По перевозке пассажиров. Технологий и систем при создании логистиких систем

Технологий и систем при создании логистиких систем

Информационные системы и технологии в логистике.

Геоинформационные системы.

Геоинформационная система (geographic(al) information system, устоявшаяся английская аббревиатура GIS) — автоматизированная информационная система, предназначенная для сбора, хранения, обработки, доступа, отображение и распространение пространствен­но временных данных, основой интеграции которых служит геогра­фическая информация.

В русском языке аббревиатуре ГИС соответствует также понятие "географическая информационная система". Это понятие появилось более 40 лет назад (первые географические информационные систе­мы разработаны в 1950—1960-х гг., первоначально в гражданском секторе США) и предшествовало появлению понятия «геоинформационная система».

Геоинформационная система (ГИС) содержит данные об объектах в форме их цифровых представлений.

ГИС технология объединяет воедино два различных типа данных.

Данные первого типа — пространственные данные определяют форму и местоположение объекта или явления.

Данные второго типа — атрибутивные данные содержат дополни­тельные сведения о географическом объекте, проживающих там лю­дях, другую связанную с ним описательную информацию.

Пространственные данные являются основой для создания ба­зовой карты, атрибутивные придают этой карте требуемую специ­фику.

ГИС по территориальному охвату бывают:

• глобальные (global GIS);

• национальные (national GIS), зачастую имеющие статус госу­дарственных;

• региональные (regional GIS);

• локальные, или местные ГИС (local GIS).

Сегодня ГИС различного территориального охвата являются са­мой перспективной информационной системой для решения задач бизнеса и управления. В их использовании есть две тенденции.

Первая состоит в применение напрямую геоинформационных данных в разных приложениях. Это требует изучения пользователем основ геоинформатики. В результате осуществления этой тенденции появилось новое направление в бизнесе — геомаркетинг.

Вторая состоит в создании прозрачных для пользователя ГИС, что дает возможность ему оперировать известными понятиями, не при­бегая к специальным знаниям в области геоинформатики. Это, с од­ной стороны, облегчает освоение и применение ГИС для пользовате­лей-неспециалистов в геоинформатике, но, с другой стороны, делает их весьма зависимыми от качества самой системы и от правильности ее выбора для решения конкретных практических задач. Проблемная ориентация ГИС определяется решаемыми в ней научными и при­кладными задачами.

Научные, технические, технологические и прикладные аспекты проектирования, создания и использования ГИС изучаются геоин­форматикой.

Главное преимущество ГИС перед другими информационными технологиями заключено в наборе средств создания и объединения баз данных с возможностями их географического анализа и нагляд­ной визуализации в виде различных карт, графиков, диаграмм, пря­мой привязке друг к другу всех атрибутивных и графических данных. ГИС позволяет отображать и анализировать бизнес-информацию новыми методами, выявлять скрытые ранее взаимосвязи, примеры и тренды.

Специалисты в области логистики используют ГИС в разных об­ластях своей деятельности: для анализа и отслеживания текущего со­стояния и тенденций изменения интересующей их области рынка; при планировании маркетинговой активности; для выбора опти­мального по разным критериям местоположения новых торговых то­чек, складов, филиалов фирмы производственных мощностей; для выбора эффективных путей распределения продукции, кратчай­ших или наиболее безопасных маршрутов перевозок и для демогра­фических исследований, определения привязанного к территории спроса на продукцию.

Эффективность решения перечисленных задач с помощью ГИС значительно повышается, этому способствует растущая во всем ми­ре, включая Россию и страны СНГ, доступность и достоверность ис­ходных данных, а также постоянное появление на рынке все более мощных и одновременно вполне доступных по цене компьютеров и все более совершенных и дружественных по отношению к пользо­вателю программных ГИС-продуктов.

Для решения логистических задач могут применяться ГИС-продукты общего назначения, имеющие средства настройки под кон­кретные задачи и возможности взаимодействия с другими применя­емыми в этой области программными средствами.

Большинство известных ГИС российской разработки стали со­здаваться в начале 1990-х гг., когда потребность в ГИС стала очевид­ной уже и в нашей стране. Системам отечественной разработки, не­смотря на сильную конкуренцию со стороны импортных ГИС, удалось занять и удерживать небольшую, но вполне устойчивую ни­шу. Сведения о наиболее известными полнофункциональными много­целевыми геоинформационными системами, созданных российскими компаниями являются: ГеоГраф / GeoDraw, Панорама, Парк, Sinteks ABRIS, Object Land, ИнГЕО, CSI-MAP.

Геоинформационные системы на транспорте.

В общем, большинство применений ГИС как на транспорте, так и в других областях определяется их способностью связывать пространственную и описательную информацию с возможностью их совместного анализа. Специфика транспорта (а также и телекоммуникаций) состоит в том, что для многих задач здесь не требуется целая карта, достаточно лишь схемы, показывающей объекты, образующие транспортную сеть и их отношения.

Многообразие видов транспорта требует различных подходов при создании ГИС для конкретных видов транспорта. Конечно, ГИС портового хозяйства, существенно отличается от ГИС, отображающей маршрутизацию поездов на железнодорожном транспорте. Тем не менее, практически каждая информационная задача описания пространственных данных решается в том или ином варианте на многих видах транспорта. Та же маршрутизация представляет интерес и для автомобильного транспорта, и для трубопроводного транспорта. А задача управления инфраструктурой - общая для всех.

Анализ практического использования ГИС на транспорте позволяет выделить три основные решаемые ими задачи:

-управление инфраструктурой и ее развитие;

-управление парком подвижных средств и логистика;

-управление движением.

При достаточном развитии транспортной геоинформатики по этим трем направлениям существенно повышается качество решения задач моделирования, анализа параметров функционирования, взаимодействия с другими видами транспорта и т.п. ГИС также эффективно применяются на стадиях проектирования и строительства объектов, они позволяют выбирать оптимальные положения для новых объектов в зависимости от множества факторов.

Управление инфраструктурой, пожалуй, самое очевидное и простое применение для универсальных ГИС на транспорте. Примеров успешной реализации систем здесь много. По сути, это создание базы данных на все объекты учета, содержащей как описательную, так и позиционную информацию. То есть карта (схема) плюс привязанная к ней по идентификаторам объектов реляционная база данных. Такая информационная система может обслуживать речной или морской порт, аэропорт железнодорожную станцию и, при использовании соответствующих программных и аппаратных средств, - транспортные системы региона и страны в целом. На карте в разных слоях может размещаться вся актуальная информация: границы земельных участков, их функциональное назначение, контуры зданий, линии коммуникаций, отдельные объекты инфраструктуры. Такие карты очень удобны как для общего визуального анализа элементов инфраструктуры транспорта, так и для различных вычислительных задач. На них можно оперативно менять раскраску в зависимости от типа покрытия автодороги или взлетно-посадочной полосы, от типа тяги на железной дороге или типа землепользования для земельных участков. На самом деле ГИС позволяет делать эффективную раскраску зависимой от любого выбранного пользователем параметра.

Известные направления применения ГИС для описания инфраструктуры транспорта весьма разнообразны [39].

На воздушном транспорте это - управление имуществом аэропортов, моделирование и мониторинг шумового загрязнения, экологическая оценка выбор мест и строительство новых объектов инфраструктуры аэропорта, оптимитизация парковки самолетов, оценка и планирование пропускной способности, информирование пассажиров по плану аэропорта и ближайшему его окружению.

На железнодорожном транспорте это - управление недвижимым имуществом, управление объектами инфраструктуры (энергоснабжение, путевое хозяйство, сигнализация и связь), слежение за поездами и грузами, анализ грузопотоков, мониторинг и реагирование на чрезвычайные ситуации, информирование пассажиров, маркетинг, оценка рисков, планирование развития сети, распределение средств на ремонт и развитие.

Для автомобильного транспорта это - прежде всего, решение информационных задач для анализа и планирования развития транспортных коммуникаций:

-планирование (совместный анализ транспортной нагрузки и состояния дорожного полотна);

-проектирование (выбор оптимальных коридоров для строительства новых трасс);

-анализ строительства (отображение состояния строительных проектов и определение приоритетов);

-анализ эксплуатации (анализ различных стратегий проведения ремонтных работ и распределение средств, совместное отображение и анализ карт и строительных чертежей из САПР);

-мониторинг за движением и сбор статистики по функционированию транспортно-дорожной сети.

Для городского пассажирского транспорта [39] это - планирование и анализ маршрутной сети, диспетчеризация, слежение за подвижным составом, увязка расписаний с другими видами транспорта, описи оборудования на остановках и конечных пунктах, поддержка эксплуатации систем энергоснабжения, сигнализации и связи, составление и анализ отчетов по дорожно-транспортным происшествиям, демографический анализ, анализ пассажиропотоков и совершенствование маршрутной сети.

Важной особенностью ГИС при таком использовании является то, что во всех них используется единая программная и информационная основа, относительно мало зависящая от аппаратных средств. Даже если задачи решаются независимо друг от друга, эта общность существенно упрощает их интеграцию в дальнейшем, делая переход от отдельных, "островных", ГИС к общей ГИС всего транспорта гораздо менее болезненным.

Одним из мировых лидеров по производству программных средств для ГИС является американская фирма ESRI - Environment Systems Research Institute, Inc. (Институт Исследования Систем Окружающей Среды). На примере её продуктов обсудим основные компоненты и возможности ГИС-технологии.

Основные ГИС-продукты фирмы ESRI - это ARC/INFO, PC ARC/INFO, ArcView и ArcCAD. (Arc в названии всех продуктов - это английское слово "дуга", подчеркивающее, что в основе продуктов лежит векторная модель данных). Кроме того, имеется ряд дополнительных продуктов - GRID, TIN, COGO, NETWORK, DBI-DB2, DBI-AS/400, PC TIN, PC SEM, Application Starter Kits.

Основная задача логистики _ организация оптимальной транспортировки людей и материальных ценностей. В реальности существует очень много параметров, которые воздействуют на эту самую оптимальность, причем многие эти параметры не статичны, могут меняться во времени. Как же могут помочь в этом случае ГИС? Рассмотрим несколько наиболее распространенных ситуаций.

Самая простая задача - доставка груза из пункта А в пункт Б. Это классическая задача нахождения кратчайшего маршрута. Она решается, например, модулем Network Analyst. Для ее решения необходимо иметь связную и топологически корректную дорожную сеть. На практике обычно важнее найти не кратчайший маршрут, а маршрут наименьшей стоимости. И в продуктах ESRI эта задача решается с помощью присвоения каждой дуге и каждому узлу сети так называемого сетевого веса. Это может быть как реальный параметр, например, среднее время прохождения участка, так и значение весовой функции, учитывающей пропускную способность, расход топлива и любые другие параметры. Кроме того, система позволяет использовать сетевые флажки, показывающие возможность проезда по данному участку. Другой стандартной задачей является так называемая задача коммивояжера. В ней нужно объехать заданное число пунктов за минимальное время и/или при минимальной длине пути. Эта задача также решается в модуле Network Analyst, и в ней могут учитываться все те же факторы, что и в задаче поиска кратчайшего маршрута, а также желательная последовательность объезда точек назначения. И, наконец, наиболее сложная, так называемая транспортная задача. Это уже полномасштабная организация перевозок различных грузов из многих источников по многим адресам. ГИС и здесь приходят на помощь: эту задачу решает продукт ArcLogistics Route.

Помимо названных "классических" задач, для экспедиторских и курьерских компаний представляет интерес мультимодальная транспортировка, включающая использование нескольких видов транспорта. ГИС-продукты и в этом случае являются самой подходящей основой информационной системы компании, поскольку они способны совмещать информацию по множеству транспортных сетей в единой базе данных и/или на одной электронной карте.

Геоинформационные технологии позволяют не только планировать перевозки, но и контролировать их. Во многих странах всё большую популярность приобретает слежение за транспортными средствами с помощью GPS. Структура такой системы проста: на автомобиль (локомотив, судно, самолет) устанавливается GPS-приемник, координатная информация с которого но радиоканалу передается в диспетчерский центр и аккумулируется в базе данных. Естественно, что ГИС-продукты используется и здесь _ для отображения этой координатной информации в географическом контексте. Так, например, модуль ArcGIS Tracking Analyst позволяет следить за перемещениями одного или нескольких объектов в режиме реального времени. Это позволяет обнаружить отклонения от графика движения, принимать меры к их устранению, прогнозировать время доставки и информировать заказчиков. Кроме того, Tracking Analyst позволяет сохранять траектории движения транспортных средств и анализировать их в дальнейшем, например, проигрыванием в разных масштабах времени. Пока такие системы довольно дороги для массового внедрения, хотя на поездах и дальних автомобильных перевозках они себя уже оправдывают. Впрочем, сейчас есть очень интересная перспектива развития этого направления с помощью передачи данных по сетям сотовой связи. Ведь все крупные города и автомагистрали уже охвачены сотовой связью. И уже есть примеры передачи GPS-данных с помощью SMS в сетях стандарта GSM. Но реальный прорыв можно ожидать с появлением устройств передачи данных по стандарту GPRS и развитием сетей этого стандарта.

Сбор данных в ГИС является бесконечной задачей. Проблема обновления информации является самой насущной и дорогой во всех действующих ГИС. В то же время оборудование для GPS картографирования ускоряет и упрощает сбор базовых ГИС данных, а также обеспечивает удобную возможность обновления информации.

ГИС применяются на отдельных видах транспорта. По сути, возможности тут безграничны, так как ГИС - универсальная технология для работы с пространственными данными. Причем, на разных видах транспорта есть свои специфические задачи, которые могут эффективнее решаться с помощью ГИС. Вот только некоторые из них

Автодороги - планирование (совместный анализ транспортной нагрузки и состояния дорожного полотна); проектирование (выбор оптимальных коридоров для прокладки новых трасс); строительство (отображение состояния строительных проектов и определение приоритетов); эксплуатация (анализ различных стратегий проведения ремонтных работ и распределения средств, совместное отображение карт и строительных чертежей из САПР); мониторинг передвижения, сбор статистики по функционированию подведомственной дорожной сети, анализ аварий.

Железные дороги:

- управление недвижимым имуществом

- управление объектами инфраструктуры (энергоснабжение, путевое хозяйство, сигнализация и связь)

- слежение за поездами и грузами

- анализ грузопотоков

- мониторинг и реагирование на чрезвычайные ситуации

- информирование пассажиров

- маркетинг

- оценка рисков

- планирование развития сети

- распределение средств на ремонт и развитие.

Городской пассажирский транспорт:

- планирование и анализ маршрутной сети

- диспетчеризация

- слежение за подвижным составом

- увязка расписаний с другими видами транспорта

- описи оборудования на остановках и конечных пунктах

- поддержка эксплуатации систем энергоснабжения, сигнализации и связи

- составление и анализ отчетов по ДТП

- демографический анализ и реструктурирование маршрутов.

Аэропорты:

- управление имуществом аэропортов

- управление территорией

- выбор мест и строительство новых объектов инфраструктуры аэропорта

- мониторинг и планирование воздушных коридоров

- оценка и планирование пропускной способности

- оптимизация парковки самолетов

- экологическая оценка

- моделирование и мониторинг шумового загрязнения

- управление сдачей площадей в аренду

- информирование пассажиров по плану аэропорта и ближайшему его окружению.

Морские и речные порты:

- управление имуществом

- экологическая оценка

- оперативное управление складами

- оптимизация использования складов

- мониторинг прилегающей акватории.

Оплата проезда пластиковыми картами.

Целью внедрения автоматизированной системы контроля проезда (АСКП) в наземном пассажирском транспорте является повышение качества обслуживания пассажиров и сокращение нагрузки на местный бюджет без увеличения тарифа оплаты проезда.

АСКП представляет собой единый комплекс оборудования, программного обеспечения и административных мероприятий, который можно разделить на следующие подсистемы:

- проездных документов;

- продажи и распространения билетов;

- контроля и погашения билетов;

- сбора и обработки информации.

Подсистема проездных документов - это базовая подсистема, эффективность которой во многом определяет общую эффективность системы. Подсистема проездных документов состоит из:

- номенклатуры типов носителей билетов (магнитный билет,

бесконтактная смарт-карта);

- номенклатуры типов билетов (билеты на «количество поездок», сезонные, бесплатные);

- механизмов защиты билетов от подделок.

В качестве основного носителя билетов для АСКП используется бумажная карта стандарта 180 с высококоэрцитивной магнитной полосой (рисунок 23). Такой выбор объясняется относительно невысокой стоимостью носителя при обеспечении высоких технико-эксплуатационных характеристик (в том числе надежности и скорости обработки устройствами контроля и погашения), достаточной степени защищенности билетов от подделок и удобства пользования для пассажиров.

Рис. 23. Внешний вид «проездного» билета и бесплатного посадочного талона с печатью валидатора о поездках на оборотной стороне.

Подсистема проездных документов обеспечивает надежное хранение информации о билете.

Максимальный эффект сбора оплаты проезда достигается при совмещении устройств контроля и погашения билетов (валидаторов) с устройствами ограничения прохода в салон транспортного средства - турникетами.

Валидатор (рисунок 24) является быстросъемным устройством, которое водитель получает в диспетчерской перед выходом на линию и сдает диспетчеру после окончания смены. В транспортном средстве валидатор устанавливается в монтажную корзину, которая крепиться на технологической стойке. Для (сохранности валидатор запирается в монтажной корзине ключом. Если транспортное средство эксплуатируется без валидатора, монтажная корзина закрывается заглушкой.

Рис. 24. Внешний вид валидатора

Рис. 25. Турникет

Крепиться на специально установленных поручнях и, в отличие от валидатора, находится в транспортном средстве постоянно. При отключении электропитания (также в случае аварийной ситуации) штанга турникета, преграждающая проход, опускается автоматически (обеспечивается свободный выход пассажиров из транспортного средства). После включения электропитания штанга поднимается рукой и фиксируется в горизонтальном положении автоматически.

Валидатор обрабатывает информацию, которая записана на магнитных билетах. Если билет проходит проверку, то валидатор зажигает зеленный разрешающий сигнал, издает мелодичный звук, ставит отметку на билете и выдает турникету разрешение на проход.

Если билет не действителен, то валидатор оповещает об этом красным сигналом и резким звуком.

Печать на билете производится прожиганием нанесенного термослоя, что делает невозможным подчистку отметки.

Все поставляемые валидаторы могут работать с бесконтактными пластиковыми картами.

Без центра управления, откуда осуществляется мониторинг оборота билетов, пассажиропотоков и работы устройств не возможно получить эффект от внедрения АСКП.

Ядро подсистемы - единый Центр обработки, обслуживающий предприятие по сбору доходов и всех транспортных операторов.

В Центре обработки осуществляется:

- сбор данных о совершенных поездках, продажах билетов, выдаче бесплатных билетов;

- ведение централизованных баз данных перевозки пассажиров, продажи билетов, держателей льготных билетов;

- формирование статистики по перевозке пассажиров, продаже билетов и выдаче бесплатных билетов;

- контроль обращения билетов с целью выявления "подозрительных";

- автоматическое формирование и рассылка транспортным операторам стоп-листа;

- ведение и рассылка нормативно-справочной и управляющей информации.

Данные о совершенных поездках поступают из диспетчерских (от серверов управления) парков один раз в день по завершению операционного дня транспортного оператора. Эти данные включают информацию о годных билетах, билетах, аннулированных по стоп-листу, и билетах, погашенных валидатором.

Данные о продажах билетов в пунктах продажи билетов, через сеть агентов - распространителей и о выдаче бесплатных билетов поступают из диспетчерских предприятия по сбору доходов один раз в день по завершению операционного дня.

На основании данных о совершенных поездках выявляются
"подозрительные" «билеты, которые заносятся в стоп-лист.

Сформированный стоп-лист и обновленный справочник билетов один раз в день отсылаются на сервера управления парком диспетчерских транспортных «операторов для последующей загрузки в валидаторы. По данным о совершенных поездках, продаже билетов, выдаче бесплатных билетов формируются и распечатываются статистические и аналитические отчеты.

Тема 15. Моделирование логистических систем городских

Дата добавления: 2014-12-08