Инж. А. И. КОРОЛЕВ
РАЗРАБОТКА, ВНЕДРЕНИЕ И РАЗВИТИЕ АСУ-МЕТРО
Тр. ВНИИЖТ, 1983 вып. 670, с. 9-13.
Рассмотрены задачи и дан анализ подсистем первой очереди АСУ-Метро: "Управление перевозочным процессом", «Управление ремонтом технических средств», «Управление материально-техническим обеспечением», «Бухгалтерский учет», «Статистический учет и отчетность», «Учет кадров».
Приведены этапы внедрения задач первой, второй и третьей очереди АСУ-Метро в соответствии с новым координационным планом.
Метрополитен — сложное хозяйство с большим числом взаимосвязанных и различных по своим функциям предприятий, деятельность которых обеспечивает бесперебойную работу этого вида массового пассажирского транспорта. Сложность существующей системы управления метрополитенами, оперативный характер большинства решаемых задач, распределенность объектов управления по территории, количество факторов, влияющих на качество принимаемых на различных уровнях решений, обусловливают необходимость разработки и внедрения автоматизированной системы управления (АСУ) на метрополитенах страны.
В условиях широкого внедрения АСУ метрополитенами должны быть решены задачи оптимизации методов и проектных решений при разработке алгоритмического, информационного, программного и технического обеспечения создаваемой системы. При этом основные принципы и критерии оптимизации будут едиными для систем управления метрополитенами во всех городах страны.
С учетом этих положений и на основе использования принципов модульности ведется техническое проектирование подсистем АСУ-Метро. В частности, уже выполнен технический проект АСУ-материально-технического обеспечения.
АСУ-Метро предназначена для оптимизации планирования перевозок, совершенствования управления движением поездов, автоматизации технологических процессов, а также для поддержания в целом рационального режима работы метрополитена при полном обеспечении потребностей населения в транспортном обслуживании.
Внедрение АСУ-Метро должно обеспечить рост производительности труда, экономию материальных и трудовых ресурсов, одновременно увеличатся объемы перевозок пассажиров за одиннадцатую пятилетку на 20 %.
Работа по созданию первой очереди АСУ-Метро ведется в трех направлениях по единому координационному плану. Во-первых, под общим методическим руководством (ВНИИЖТа разрабатываются все подсистемы с привлечением широкого круга исполнителей. Во-вторых, для обеспечения разработок и подготовки к внедрению АСУ создаются лаборатории электронно-вычислительной техники (ЛЭВТ) и технические группы АСУ в службах на метрополитенах и группа проектировщиков ПКТБ АСУЖТ. В-третьих, создается обеспечивающая часть АСУ-Метро, т. е. вычислительные центры в Ленинграде и Москве.
В состав первой очереди вошли подсистемы:
Управление перевозочным процессом. Это основная подсистема в управлении движением поездов, работой эскалаторов, энергоснабжения, инженерно-технических устройств, учета пассажиров. Данная подсистема должна давать информацию и в другие подсистемы.
Управление ремонтом технических средств.
Главной своей задачей имеет оптимальное планирование содержания в высшей степени надежности работы подвижного состава, эскалаторов, пути и другого оборудования и обустройств метрополитена. Основным источником информации для подсистемы является АСУ-Перевозочного процесса.
Управление материально-техническим обеспечением.
Оно позволит не только наладить учет наличия на складах материальных ценностей, но и более оперативно решать вопросы снабжения служб и подразделений необходимыми материалами, автоматизации трудовых операций на складах.
Бухгалтерский учет.
Эта подсистема позволит обрабатывать все финансовые документы по учету труда и заработной платы работников, производить расчеты, учет основных и оборотных средств, решать другие финансовые и бухгалтерские задачи с применением электронно-вычислительной техники.
Статистический учет и отчетность.
Обеспечивает выдачу данных о хозяйственной деятельности метрополитенов, ресурсах, о развитии и выполнении заданий поэтапно, распределено по времени и на текущий момент.
Учет кадров.
Дает оперативную картину обеспеченности участков работы кадрами, следит за ростом квалификации, за соблюдением трудовой и производственной дисциплины. Имея эти сведения, можно правильно распределять ресурсы, организовывать работу на участках.
АСУ-Метро позволяет решить задачи двух классов:
автоматизации управления технологическими процессами (класс АСУТП), включая автоведение поездов, диспетчерское управление поездами, эскалаторами, энергоснабжением, сантехническим оборудованием и т. д., с передачей информации от датчиков в управляющий, вычислительный комплекс, а из него — на исполнительные механизмы объектов управления;
автоматизации управления производством (организационно-административные, задачи класса АСУП), в том числе планирования, учета, отчетности, контроля и анализа деятельности метрополитенов и их подразделений, а также повышения эффективности работы аппарата управления и в целом метрополитенов.
Главная цель АСУ-Метро — обеспечить такое качество управления перевозочным процессом, которое позволило бы получить максимум эффективности от имеющейся технической вооруженности метрополитенов. Вот почему центральная подсистема «Управление перевозочным процессом» должна располагать не менее 50 % всех ресурсов системы. Одновременно системы АСУ-Метро должны технически обеспечить перевозки. Эти задачи решают подсистемы «Управление ремонтом технических средств» и «Управление материально-техническим обеспечением», на которые необходимо еще порядка 30 % ресурсов. И менее 20 % выделяется на подсистемы, косвенно содействующие перевозкам: «Статистического учета и отчетности», «Учета кадров», ’Бухгалтерского учета».
Таким образом, в систему АСУ-Метро входят шесть подсистем, с помощью которых намечено реализовать работу в реальном масштабе времени в диалоговом режиме, когда система выступает в роли помощника руководителей перевозок, автоматически собирая все данные для принятия решений и даже подготавливая варианты этих решений (в виде проектов планов, команд и т. п.) с сохранением за руководителем последнего слова как по планированию решений, так и по исполнению планов.
Основными технологическими функциями АСУ-Метро является автоматизация сбора информации о пассажиропотоках, на основе чего электронновычислительная машина будет их прогнозировать и планировать. Для планирования перевозочного процесса в целом, а также его конкретных задач ЭВМ выполняет следующие функции: расчет графиков движения поездов, их оперативную корректировку при сбоях, диспетчерское регулирование, автоуправление в различных режимах, диспетчерское управление эскалаторами, энергоснабжением и энерготехническим оборудованием, управление ремонтом технических средств (начиная с подвижного состава), его материально-техническое обеспечение, оперативный контроль за всей деятельностью метрополитенов.
Результаты работы системы по задачам класса АСУТП выдаются непосредственно в виде электрических сигналов-команд на исполнительные механизмы систем автоведения, управления эскалаторами, инженернотехническими установками, а по задачам класса АСУП - в виде выдаваемых на печать планов, отчетов, таблиц и бланков или на экраны дисплеев, на которых выдаются также ответы на запросы пользователей системы.
Математическое и программное обеспечение системы состоит из методик решения всех функциональных задач системы, комплекса их алгоритмов и машинных программ. Используются как типовые программы, так и специально разработанные для АСУ-Метро.
В состав комплекса технических средств (КТС) автоматизированной системы управления на метрополитенах в настоящее время входит ЭВМ единой серии ЕС-1022 и ЕС-1033 (2 комплекса), 14 управляющих вычислительных комплексов АСВТ-М-6000, АСВТ-М-7000 и АСВТ-СМ-2, аппаратура передачи данных МПД-14 (3 комплекса) и АП-64 (4 комплекса). Имеется аппаратура рабочих мест пользователей системы, в том числе дисплеи, табло, пульты-манипуляторы, телетайпы. КТС АСУ-Метро содержит также комплекс напольных и поездных датчиков с системой передачи в УВМ (управляющие вычислительные машины), аппаратуру связи ЭВМ со всеми пользователями системы.
В основном вычислительная техника сосредоточена на Ленинградском ВЦ и в лаборатории вычислительной техники в Москве. Имеются ЭВМ в лабораториях электронной и вычислительной техники в Харькове и Тбилиси. Как отмечалось ранее, вычислительная техника работает в основном в режиме управления технологическими процессами. Нагрузка ЭВМ распределена таким образом, что машины АС ВТ используются для решения задач автоматической системы управления технологическими процессами АСУТП, а ЕС - для автоматической системы управления производством АСУП. Насыщение метрополитенов вычислительной техникой будет продолжаться. Предполагается получить 3 машины серии ЕС и 12 машин серии АСВТ-СМ-2 для Москвы, Ленинграда, Харькова, Киева, Ташкента и строящихся метрополитенов.
В разработке автоматизированной системы управления метрополитеном совмест· о с метрополитенами страны принимает участие ряд научно-исследовательских и проектных организаций. Так, в соответствии с Координационным планом разработки и внедрения первой очереди АСУ-Метро научно-методическое руководство разработкой системы поручено ВНИИЖТ, а основными исполнителями стали ПКТБ АСУЖТ, МИИТ, Институт проблем управления (ИПУ АН СССР) и метрополитены Московский и Ленинградский.
Главное управление метрополитенов осуществляет планирование работ, распределение ресурсов разработчиков по темам, координацию работ и контроль выполнения планов.
Центральной подсистемой АСУ-Метро является «Управление перевозочным процессом», в которую входит Комплексная система автоматического управления поездами метрополитенов (КСАУПМ). Эта субподсистема принята к внедрению на метрополитенах страны. Автоуправлением движения поездов оборудованы Кировско-Выборгская линия Ленинградского метрополитена, Ждановско-Краснопресненская и Калининская линии Московского метрополитена, линии Ташкентского и Харьковского метрополитенов. Внедрение ее в эксплуатацию позволит увеличить безопасность движения поездов, повысить пропускную способность и высвободить около 750 помощников машинистов. Экономический эффект от внедрения КСАУПМ составляет около 1,5 млн. руб. в год. Такой системой будут оборудованы линии других метрополитенов.
В связи с расширением объемов задач возникла необходимость создания в рамках АСУ-Метро перспективной автоматизированной системы управления и регулирования движением поездов метрополитена, состоящей из систем автоматического регулирования скорости, автоведения поездов, автоматизированного диспетчерского управления, считывания номеров маршрутов.
Разработанное ВНИИЖТом и Гипротранссигналсвязью технико-экономическое обоснование должно стать основой создания новой перспективной системы АСУ-ДПМ. Внедрение этой системы планируется в конце одиннадцатой — начале двенадцатой пятилеток. На подсистему «Управление перевозочным процессом» имеется технический проект. Сейчас ведется проектирование отдельных задач без функциональной увязки между собой и комплексами задач других подсистем.
В 1978—1980 гг. выполнен определенный объем работ, связанных с разработкой, согласованием и утверждением нормативно-исходных документов для создания первой очереди АСУ-Метро.
Московским метрополитеном и Институтом проблем управления Академии наук (ИПУ АН СССР) составлен план разработки и внедрения первой очереди подсистемы «Управление материально-техническим обеспечением». На основе выполнения этого плана на метрополитенах будут успешно решаться задачи материально-технического снабжения с использованием средств вычислительной техники.
Использование видеотерминалов обеспечит совершенствование форм и методов работы служб материально-технического обеспечения, резко улучшит показатели работы служб и метрополитенов в целом. Разработан и утвержден технический проект и ведется рабочее проектирование данной подсистемы.
В настоящее время Московский метрополитен под научным и методическим руководством ИПУ АН СССР приступил к разработке технического проекта на подсистему "Управление ремонтом технических средств метрополитенов». Завершено предпроектное обследование и разработано техническое задание на проектирование этой подсистемы, в котором дан перечень задач подсистемы, этапность их разработки и внедрения.
На первом этапе разработки и внедрения подсистемы предусматривается автоматизация процессов управления ремонтом подвижного состава и эскалаторов, начиная с учета и планирования ремонта, обеспечения производства материальными и трудовыми ресурсами.
Функционирование подсистемы осуществляется в рамках системы технического обслуживания и ремонта подвижного состава и эскалаторов, основанной на принципе проведения профилактических работ. Объемы ремонта планируются в зависимости от пробега вагонов и эскалаторов в соответствии с нормами межремонтных пробегов.
В дальнейшем при создании второго этапа подсистемы, предусматривается расширение круга задач с включением подсистемы «Ремонт технических средств метрополитенов», задач класса АСУТП, задач оперативного управления производственным процессом на заводах метрополитена, в депо, в ремонтных мастерских. Большое внимание метрополитены уделяют созданию и функционированию субподсистемы оперативного учета перевозочного процесса типа «Дискор». Организована опытная «эксплуатация субподсистемы «Дискор» на Московском, Ленинградском метрополитенах и в Главном управлении метрополитенов.
Метрополитены решают ряд задач класса АСУП. Это такие задачи, как расчет графиков движения поездов, тяговые расчеты, прогнозирование пассажиропотоков, расчет заработной платы, учет кадров.
Завершается разработка технической документации на АСУ-Метро Москвы и Ленинграда. Ведутся работы по согласованию и утверждению нового координационного плана разработки и внедрения комплексов задач первой очереди АСУ-Метро.
Проект нового координационного плана включает в себя разработку задач подсистем, внедрение этих задач, создание ВЦ и лабораторий вычислительной техники. Согласно этому плану, внедрение подсистемы ’Управление перевозочным процессом» предусматривается в три этапа.
К первому этапу относятся задачи, для решения которых не требуется разработки нестандартного оборудования, а необходимо лишь наличие ЭВМ и отлаженных машинных программ, ко второму — основные задачи АСУ-ДПМ. Остальные задачи отнесены на третий этап.
В подсистему «Управление ремонтом технических средств» включены вопросы по ремонту электроподвижного состава и эскалаторов метрополитена, имея в виду в дальнейшем охватить этой подсистемой также и другие технические средства. В соответствии с новым координационным планом разработка подсистемы «Управление ремонтом технических средств» возложена на лабораторию электронной вычислительной техники Московского метрополитена.
Задачи первого этапа будут внедряться в промышленную эксплуатацию в 1983—1984 гг., второго этапа — в 1985 г., третьего — в 1985—1986 гг.
В основу подсистемы «Статистический учет и отчетность» положены два комплекса задач оперативного контроля в отчетности метрополитенов, которые сокращенно названы «Дискор» первого этапа и «Дискор» второго этапа. При этом «Дискор» первого этапа включает в себя набор основных задач о ходе перевозок пассажиров, о выполнении графика движения поездов, планов ремонта технических средств, о браке в работе и т. д. Отработка этих задач уже проводится на Московском и Ленинградском метрополитенах. При разработке «Дискор» второго этапа намечается дальнейшее развитие этой подсистемы, направленное как на расширение ее функций (с охватом новых видов и форм оперативной отчетности), так и на ее углубление по примеру АСУЖТ.
Новый координационный план регламентирует две группы работ: разработку методик решения задач и технических заданий и проектные работы. Внедрение будет начато с опытной эксплуатации данного комплекса задач на предприятии, где этот комплекс разрабатывается. Завершается внедрение промышленной эксплуатацией комплекса задач на всех метрополитенах.
Новый координационный план разработки и внедрения комплекса задач первой очереди АСУ-Метро послужит основным руководящим документом по разработке АСУ-Метро.