Чайковский М.В. (АУИ-511), Сафронов А.И. - аспирант

УЧЁТ ТРЕБОВАНИЙ ЭРГОНОМИКИ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ИНТЕРФЕЙСА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ПОСТРОЕНИЯ ПЛАНОВЫХ ГРАФИКОВ ДВИЖЕНИЯ ПАССАЖИРСКИХ ПОЕЗДОВ МЕТРОПОЛИТЕНА

Московский метрополитен является сложной по организации транспортной системой, которая призвана обеспечивать качественные и безопасные пассажироперевозки.

Утверждение новых стандартов и правил проектирования автоматизированных систем управления (АСУ) обусловило необходимость перевода старой системы на новый, более эффективный уровень. При переходе важно учитывать накопленный опыт разработки аналогичных АСУ.

Детальное исследование вопросов проектирования сложных АСУ показало, что для качественной и эффективной работы оператора с системой, необходимо учитывать требования эргономики автоматизированного рабочего места инженера. Согласно требованиям эргономики человеко-машинный интерфейс должен оцениваться по следующим показателям:

- управляемости - возможности эффективного выполнения оператором основной и вспомогательной работы при использовании АСУ;
- обслуживаемости - возможности оперативного приведения АСУ в состояние готовности к выполнению работ;
- осваиваемости - возможности быстрого и качественного овладения навыками работы с АСУ инженерами и лицами, обслуживающими систему;
- обитаемости - мера соответствия АСУ оптимальным биологическим параметрам среды, при которых обеспечивается эффективная деятельность оператора и не ухудшается его здоровье.

Авторами предложен один из множества подходов к проектированию эргономичного пользовательского интерфейса сложной АСУ на примере автоматизированной системы построения плановых графиков движения пассажирских поездов метрополитена (АСП ПГД ППМ).

Перейдём к рассмотрению главного меню системы. Для исключения ошибок проектирования при модернизации меню начинающими разработчиками предложен подход по автоматизированной генерации меню в процессе загрузки системы. Благодаря данному подходу проект освобождается от «мусора», вводится соответствие переменных соответствующим пунктам меню, упрощается процесс дополнения/изъятия пунктов и подпунктов меню.

Для быстрого доступа к часто используемым функциям принято добавлять в панель инструментов кнопки, соответствующие вызову этих функций. Опыт проектирования интерфейса удалось перенять в процессе использования следующих программных комплексов: Microsoft Office Applications, AutoCAD, MathCAD, и т.п.

Преимуществом эргономического подхода является предоставление оператору возможности распределения компонентов панели инструментов в удобном ему для работы порядке. По умолчанию кнопки панели инструментов расположены в порядке, соответствующем логике работы и освоения АСУ:

- системные;
- функциональные;
- навигационные;
- вызов групповых и узкоспециальных операций.

Без подгруженной базы данных система представляет собой графическую оболочку, снабжённую математическим аппаратом. В этом состоянии уместно скрыть от пользователя основные функциональные возможности системы. Так в АСП ПГД ППМ до загрузки базы данных пользователю предоставлена возможность использования системных кнопок:

- создание нового графика;
- загрузка графика;
- завершение работы;
- вызов справочной подсистемы (инструкции).

Согласно требованиям эргономики оператору в обязательном порядке следует ознакомиться с инструкцией до начала работы с системой. Таким образом, с точки зрения эргономики разрабатываемая система отвечает основным показателям эргономики - уже на стадии проектирования она удобна для разработчиков, тестировщиков и конечных пользователей.

Библиографическая ссылка:

Сафронов, А. И. Учёт требований эргономики при проектировании пользовательского интерфейса автоматизированной системы построения плановых графиков движения пассажирских поездов метрополитена / А. И. Сафронов, М. В. Чайковский // Труды научно-практической конференции «Неделя науки-2013. Наука транспорту». - М.: МИИТ. - 2013. - C. III-30-III-31.

Попов И.Г. (АУИ-511), Сафронов А.И. - аспирант

ОРГАНИЗАЦИЯ ЖУРНАЛА СОБЫТИЙ В АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ ПОСТРОЕНИЯ ПЛАНОВЫХ ГРАФИКОВ ДВИЖЕНИЯ ПАССАЖИРСКИХ ПОЕЗДОВ МЕТРОПОЛИТЕНА

Общими принципами обработки событий являются отображение для пользователей четких и информативных сообщений, а также предоставление дополнительной информации операторам, администраторам и лицам, сопровождающим систему, которые должны выполнять разрешение возникающих проблем. В чётко структурированную стратегию обработки событий обычно входят следующие действия:

- уведомление пользователя (любого уровня подготовки) посредством понятного ему сообщения;
- сохранение подробных сведений о событии в журнале или ином репозитории;
- оповещение службы поддержки заказчиков о возникновении ошибки;
- помощь лицам, сопровождающим систему, в поиске и воспроизведении ошибок, а также определении причин возникновения ошибок.

На сегодняшний день известны три шаблона обработки событий:

- экранирование исключений;
- протоколирование исключений;
- трансляция исключений.

Экранирование исключений - процесс, гарантирующий, что система не допускает раскрытия конфиденциальной информации при непредвиденном прерывании работы системы. На более детальном уровне этот подход позволяет предотвратить перенос ресурсов через установленные границы.

Протоколирование исключений - процесс отслеживания вредоносных действий и проблем безопасности, призванный помочь администраторам при диагностике и устранении неполадок.

Трансляция исключений - процесс записи исключений в оболочку из других исключений с целью контроля соответствия действий пользователя и/или кода текущим процессам системы.

В работе авторами рассмотрен один из наиболее полезных и популярных методов обработки исключений – протоколирование. Протоколирование обычно выполняется для решения двух основных задач:

- наблюдения за производительностью системы;
- предоставление сведений о действиях пользователя.

Практическая польза от решения обеих задач связанна с возможными отказами от обязательств. Например, журналы аудита могут оказаться полезными в юридических или процессуальных ситуациях, когда пользователи или внешние злоумышленники отрицают свои действия.

Из множества ресурсов для построения планового графика движения (ПГД) пассажирских поездов метрополитена, выделенных для корректного функционирования автоматизированной системы построения плановых графиков движения пассажирских поездов метрополитена (АСП ПГД ППМ) обособим последовательности, для которых реализация протоколирования является оправданной:

- нитка - описание движения маршрута с указанием маневровых передвижений, содержащее информацию о переходах маршрута с одной нитки графика на другую и порядке следования ниток графика;
- образ нитки - графическое отображение нитки;
- надпись - текстовая строка, содержащая сопроводительную информацию (комментарии) от инженеров-графистов для диспетчеров линии метрополитена.

Упомянутые последовательности в рамках АСП ПГД ППМ заключены в независимые классы. Каждый класс, являющийся упорядоченным описанием объекта, можно представить в виде обобщённой структуры, состоящей из инициализации действия, выполнения действия, отмены действия.

Разработанный программный модуль предназначен для контроля действий конечного пользователя и позволяет точно определять причины возникновения сбоев системы. Ответственность за возникновение систематических ошибок при точном исполнении инструкции пользователями ложиться на разработчиков, при возникновении разовых ошибок, связанных с нарушениями выполнения инструкции - на пользователей.

Библиографическая ссылка:

Сафронов, А. И. Организация журнала событий в автоматизированной системе построения плановых графиков движения пассажирских поездов метрополитена / А. И. Сафронов, И. Г. Попов // Труды научно-практической конференции «Неделя науки-2013. Наука транспорту». - М.: МИИТ. - 2013. - C. III-20-III-21.

Кереселидзе Д.А. (АУИ-511), Сафронов А.И. - аспирант

УЧЁТ ОСОБЕННОСТЕЙ ОТОБРАЖЕНИЯ ТЕКСТОВОЙ ИНФОРМАЦИИ В АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ ПОСТРОЕНИЯ ПЛАНОВЫХ ГРАФИКОВ ДВИЖЕНИЯ ПАССАЖИРСКИХ ПОЕЗДОВ МЕТРОПОЛИТЕНА

Московский метрополитен - обширное транспортное предприятие, в работу которого вовлечено большое количество человеческих и материальных ресурсов. Работа метрополитена связана с потоками разнородной информации. Зачастую информационные потоки настолько обширны, что единственным способом обработки является автоматизация процесса обработки. Одним из примеров использования разнородной информации в рамках одного документа является составление планового графика движения (ПГД) пассажирских поездов метрополитена. Помимо описания перевозочного процесса на линии метрополитена, на ПГД отображается текстовая информация, обеспечивающая оперативность работы с ПГД. В связи с этим важную роль играет решение задачи автоматизации отображения текстовой информации в принятом формате.

Сложность задачи состоит в отсутствии жёсткой формализации требований, предъявляемых к текстовой информации.

Единственным верным способом решения такой задачи является предоставление пользователю возможности настройки как можно большего числа параметров. Созданный разработчиками автоматизированной системы построения плановых графиков движения пассажирских поездов метрополитена (АСП ПГД ППМ) модульный аппарат позволяет без лишних трудностей дополнить существующую структуру с учётом новых требований заказчика.

Согласно современному подходу в сфере массового внедрения электронного документооборота на предприятиях данные о ПГД необходимо передавать сотрудникам различных служб метрополитена в специфических форматах. Каждый из этих форматов детализирован по ряду особых отличительных признаков. Так, например, для составления поездных расписаний особое внимание уделяется приёму/передаче текстовой информации.

Текстовая информация в АСП ПГД ППМ существует в следующих форматах:

- независимые тексты;
- тексты, привязанные к нитке;
- тексты, выводимые только на печать.

Далеко не для всех параметров упомянутых текстовых форматов имеется возможность пользовательского редактирования.
К числу параметров, которые в обязательном порядке должны иметь возможность пользовательского редактирования относятся:

- угол наклона текста;
- размер шрифта;
- семейство шрифта;
- цвет надписи;
- степень сжатия надписи;
- отклонение надписи от координат, заданных по умолчанию.

Текстовая информация должна храниться в базе данных. Чтение графика из базы данных должно предусматривать восстановление ранее сохранённого состояния графика и сопроводительных текстов.

Для работы с текстом в АСП ПГД ППМ разработаны операции и формы для редактирования параметров. В формах задаются значения для всех значимых параметров выбранного текста, определённых пользователем. Эти значения после нажатия на кнопку «Применить» присваиваются соответствующим параметрам в процедуре, производящей обработку и обновление ниток, образов ниток, текстов и других видимых элементов ПГД.

Формы для работы с текстами разделены на блоки, положение которых в системе зависит от упомянутых текстовых форматов, содержащихся на любом ПГД.

В настоящее время работа выполнена для независимых текстов и текстов, привязанных к ниткам. В ближайшее время планируется дополнение пользовательскими настройками текстов, выводимых только на печать.

Библиографическая ссылка:

Сафронов, А. И. Учёт особенностей отображения текстовой информации в автоматизированной системе построения плановых графиков движения пассажирских поездов метрополитена / А. И. Сафронов, Д. А. Кереселидзе // Труды научно-практической конференции «Неделя науки-2013. Наука транспорту». - М.: МИИТ. - 2013. - C. III-15.

Пье Пуо Хан (ТУУ-811), Сафронов А.И. - аспирант

ФОРМИРОВАНИЕ ЗАДАНИЯ НА ПОСТРОЕНИЕ ПЛАНОВОГО ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ПАССАЖИРСКИХ ПОЕЗДОВ МЕТРОПОЛИТЕНА В РАМКАХ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ПОСТРОЕНИЯ ПЛАНОВЫХ ГРАФИКОВ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ ЛИНИИ МЕТРОПОЛИТЕНА

Метрополитен представляет собой сеть подземных сооружений, которые обеспечивают транспортное сообщение большинства районов города Москвы. Движение по линиям метрополитена организовано согласно определённому плану перевозочного процесса. Таким образом, для каждой линии метрополитена строится свой плановый график движения (ПГД) пассажирских поездов. Учёт индивидуальных особенностей линий имеет принципиальное значение - именно они оказывают влияние на вид ПГД. В общем случае ПГД пассажирских поездов метрополитена должен обеспечивать:

- выполнение плана перевозок пассажиров;
- безопасность движения поездов;
- соблюдение установленной продолжительности непрерывной работы машинистов с учётом графика оборота подвижного состава.

С целью учёта индивидуальных особенностей линий особое внимание в ходе проведения исследований следует уделить ряду признаков: географии линии, типу графиков, количеству и расположению депо на линии, длительности полного оборота.

Для автоматизированного построения ПГД разработана автоматизированная система построения плановых графиков движения поездов линии метрополитена (АСП ПГД ПЛМ). В рамках этой системы учтены упомянутые особенности, а также разработаны две схемы построения ПГД.

В соответствии с технологией работы метрополитена ПГД в рабочие дни описывает следующие процессы (пошаговая схема):

1. Выход составов из ночной расстановки (переходный процесс).
2. Переход к утреннему часу «пик» (переходный процесс).
3. Движение в утренний час «пик» (установившийся процесс).
4. Переход к дневному часу «непик» (переходный процесс).
5. Движение в дневной час «непик» (установившийся процесс).
6. Переход к вечернему часу «пик» (переходный процесс);
7. Движение в вечерний час «пик» (установившийся процесс).
8. Переход к вечернему часу «непик» (переходный процесс).
9. Организация ночной расстановки (переходный процесс).

Исследования показали, что эффективные результаты построения ПГД достигаются за счёт перехода от пошаговой схемы построения к вложенной схеме. Её принципиальным отличием является независимость построения часов «пик», относительно которых строятся оставшиеся процессы ПГД. Такой переход позволяет повысить быстродействие работы системы.

Для построения ПГД требуется также уделить внимание вводу исходной информации. Только при наличии исходной информации можно сформировать задание на построение ПГД. От правильности ввода зависит успех построения всего ПГД. На стадии подготовки бланка ПГД для выбранной линии необходимо ввести следующую информацию:

- о временах хода по перегонам;
- о типах ремонтов;
- о точках ночной расстановки;
- о последовательности заполнения точек ночной расстановки;
- о пунктах технического осмотра;
- о параметрах депо;
- об элементах графика оборота;
- о параметрах станции линии.

После подготовки бланка ПГД можно приступать к непосредственному построению ПГД, для чего определиться со схемой построения и её настройками:

- общими для ПГД;
- перебора вариантов построения ПГД;
- схемы построения ПГД;
- процесса выхода составов из ночной расстановки;
- процесса ухода составов на ночную расстановку;
- переходных процессов ПГД;
- известного вектора-кода варианта ПГД (опционально).

При учёте всей необходимой информации, позволяющей сформировать задание на построение ПГД, был спроектирован и реализован задатчик исходных данных, который интегрирован и функционирует в рамках АСП ПГД ПЛМ.

Библиографическая ссылка:

Сафронов, А. И. Формирование задания на построение планового графика движения пассажирских поездов метрополитена в рамках автоматизированной системы построения плановых графиков движения поездов линии метрополитена / А. И. Сафронов, Пье Пуо Хан // Труды научно-практической конференции «Неделя науки-2013. Наука транспорту». - М.: МИИТ. - 2013. - C. III-21-III-22.

Наинг Мин Ко (ТУУ-811), Сафронов А.И. - аспирант

ФОРМИРОВАНИЕ МНОЖЕСТВА ОПЕРАЦИЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПОСТРОЕНИЯ ПЛАНОВОГО ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ПАССАЖИРСКИХ ПОЕЗДОВ МЕТРОПОЛИТЕНА В РАМКАХ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ПОСТРОЕНИЯ ПЛАНОВЫХ ГРАФИКОВ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ ЛИНИИ МЕТРОПОЛИТЕНА

Метрополитен является сетью подземных сооружений, обеспечивающих безопасные скоростные пассажироперевозки на территории города Москвы.

Для каждой линии метрополитена строится свой плановый график движения (ПГД) пассажирских поездов. ПГД в рабочие дни описывает строго определённую последовательность, состоящую из девяти процессов. Эти процессы соответствуют технологии работы линии метрополитена.

При автоматизированном построении ПГД порядок процессов из последовательности незначительно меняется: независимо строятся часы «пик», относительно которых проводится построение оставшихся процессов. Для каждого процесса характерно выполнение типовых операций. Каждая операция формируется из трёх составляющих:

- инициализации действия;
- выполнения действия;
- отмены действия.

Инициализация действия - процесс ввода и проверки совместимости исходных данных для выполнения действия.
Выполнение действия - процесс пошаговой реализации операций над нитками, образами ниток и другими объектами, приводящий к получению желаемого результата.

Отмена действия - процесс возврата к состоянию ПГД, предшествующему выполнению действия.

В результате проведённого исследования множества операций автоматизированного построения ПГД авторы приняли решение о разделении множества операций на подмножества: элементарных и комбинированных операций.

Подмножество элементарных операций состоит из операций, которые внутри своей структуры не содержат ссылок на другие операции. К этому подмножеству относятся следующие операции:

- добавления надписи;
- изменения изгиба нитки;
- изменения надписи номера поезда;
- изменения типа расстановки ПГД;
- изменения времени начала/окончания движения в/из депо;
- изменения времени хода от/до светофора Е;
- связи ниток;
- создания/удаления нитки;
- укорачивания нитки;
- удлинения нитки;
- назначения маршрута;
- сдвига начала/конца нитки;
- сдвига самой нитки;
- создания/удаления сверхрежимной выдержки (СРВ).

Подмножество комбинированных операций состоит из операций, которые внутри своей структуры содержат одну и более ссылок на иные операции. К подмножеству комбинированных операций относятся следующие операции:

- обмена начала/конца нитки;
- связи группы следующих/предыдущих ниток;
- создания ухода на ночную расстановку;
- создания выхода из ночной расстановки;
- создания образа нитки при обороте;
- создания установившегося процесса;
- удаления группы ниток;
- укорачивания группы ниток;
- задания времён хода первых поездов;
- задания времён хода последних поездов;
- изменения надписей номеров поездов для заданной группы ниток;
- повторного связывания группы ниток;
- сдвига группы ниток;
- создания начала/конца нитки;
- создания равномерного ввода/снятия составов;
- сокращения длительности СРВ;
- увеличения длительности СРВ;
- организации зонного движения;
- выравнивания интервалов движения.

В связи с частотой использования элементарных операций в рамках автоматизированной системы построения плановых графиков движения поездов линии метрополитена (АСП ПГД ПЛМ) они внесены не только в главное меню в пункт «Правка», но содержатся в панели инструментов в виде кнопок.

Комбинированные операции используются не часто, в связи с чем они содержатся только в главном меню. Однако перечень таких операций в АСП ПГД ПЛМ достаточно велик, и они сведены в два пункта меню «Групповые операции 1» и «Групповые операции 2».

Библиографическая ссылка:

Сафронов, А. И. Формирование множества операций автоматизированного построения планового графика движения пассажирских поездов метрополитена в рамках автоматизированной системы построения плановых графиков движения поездов линии метрополитена / А. И. Сафронов, Наинг Мин Ко // Труды научно-практической конференции «Неделя науки-2013. Наука транспорту». - М.: МИИТ. - 2013. - C. III-19-III–20.

Сафронов А.И. (аспирант)

ПРОСТРАНСТВО ПЕРЕМЕННЫХ СОСТОЯНИЯ ПРИ АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ПОСТРОЕНИИ ПЛАНОВОГО ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ПАССАЖИРСКИХ ПОЕЗДОВ МЕТРОПОЛИТЕНА

Незаменимая роль метрополитена в урегулировании сложной транспортной ситуации столицы не раз отмечалась в сообщениях СМИ и в работах учёных. Современные условия работ по организации движения поездов на Московском метрополитене требуют высокого уровня автоматизации и информационной согласованности различных служб. Планирование движения производится за счёт построения планового графика (ПГД). От корректности ПГД зависит ряд факторов, среди которых особым образом выделяют безопасность движения поездов.

Неразрывно с ПГД связан график оборота подвижного состава (ГО). Именно ГО содержит информацию о проведении ремонтов и осмотров составов, обслуживающих линию. Эта информация является исходной для графистов Службы движения. Она поступает к ним от сотрудников Службы подвижного состава.

Ключевым направлением исследований в области планирования перевозочного процесса на метрополитене является автоматизированное построение ПГД. При решении этой задачи важно учитывать возможность построения:

- с «чистого листа»;
- с фиксированного процесса.

Параметры процессов построения ПГД необходимо хранить в базе данных (БД). Эта информация позволяет организовать продолжение построения ПГД, а её хранение предусмотрено для случаев:

- запуска процедуры построения в конце рабочего дня;
- возникновения внештатной ситуации, на время устранения которой требуется прервать построение ПГД.

Автоматизированное построение графика связано с перебором большого количества вариантов. Процедура построения, запущенная на исполнение в конце рабочего дня, с высокой долей вероятности не будет завершена в срок. Таким образом, необходимо прервать перебор вариантов и сохранить параметры последнего из рассмотренных процессов в БД. В начале следующего рабочего дня оператору потребуется загрузить параметры из БД для продолжения перебора ранее нерассмотренных вариантов. Важную роль при этом играет правильность фиксации переменных состояния объектов. Вместе с тем необходимо правильно восстановить каждый параметр из БД. Рассмотрим пространство переменных состояния на примере ремонтов. К некоторому процессу построения ПГД ремонты могут быть:

- запланированными: r ⸦ R ^ r ₵ Rreal;
- выполненными: r ₵ R ^ r ₵ Rreal;
- выполняющимися: r ₵ R ^ r ⸦ Rreal.

Наибольший интерес представляют выполняющиеся ремонты. Для корректного восстановления этого состояния ремонта необходимо хранить в БД больше информации, нежели при восстановлении запланированных или выполненных ремонтов.

При автоматизированном построении ПГД Кольцевой линии необходимости фиксации выполняемого ремонта следует уделить особое внимание. Это связано с расположением на линии ПТО, куда с высокой частотой на ремонт или осмотр заходят составы. Только при такой организации движения на линии удаётся выполнить все требования ГО.

В качестве иного объекта с переменными состояния, стоит выделить признак автоматизированного построения ПГД. Его обособление важно в связи с требованием на корректировку расписания путём смещения отдельных ниток графика.

Таким образом, ручное редактирование расписания вне и после автоматизированного построения различаются. Эти различия учитываются состоянием признака автоматизированного построения.

Процедура автоматизированного построения ПГД является информационно обогащённой структурой, включающей в себя объекты с переменными состояния. Далеко не все из этих переменных представлены в явном виде. Их выявление способствует более быстрой сходимости процесса построения ПГД.

Работа выполнена под руководством д.т.н., профессора Сидоренко В.Г.

Библиографическая ссылка:

Сафронов, А. И. Пространство переменных состояний при автоматизированном построении планового графика движения пассажирских поездов метрополитена / А. И. Сафронов // Труды научно-практической конференции «Неделя науки-2012. Наука транспорту». - М.: МИИТ. - 2012. - C. III-109.

Сафронов А.И. (аспирант), Солдатов Н.Л. (АУИ-311), Ушаков К.А. (АУИ-411), Чайковский М.В. (АУИ-411)

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ОРГАНИЗАЦИИ ДОСТУПА К БАЗЕ ДАННЫХ В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

Ряд современных больших систем подлежит периодической модернизации. Это связано с активным взаимодействием пользователя или группы пользователей с системой. В процессе взаимодействия удаётся обнаружить неявные ошибки. Вместе с тем у пользователей возникают предложения по созданию новых функций, облегчающих выполнение рутинных операций. Эти мероприятия способствуют эволюционной модернизации программного обеспечения (ПО). Также существует революционная модернизация ПО, связанная с гонкой информационных технологий (IT). Она накладывает ограничения и устанавливает иные стандарты и правила.

Постепенное пополнение базы знаний (БЗ) новыми стандартами и правилами приводит к устареванию оборудования. Смена оборудования влечёт за собой смену операционной системы (ОС). В новой ОС ПО может функционировать некорректно, а в худшем случае – прекратить функционировать. В этих условиях разработчики больших систем обязаны следить, чтобы они «оставалась на плаву». Таким образом, смена поколений ОС приводит к смене сред программирования, компиляторов и иной интерфейсной базы, которая далеко не всегда сохраняет в своём составе правила, характерные для предшествующего поколения.

Эти проблемы затронули автоматизированную систему построения планового графика движения пассажирских поездов метрополитена (АСП ПГД ППМ). Система была разработана на кафедре УИТС в среде Visual Basic (VB) 6.0. В 2004 году она внедрена на Московском метрополитене. В 2009 году производился автоматизированный перевод системы из среды Visual Studio (VS) 6.0 в среду VS 2008. В результате перевода выяснилось, что разработанные механизмы построения ПГД не отвечают правилам новой среды. Исправление ошибок, возникших в результате автоматизированного перевода, оказалось сопоставимо с написанием системы «с нуля». Этот шаг положил начало разработкам новой системы, базирующейся на существующих механизмах построения ПГД ППМ и графика оборота подвижного состава (ГО).

В 2011 году средой программирования для создания новой системы выбрана VS 2010, а языком программирования Visual C# (Си Шарп). Основными критериями выбора языка стали:

- рейтинг использования высококвалифицированными специалистами;
- оценка быстродействия среды, основанная на возможности использования при расчётах многоядерных микропроцессорных архитектур.

Первый критерий позволяет привлечь к научной работе перспективных специалистов, заинтересованных в дальнейшем карьерном росте. Он следует стратегии «win-win» (ты мне – я тебе), согласно которой разработчик получает стаж работы в современной среде программирования, а работодатель – современное ПО, отвечающее требованиям нового поколения ОС.

Второй критерий является дополнением упомянутого ранее, поскольку все современные курсы повышения квалификации программистов стремятся решать задачи параллельных вычислений.

В настоящее время авторами решена задача интеграции существующей базы данных (БД) с новой системой. Эта задача состоит из следующих этапов:

- определение файла БД;
- проверка целостности выбранной БД;
- создание «зеркальной структуры» БД в системе;
- инициализация данных;
- преобразование данных к модели системы.

В работе проведен сравнительный анализ структур взаимодействия системы с БД при использовании различных языков программирования: VB 6.0 и Visual C# 2010.
В настоящее время авторы работают над созданием аналогов простейших операций, проводимых над элементами графика на языке Visual C#.

Работа выполнена под руководством д.т.н., профессора Сидоренко В.Г.

Библиографическая ссылка:

Сафронов, А. И. Сравнительный анализ операций организации доступа к базе данных в различных средах программирования / А. И. Сафронов, Н. Л. Солдатов, К. А. Ушаков, М. В. Чайковский // Труды научно-практической конференции «Неделя науки-2012. Наука транспорту». - М.: МИИТ. - 2012. - C. III-110.

Сафронов А.И. (аспирант), Антропов С.Г. (АУИ-511)

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ НОЧНОЙ РАССТАНОВКИ СОСТАВОВ НА ЛИНИИ МЕТРОПОЛИТЕНА

Автоматизация метрополитена нацелена на улучшение использования пропускной способности, повышение безопасности движения, облегчение труда работников метрополитена, повышение качества управления.

Составление планового графика движения (ПГД) относится к задачам планирования перевозочного процесса. Результатом решения этой задачи является вектор переменных системы управления движением поездов на протяжении всего пассажирского движения в штатном режиме функционирования линии. Одной из задач, решаемых при автоматизации планирования перевозочного процесса, является организация ночной расстановки (НР) составов.

Для реализации ввода последовательностей заполнения пунктов НР, основанного на древовидных графах, необходимо решить следующие задачи:

- создать или отредактировать граф;
- загрузить или сохранить граф;
- составить алгоритмы анализа построенных графов.

Для автоматизированного построения ПГД важно не просто создать ту или иную точку НР на главном пути, но и наладить связи между ними. Ещё одним фактором, оказывающим влияние на результат построения ПГД, является принадлежность указателя определённому типу НР.

Достаточным является составление древовидных графов освобождения точек НР для рассматриваемого типа расстановки. Эта информация, одновременно, является и инструкцией по заполнению точек НР. Таким образом, последовательности освобождения и заполнения точек НР совпадают, ввод последовательности заполнения избыточен.

В автоматизированной системе построения планового графика движения пассажирских поездов метрополитена (АСП ПГД ППМ) переход к диалоговому окну составления древовидных графов осуществляется через вкладку «Указатели» диалогового окна «Редактирование параметров станции». Предварительно необходимо указать момент, для которого будет составляться древовидный граф, а также тип расстановки.

Помимо структурных особенностей у пункта НР есть параметры его расположения. Графов может быть бесконечно много. Вершины графа располагаются свободно или их положение ограничивается сеткой, в каждой ячейке которой располагается один элемент. Математически это можно представить в виде матрицы целых чисел, каждый элемент которой является порядковым номером пункта ночной расстановки.

Слева формы расположен список указателей. В середине формы находится графическая область, на которой отображается построенный граф. В верхней части формы расположено функциональное меню. Элемент, который необходимо вставить в дерево, выбирается в левой части и переносится в центральную часть путем удержания в нажатом состоянии левой кнопки манипулятора типа «мышь». Положение элементов определяется графической сеткой. Элементы можно свободно перемещать. Связь между элементами образуется при наложении одного элемента на другой. После образования связи дочерний элемент самостоятельно возвращается на свое первоначальное место. Реализованы операции удаления элементов с графической области, редактирования связей и хранения информации о построенных деревьях в базе данных. Верхний элемент древа соответствует первой заполняемой точке НР. Для некоторых станций может быть построено несколько несвязанных деревьев.

Для удобства редактирования параметров графика необходимо предоставлять информацию пользователю в наглядном и доступном виде. Эти манипуляции неразрывно связаны с понятием интерфейса рабочей среды программного продукта. В работе реализована функция закрытия формы ввода и редактирования точек НР с сохранением и без него.
Разработанное программное обеспечение внедрено в АСП ПГД ППМ.

Библиографическая ссылка:

Сафронов, А. И. Автоматизированная организация ночной расстановки на линии метрополитена / А. И. Сафронов, С. Г. Антропов // Труды научно-практической конференции «Неделя науки-2012. Наука транспорту». - М.: МИИТ. - 2012. - C. III-108.

Пьей Сонэ Аунг (АУМ-611), Сафронов А.И. (аспирант)

АНАЛИЗ СРЕДСТВ ВИЗУАЛИЗАЦИИ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ПОСТРОЕНИЯ ПЛАНОВОГО ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ПАССАЖИРСКИХ ПОЕЗДОВ МЕТРОПОЛИТЕНА НА БАЗЕ АППАРАТА СЕТЕЙ ПЕТРИ

Московский метрополитен - обширное транспортное предприятие, в работу которого вовлечено большое количество человеческих и материальных ресурсов. Автоматизация различных технологических процессов на Московском метрополитене позволяет облегчить работу специалистов различных служб метрополитена.

Важную роль при автоматизации составления планового графика движения (ПГД) поездов играет решение задачи визуализации и коррекции информации в принятом формате. Созданный разработчиками системы аппарат позволяет выполнять существующие и учитывать вновь возникающие требования заказчика в лице инженеров-графистов Службы движения Московского метрополитена.
Целью работы является разработка алгоритмов графического отображения и коррекции информации в ПГД пассажирских поездов метрополитена.

Для выполнения сформулированной цели требуется решить следующие задачи:

- провести анализ развития автоматизации планирования перевозочного процесса на линиях метрополитена;
- выполнить формализацию задачи;
- разработать алгоритмы визуализации и коррекции информации;
- разработать программное обеспечение модулей визуализации;
- провести тестирование разработанных модулей;
- составить инструкцию пользователя.

В вопросах визуализации интерфейса ПГД центральное место занимает работа с «образом нитки». В состав этой работы входят следующие простейшие операции:

1. Создание нитки;
2. Укорачивание нитки;
3. Удлинение нитки;
4. Связывание ниток;
5. Коррекция расписания;
6. Ввод сверхрежимных выдержек (СРВ).

В работе рассматривается решение задачи визуализации образов ниток, приводится математическое описание проводимых операций с использованием аппарата сетей Петри.

Отметим, что основой реализации автоматизированного построения ПГД является коррекция расписания. Коррекция расписания ниток является простейшей операцией. На основе простейших операций строятся более сложные, составные операции.
Авторами с использованием сетей Петри рассмотрены простейшие операции. Каждая из этих операций разбивается на структурные блоки:

- инициализации;
- действий по созданию нитки;
- прорисовки/визуализации образа нитки;
- невыполнения операции.

По результатам исследования этих блоков авторами разработана обобщённая блок-схема простейших операций, проводимых над нитками ПГД. Вместе с тем, авторами выделена обобщённая структура классов программной среды, которые в своём составе содержат:

- процедуру инициализации операции, в которой происходит определение основных переменных и их начальных значений, необходимых для выполнения операции;
- процедуру выполнения операции, включающую в себя операции по созданию или коррекции нитки с последующей визуализацией образа нитки.

Поскольку программный модуль визуализации постепенно обновляется, дополняется и корректируется, он может накапливать в своём составе однотипные процедуры, что приводит к увеличению времени, затрачиваемого на расчёты. Проведённый анализ простейших процедур с использованием математического аппарата сетей Петри позволил выявить однотипные процедуры, что привело к существенному упрощению структуры операций и сокращению времени, затрачиваемого на расчёты.

Программный модуль визуализации интерфейса ПГД успешно прошел тестирование инженерами-графистами Московского метрополитена. В ходе тестирования ошибок не выявлено. В настоящее время программный модуль введён в состав АСП ПГД ППМ, внедрённой на Московском метрополитене.

Библиографическая ссылка:

Сафронов, А. И. Анализ средств визуализации автоматизированной системы построения планового графика движения пассажирских поездов метрополитена на базе аппарата сетей Петри / А. И. Сафронов, Пьей Сонэ Аунг // Труды научно-практической конференции «Неделя науки-2012. Наука транспорту». - М.: МИИТ. - 2012. - C. III-106-III-107.

Мин Вэй Чжо (АУМ-611), Сафронов А.И. (аспирант)

ОРГАНИЗАЦИЯ ПЕЧАТИ РЕЗУЛЬТАТОВ РАСЧЁТА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ В АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ ПОСТРОЕНИЯ ПЛАНОВОГО ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ПАССАЖИРСКИХ ПОЕЗДОВ МЕТРОПОЛИТЕНА

Движение поездов по линиям метрополитена осуществляется в соответствии с плановым графиком движения (ПГД), процесс составления которого является одной из сложнейших задач.

Качество перевозки пассажиров по линиям метрополитена зависит от правильной организации движения пассажирских поездов. ПГД отображает всю информацию о движении пассажирских поездов метрополитена. Таким образом, качество перевозки пассажиров напрямую зависит от качества составленного графика. Качество графика необходимо оценивать.

В автоматизированной системе построения планового графика движения пассажирских поездов метрополитена (АСП ПГД ППМ) организован модуль обсчёта показателей качества графика, а также модуль вывода результатов этого обсчёта, который вызывается путём выбора в меню «Вид» пункта «Обсчёт графика». В этом модуле содержится информация об обобщённых результатах, таких как поездо-километры и вагоно-километры. Для тех случаев, когда этой информации недостаточно, необходимо перейти к полному обсчёту графика, где приведены результаты обсчёта прочих эксплуатационных показателей:

- количества поездов на графике;
- количества составов на графике;
- нулевого пробега;
- пробега с нулевым;
- общих поездо-часов;
- поездо-часов в движении;
- простоя;
- эксплуатационной скорости;
- технической скорости.

Эти показатели качества и ранее рассчитывались в соответствующем модуле АСП ПГД ППМ для всего графика. В настоящее время авторами введён расчёт этих показателей и для различных участков линии поперегонно.

Такая информация необходима для оценки качества составленного графика. Прежде всего, качество графика оценивается из условия минимума затрат электроэнергии. Таким образом, упомянутая ранее информация должна быть в надлежащем виде предоставлена пользователям системы, а также приведена к виду, удобному для передачи в другие службы метрополитена. Поскольку другие службы не имеют возможности использования АСП ПГД ППМ, то информацию об обсчёте графика им необходимо предоставлять в печатном виде. Одной из возможностей печати информации является разработанный авторами блок передачи в документ Microsoft Excel.

В АСП ПГД ППМ также существует собственный модуль печати упомянутой информации в требуемом заказчиком формате. Авторами составлены алгоритмы, отражающие процесс печати автоматизированного обсчёта эксплуатационных показателей графика. Этот модуль включает в себя следующие блоки печати:

- результаты по депо;
- обобщённые результаты;
- результаты полного обсчёта.

Также авторами разработан и новый блок печати, в котором собраны результат обсчёта графика для различных участков поперегонно.

Печать итоговых результатов расчёта производилась при помощи лазерного принтера Canon LBP-1120 на формат листа А4. Печать промежуточных результатов, в ходе отладки программного обеспечения, проводилась с использованием виртуального принтера PDFCreator. Этот способ отладки позволяет экономить бумагу, что, в свою очередь, делает проведение экспериментов в ходе рассматриваемых разработок более дешёвыми.

Время, затрачиваемое на ручной обсчёт графика, несопоставимо велико, по сравнению со временем, затрачиваемым на автоматизированный обсчёт. Таким образом, можно утверждать, что разработанное нововведение является экономически оправданным. Программное обеспечение внедрено и функционирует в составе АСП ПГД ППМ, внедрённой на Московском метрополитене.

Библиографическая ссылка:

Сафронов, А. И. Организация печати результатов расчёта эксплуатационных показателей в автоматизированной системе построения планового графика движения пассажирских поездов метрополитена / А. И. Сафронов, Мин Вэй Чжо // Труды научно-практической конференции «Неделя науки-2012. Наука транспорту». - М.: МИИТ. - 2012. - C. III-103-III-104.