлению маршрутных расписаний;

АРМы руководителей структурных подразделений, выполняющих функции планирования и организации движения подвижного состава на линии.

3.В ЦДС каждого вида транспорта должны быть оборудованы следующие АРМы:

АРМ технолога ЦДС;

АРМ старшего диспетчера по управлению движением;