Область применения

3.1 Область применения

В больших городах с развитым транспортным хозяйством неизбежно возникает проблема организации ритмичной работы общественного транспорта. Решить эту проблему призваны автоматизированные системы диспетчерского управления городским пассажирским транспортом (АСДУ ГПТ). Как показал опыт эксплуатации таких систем, их внедрение позволяет поднять доходы транспортных предприятий на 18-24 % и улучшить качество обслуживания населения. Еще один больной вопрос, надежды на решение которого возлагаются на АСДУ - обеспечение защиты водителя и пассажиров от хулиганских посягательств. И наконец, диспетчеру необходима своевременная и полная информация о возникших авариях и неисправностях транспортных средств. Все сказанное выше объясняет возрастающий интерес к системам подобного назначения.

АСДУ предназначена для повышения эффективности работы общественного транспорта, а также для обеспечения безопасности водителей и пассажиров троллейбусов. Позволяет оперативно управлять движением по маршрутам города с поста центральной диспетчерской службы (ЦДС). АСДУ передает на пульт диспетчера, обрабатывает, отображает, хранит и анализирует информацию о прохождении подвижными единицами (ПЕ) расположенных по маршрутам их движения контрольных пунктов и автоматически принимает из любой точки города, фиксирует и отображает сигналы о нештатных ситуациях (нападение на водителя, дорожно-траспортное происшествие и поломка). Предлагается на основе аппаратуры АСДУ и примененных в системе организационных и технических решений создать городскую систему сбора и обработки информации для обслуживания систем охранной и пожарной сигнализации, лифтовой диспетчерской службы, учета расхода воды, тепла, электроэнергии.

АСДУ, разработанная АО "Промэлектроника" в содружестве с НПО "Автоматика" и УГТУ-УПИ, является уникальной системой и не имеет полных аналогов в России.

Функциональными аналогами можно считать несколько систем, основанных на использовании серийных УКВ радиостанций, оснащенных дополнительными устройствами для приема, обработки и передачи цифровой информации, и первичных источников информации: механических датчиков для определения пройденного пути и координат либо GPS-приемников спутниковой навигационной системы. Эти системы имеют невысокую стоимость и малое время развертывания, однако состоят в основном из узлов, не предназначенных специально для использования в АСДУ. Такой принцип построения систем диспетчерского управления страдает серьезными недостатками, главным из которых является использование каналов связи с низкой пропускной способностью, что исключает возможность работы системы в режиме реального времени и дальнейшего увеличения потока информации. Указанные системы, как правило, имеют весьма ограниченное программное обеспечение верхнего уровня, ориентированное лишь на решение задач контроля движения транспорта.

 

3.2 Принцип действия

Принцип действия системы основан на автоматической передаче инфракрасного кодового сигнала (номера) от УПЕ, на антенну КП, установленную на столбе, стоящем около дороги, в соответствии с рисунком 3.1, и последующей передачи его по проводам на УКП, УСПО, компьютер ЦДС и компьютеры парка с целью доведения до руководящего персонала сведений о выполнении графиков маршрутов в реальном масштабе времени.

Процесс отметки происходит автоматически без участия водителя и без каких-либо звуковых или световых сигналов подтверждения. От водителя требуется одно - только ездить по маршруту.

1-УПЕ; 2-АКП; 3-ПЕ; 4-столб; 5-бордюр дороги; V-вектор скорости ПЕ.

Рисунок 3.1 – Схема проезда ПЕ при отметке

Речевой канал обмена информации отсутствует. В нём нет необходимости, он даёт возможность водителю "договориться" с диспетчером, вносит сумбур и дополнительные организационные проблемы.

Кроме того, речевой же канал удорожает и усложняет оборудование.

В настоящее время практически у каждого есть сотовые телефоны и проблемы экстренной связи нет.

В случае внештатной ситуации водитель может подъехать к столбу КП и с пульта передать тот или иной закодированный сигнал, например: "Сломался, следую в парк", "Сломался, вызываю техпомощь", "Вызываю милицию".

В этом случае антенна КП световым сигналом может ответить водителю, что его сигнал принят на ЦДС.

 

3.3 Особенности АСДУ "Фара-0050"

 

3.3.1 Принципиальные отличия от других систем

Так как система не является единственной по выполняемой функции, ее особенности можно выразить в принципиальных отличиях от подобных систем. Они будут заключаться в следующем:

1.  АСДУ и ее составные части разработаны специально для решения задач сбора и обработки информации, телеуправления, телеконтроля и телесигнализации, требующих передачи и обработки больших объемов данных. АСДУ технически более эффективна, обеспечивает новые функциональные возможности и, следовательно, более выгодна экономически.

2. Использование высокоскоростных каналов связи позволило повысить быстродействие системы, достоверность принимаемой информации, вести обмен речевой информацией в цифровом виде для достижения высокого качества связи.

3. Использование программируемых микроконтроллеров позволяет изменять и наращивать конфигурацию системы, подключать дополнительные устройства, вводить новые функции.

4. Обеспечивается автоматизация труда работников службы эксплуатации благодаря наличию мощного программного обеспечения верхнего уровня (вычислительного комплекса диспетчеров и вспомогательного персонала), ориентированного на решение эксплуатационных и экономических задач муниципального транспорта, при возможности дальнейшего развития этого программного обеспечения.

5. АСДУ - система наземного базирования, что обеспечивает более низкую стоимость оборудования, эксплуатации, ремонта, малое время восстановления по сравнению со спутниковыми системами.

6. АСДУ разработана с использованием новейших научно-технических достижений в области связи и микроэлектроники, узлы системы производятся по современным технологиям. Головное предприятие-изготовитель обеспечивает авторское сопровождение АСДУ в течение всего срока службы системы, гарантийный и послегарантийный ремонт и модернизацию узлов АСДУ.

 

3.3.2 Полезные свойства

Чрезвычайная простота, дешевизна и надёжность периферийного оборудования;

Скорость и удобство связи (от водителя для отметки требуется всего лишь проехать на расстоянии 2..20м от столба КП;

Простой ремонт периферийного оборудования (для ремонта достаточно блока питания, тестера и осциллографа);

Преемственность инфраструктуры комплекса АСДУ-А и возможность его поэтапной модернизации;

Контроль движения ПЕ в реальном масштабе времени по фиксированным точкам КП;

Возможность ведения текущего контроля спидометра ПЕ;

Возможность передачи служебных сообщений водителем ПЕ;

Возможность бесконтактного программирования и контроля номера УПЕ малогабаритным пультом;

Встроенная автоматическая электронная защита УПЕ от перенапряжений по питанию до 250В.

 

3.3.3 Возможности обмена информацией

АСДУ обладает развитыми возможностями обмена информацией с водителями и диспетчерами и предусматривает:

1. Сигнализацию водителю о следующих ситуациях:

- нахождении ПЕ в зоне действия КП;

- нахождении в очереди для обмена информацией с КП;

- успешном завершении передачи информации на КП;

2. Посылку водителем диспетчеру сигналов:

- возникновения нештатной ситуации (нападение на водителя и т.п.);

- аварии и основных видов технической неисправности транспортного средства для вызова соответствующих служб;

3. Сигнализацию диспетчеру о несанкционированном доступе к аппаратуре КП, о выходе из строя КП либо отдельных узлов аппаратуры центрального ретранслятора.

 

3.4 Структура АСДУ "Фара-0050"

 

3.4.1 Аппаратное обеспечение

Аппаратные средства АСДУ включают в себя:

1.  Аппаратуру вычислительного комплекса центральной диспетчерской службы (ВК ЦДС) в составе рабочего места диспетчера и вспомогательного персонала, файл-сервера и адаптера радиоканалов, объединенных локальной вычислительной сетью (ЛВС), приемопередающих устройств в соответствии с рисунком 3.2. При необходимости дополнительно устанавливаются специальные устройства визуального отображения информации (табло, мнемосхемы).

Рисунок 3.2 – Вычислительный комплекс диспетчерской службы

2. Аппаратуру устройства сопряжения периферийного оборудования с компьютером ЦДС (УСПО) в соответствии с рисунком 3.3. Принимает кодовые сигналы от контрольных пунктов и передает их ВК ЦДС.

Рисунок 3.3 - Устройства сопряжения периферийного оборудования

3. Расположенные по маршрутам устройства контрольных пунктов (УКП), представляющие собой активные ретрансляторы с накоплением информации в соответствии с рисунком 3.4а. Передают сигнал от антенн к УСПО.

4. Антенны контрольных пунктов (АКП-0052), рисунок 3.4б. Принимает инфракрасный кодовый сигнал от устройства подвижной единицы и передает на УКП.

Рисунок 3.4 – а) Устройство контрольного пункта, б) Антенна контрольного пункта

5. Пульт кодировки и контроля (ПКК-0055), рисунок 3.5а. Обеспечивает кодировку и контроль номера УПЕ без вскрытия (инфракрасным сигналом), проверку АКП-0052 и УКП, контроль сигнала от УКП до УСПО.

6. Устройства подвижной единицы (УПЕ-0051), состоящие из бортового компьютера, приемопередающего устройства ближнего действия, системы ввода и отображения информации, излучателя инфракрасного кодового сигнала, рисунок 3.5б.

Рисунок 3.6 – а) Пульт перекодировки и контроля, б) Устройство подвижной единицы

Характеристики АСДУ "Фара-0050" приведены в талице 1.

Таблица 1 – Технические характеристики комплекса

Наименование	Единица измерения	Значение
Максимальное количество ПЕ из расчета на один ПК ВК ЦДС	шт	150
Максимальное количество антенн на 1 УКП	шт	4
Максимальное количество УКП на 1 УСПО	шт	15
Максимальное количество УСПО	шт	8
Рабочая дальность связи ИК УПЕ с ИК АКП, не менее	м	20
Максимальная дальность связи ИК УПЕ с ИК АКП, не более	м	50
Максимальная дальность связи УКП ВК ЦДС, не более	км	30
Максимальная скорость движения ПЕ при отметке	км/час	60
Максимальная стековая память номеров ПЕ на 1 ИК антенну	шт	16
Количество экстренных кодовых сообщений, передаваемых водителем на ВК ЦДС (авария и т.п.)	шт	8
Габариты и масса УПЕ-0051, соответственно	мм, кг	80*100*45, 0,25
Габариты и масса АКП-0052 (с козырьком), соответственно	мм, кг	85*140*170, 0,4
Габариты и масса УКП-0050	мм, кг	600*600*200, 8
Габариты и масса УСПО-0050	мм, кг	600*600*200, 8

 

3.4.2 Программное обеспечение

Программная часть АСДУ ориентирована на безбумажную технологию и обеспечивает обработку, хранение, отображение и анализ данных о движении ПЕ по маршрутам, соблюдении графика движения, возникновении различных нештатных ситуаций (авария, нападение на водителя); формирование отчетных и справочных документов установленного образца. Развитие программного обеспечения АСДУ идет по пути создания экспертной системы, позволяющей оптимально организовать работу муниципального автотранспорта при изменении эксплуатационных условий.

Возможна корректировка аппаратной и программной части системы для обеспечения выполнения специальных требований (уточнения местоположения при помощи навигации).

 

3.4.3 Организационное обеспечение

Назначенный срок службы системы 15 лет.

Предприятие-изготовитель производит пуск системы в эксплуатацию и впоследствии обеспечивает авторское сопровождение АСДУ "Фара-0050" в течении всего срока службы системы.

Производит гарантийный ремонт узлов системы в течении 1 года со дня поставки, а также послегарантийный ремонт и модернизацию системы.

Для пуска АСДУ будут произведены работы по установке:

1.  УПЕ-0050 на 93 троллейбуса;

2.  35 АКП-0052 и УКП по маршрутам следования троллейбусов;

3.  3 блоков УСПО.

А также работы по организации ВЦ ЦДС.

Обучение работающего с комплексом персонала, к которому будет относиться: диспетчер ВК ЦДС (пользование системой по ее назначению), системный администратор (диагностика и исправление ошибок в работе программного обеспечения), мастер-электронщик (обслуживание аппаратных средств системы) и водители (обращение с УПЕ и использования УКП для передачи сигнала о возникновении внештатной ситуации).

 
4. Стоимость внедрения АСДУ "Фара-0050"

Так как предприятие изготовитель производит бесплатную установку системы и ввод ее в эксплуатацию, остаеться произвести расчет по разовым и постоянным затратам.

 

4.1 Разовые затраты

Установка устройств подвижной единицы УПЕ-0051 стоимостью 4830 руб. за единицу, на 93 троллейбуса: 4830 * 93 = 449190 руб.

Установка антенн контрольных пунктов АКП-0052 стоимостью 3500 руб. за единицу и устройств контрольных пунктов УКП стоимостью 7000 руб. за единицу в 35 местах прохождения маршрутов движения троллейбусов: (3500 + 7000) * 35 = 367500 руб.

Установки устройств сопряжения периферийного оборудования с компьютером центральной диспетчерской службы УСПО стоимостью 10000 руб. за один блок: 10000 * 3 = 30000 руб.

Стоимость базирования вычислительного комплекса центральной диспетчерской службы ВК ЦДС с программным обеспечением включающего одно рабочее место диспетчера составляет 120000 руб.

Стоимость пульта кодировки и контроля ПКК-0055 составляет 4960 руб.

Обучение работающего с системой персонала производится бесплатно.

Общая стоимость разовых затрат составит:

449190 + 367500 + 30000 + 120000 + 4960 = 971650 руб.

 

4.2 Постоянные затраты

Для накопления средств на восстановление основных фондов, исходя из разовых затрат, амортизация системы с расчетным сроком эксплуатации 15 лет на 93 троллейбуса: 971650 / 15 = 64777 руб. в год

Исходя из сделанных расчетов, можно сделать вывод, что данная система не принесет какой-либо прибыли для предприятия, а облегчит систему выпуска троллейбусов из депо и их техническое обслуживание, учет нахождения на линии, поспособствует уменьшению сбоев в движении маршрутов.

Заключение

Развитие новых технологий позволяет постоянно контролировать процесс перевозки пассажиров. Позволяет за небольшие промежутки времени следить за состоянием троллейбуса, а также при необходимости корректировать графики движения по маршрутам.

Облегчает процесс диспетчерского управления и доведения до руководящего персонала сведений о выполнении графиков маршрутов в реальном масштабе времени.

Список используемых источников

1. Костяков, А.Н. Информационные технологии на транспорте: учеб. пособие /А.Н. Костяков. - Чита: ЧитГУ, 2007. - 362 с.

2. Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: учебник для вузов / В.Л. Бройдо. - 2-е изд. - СПб.: Питер, 2006. - 703 с.: ил.

3. Горев А.Э. Грузовые Автомобильные перевозки: учеб. пособие для вузов / А.Э.Горев. - 3-е изд., стер. - М.: Академия, 2006. - 288 с.

4. Коган Л.Я. Эксплуатация и ремонт троллейбусов – М., Транспорт, 2002. – 248 с.

5. http://www.kbret.ru