7
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................................. 9
1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ .............................................................................. 12
1.1. Технико-экономическая характеристика предметной области и
предприятия. Анализ деятельности «КАК ЕСТЬ».............................................. 12
1.1.1. Характеристика предприятия и его деятельности ................................ 12
1.1.2. Организационная структура управления предприятием ..................... 14
1.1.3. Программная и техническая архитектура ИС предприятия ................ 19
1.2. Характеристика комплекса задач, задачи и обоснование необходимости
автоматизации ......................................................................................................... 24
1.2.1. Выбор комплекса задач автоматизации и характеристика
существующих бизнес-процессов ..................................................................... 24
1.2.2. Определение места проектируемой задачи в комплексе задач и ее
описание ............................................................................................................... 26
1.2.3. Анализ информационных потоков проектируемой задачи ................. 30
1.2.4. Анализ системы обеспечения информационной безопасности и
защиты информации............................................................................................ 33
1.3. Анализ существующих разработок и выбор стратегии автоматизации
«КАК ДОЛЖНО БЫТЬ»........................................................................................ 36
1.3.1. Анализ существующих разработок для автоматизации задачи .......... 36
1.3.2. Выбор и обоснование стратегии автоматизации задачи ...................... 37
1.3.3. Выбор и обоснование способа приобретения ИС для автоматизации
комплекса задач ................................................................................................... 38
1.4. Обоснование проектных решений ............................................................... 39
1.4.1. Обоснование проектных решений по информационному обеспечению
.................................................................................................................... 39
1.4.2. Обоснование проектных решений по программному обеспечению .. 40
1.4.3. Обоснование конкретных решений по техническому обеспечению .. 43
2. ПРОЕКТНАЯ ЧАСТЬ ......................................................................................... 45
2.1. Разработка проекта автоматизации .............................................................. 45
2.1.1. Этапы жизненного цикла проекта автоматизации ............................... 45
2.1.2. Ожидаемые риски на этапах жизненного цикла и их описание ......... 56
2.1.3. Организационно-правовые и программно-аппаратные средства
обеспечения информационной безопасности и защиты информации ........... 61
2.2. Информационное обеспечение задачи ........................................................ 64
2.2.1. Характеристика нормативно-справочной, входной и оперативной
информации .......................................................................................................... 64
2.2.2. Характеристика результатной информации .......................................... 70
2.3. Программное обеспечение задачи ............................................................... 72
2.3.1. Сценарий диалога..................................................................................... 72
2.3.2. Характеристика базы данных ................................................................. 76
2.3.3. Структурная схема пакета ....................................................................... 82
8
2.4. Испытания разработанного решения ........................................................... 84
2.4.1. Перечень объектов и функций, подлежащих испытаниям .................. 85
2.4.2. Методы проведения испытаний ............................................................. 85
2.4.3. Проведение проверочных испытаний и их результаты ....................... 90
3. ОБОСНОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЕКТА .. 97
3.1. Выбор и обоснование методики расчета экономической эффективности ..
.......................................................................................................................... 97
3.2. Результат расчетов показателей экономической эффективности проекта ..
.......................................................................................................................... 98
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ....................................................................................................... 110
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ....................................................................................... 113
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 .................................................................................................... 116
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 .................................................................................................... 117
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 .................................................................................................... 129
9
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время информационные технологии имеют все большее
значение при работе предприятий любых сфер деятельности. Ведется
автоматизация всех возможных процессов: от мониторинга показателей
датчиков на заводах до управления документооборотом внутри организации и
анализа большого объема данных для прогнозов курса рубля. Автоматизация не
обошла и транспортную сферу: вводятся как информационные системы для
автоматизации логистики и ведения учета ресурсов на небольших
предприятиях, так и сложные автоматизированные системы управления
технологическим процессом, включающие в себя подсистемы, обеспечивающие
автоматизацию транспортной логистики, диспетчеризацию движения, учет и
контроль ресурсов, документооборот внутри предприятия и автоматизацию
прочих процессов в зависимости от размера предприятия и специфике его
деятельности.
Однако, при работе общественного транспорта крайне важно
рациональное потребление доступных ресурсов, их снижение, и при этом
удержание качества обслуживания пассажиров на должном уровне. Для
выполнения этой работы используется кропотливый труд аналитиков, логистов
и графистов. Однако эту работу возможно и нужно автоматизировать, что
приведет как к снижению затрат человекочасов, а значит и бюджета, так и к
снижению количества ошибок при планировании перевозок, и чем крупнее
предприятие, тем больше эффективность автоматизации этого процесса.
В отличие от обычных предприятий обеспечения пассажирских
перевозок, метрополитены представляют из себя крайне сложную и крупную
структуру, где критически важны и, соответственно, досконально
высчитываются параметры движения поездов. Цель данного дипломного
проекта – облегчение этой работы и обеспечение своевременного реагирования
на отклонения показателей загруженности линий от ожидаемых путем введения
автоматизированной системы. В проекции этой цели перед автоматизированной
системой поставлен комплекс обобщенных задач, в который входят:
10
Оптимизация параметров трафика для снижения износа составов и
при этом осуществления должного качества пассажирских перевозок;
Облегчение работы диспетчеров;
Обеспечение возможности своевременно отвечать на необходимость
изменить действующий график движения поездов.
В комплекс конкретных же задач, поставленных перед системой, входят:
Сбор и мониторинг данных по загруженности линий метрополитена и
станций;
Сбор и мониторинг актуальных параметров трафика на линии;
Анализ и вычисление оптимальных параметров трафика
метрополитена с учетом загруженности, предельно допустимых
показателей движения и имеющихся ресурсов.
Учитывая специфику рассматриваемого предприятия, разрабатываемая
система должна отвечать следующим требованиям:
Высокая точность вычислений;
Высокое быстродействие системы;
Высокая безопасность системы, в том числе обеспечение
отказоустойчивости и стабильности работы системы.
Для разработки системы необходимо провести комплексную работу, в
которую будет входить:
Обобщенный сбор и анализ данных о предприятии: специфике
деятельности, экономических показателях, организационной
структуре, программной и технической архитектуре, организации
обеспечения информационной безопасности и защиты данных;
Выделение и обоснование решаемой задачи, определение ее места в
комплексе уже существующих процессов;
Разработка стратегии реализации проекта;
Обоснование конкретных проектных решений, в частности: описание
потоков данных, выбор СУБД, языка программирования, принятие
11
решений по техническому обеспечению;
Выбор стандарта жизненного цикла проекта, анализ рисков на каждой
стадии выбранного жизненного цикла в рамках проекта;
Разработка информационных потоков в контексте функционирования
системы, разработка информационной базы автоматизированной
системы;
Проектирование функций и модулей системы, описание процесса ее
функционирования и организации диалога с пользователем;
Выбор способа тестирования системы, разработка методики
испытаний в рамках проекта, проведение предварительных
испытаний;
Анализ и обоснование экономической эффективности проекта.
12
1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1. Технико-экономическая характеристика предметной области и
предприятия. Анализ деятельности «КАК ЕСТЬ»
1.1.1. Характеристика предприятия и его деятельности
Главная и единственная цель функционирования ГУП «Московский
метрополитен» – обеспечение скоростных пассажирских перевозок. Таким
образом, перед предприятием стоит задача создания комфортной и
бесперебойно работающей системы транспорта. Путевая инфраструктура
предприятия продолжает расширяться и усложняться. Так, для
совершенствования инфраструктуры ежегодно строятся новые станции, а в
2019 году была открыта пятнадцатая, Некрасовская, линия, необходимая для
разгрузки Таганско-Краснопресненской линии. Деятельность предприятия
значительно снижает нагрузку дорожной инфраструктуры города Москвы,
обеспечивая большую часть пассажирских перевозок: согласно годовым
отчетам и данным инвестиционного портала, с 2010 года по 2019 год доля
Московского метрополитена в перевозке пассажиров среди представителей
городского транспорта колеблется в районе 55-56%.
Решение о создании подземного транспортного сообщения в Москве
было принято 15 июня 1931 года, а в ноябре 1931 года уже было начато
строительство первого опытного участка. Технический проект первой очереди
метрополитена был утвержден в 1933 году, маршрут был выбран с учетом
пассажирских потоков для разгрузки наиболее неблагоприятных участков. 26
апреля 1935 года было построено электродепо «Северное», а 15 мая была
открыта первая линия Московского метрополитена, включающая в себя
тринадцать станций: «Сокольники», «Красносельская», «Комсомольская»,
«Красные Ворота», «Кировская» (сейчас «Чистые пруды»), «Дзержинская»
(«Лубянка»), «Охотный Ряд», «Библиотека имени Ленина», «Дворец советов»
(«Кропоткинская») и «Парк Культуры», на ответвлении от станции «Охотный
Ряд» были открыты станции «Улица Коминтерна» («Александровский сад»),
«Арбатская» и «Смоленская». Место метрополитена в жизни города было
13
определено уже тогда Пленумом ЦК: «Главным средством, решающим
проблему быстрых и дешевых людских перевозок, должно быть метро». За
время своего существования Московский метрополитен награждался трижды: в
1946 году Красным знаменем Государственного комитета обороны за успешное
выполнение заданий военного времени, в 1947 году орденом Ленина за
образцовую организацию работы по перевозкам населения и успешное
освоение новой техники и в 1985 году орденом Трудового Красного Знамени за
успешное выполнение планов перевозки пассажиров. Также в 1955 году указом
Президиума верховного совета СССР метрополитену было присвоено имя В.И.
Ленина.
На сегодняшний день Московский метрополитен является первым в
мире по надежности и соблюдению графика – 99,98% соблюдение графика
движения поездов, интенсивности движения – самый короткий интервал
движения поездов, составляющий 90 секунд, а также по максимальной
провозной способности. Практически по всем другим показателям Московский
метрополитен входит в первую тройку метрополитенов мира.
В таблице 1 приведены главные технико-экономические показатели
деятельности ГУП «Московский метрополитен».
Таблица 1
№
п/п
Наименование характеристики
(показателя)
Значение показателя
за 2019 год
1
Количество пассажиров, перевезенных за год
2560,7 млн. пасс.
2
Максимальное количество пассажиров,
перевезенных за сутки
9 432 052 пасс.
3
Доходы от перевозки пассажиров всего
113 млрд. руб.
4
Количество работников
60,6 тыс. чел.
5
Количество линий
16
6
Эксплуатационная длина линий в двухпутном
исчислении
408,1 км
7
Количество станций
275
8
Количество депо
20
9
Эксплуатационный парк вагонов
5956
10
Количество вентиляционных шахт
523
11
Количество местных вентиляционных систем в
эксплуатации
10847
12
Количество водоотливных установок
1231
13
Количество подстанций
401
14
Протяженность кабельной сети
26,4 тыс. км
14
Продолжение таблицы 1
№
п/п
Наименование характеристики
(показателя)
Значение показателя
за 2019 год
15
Количество систем теплоснабжения
358
16
Количество поездов, пропускаемых за сутки по
линиям
Более 12 тыс.
17
Общий пробег вагонов
988,3 млн. ваг. км
18
Средняя наполненность вагона
40,27
19
Средняя дальность поездки пассажира метро
15,2 км
20
Средняя эксплуатационная скорость поездов
40,78 км/ч
21
Выполнение графика движения поездов
99,98%
1.1.2. Организационная структура управления предприятием
Организационная структура ГУП «Московский метрополитен» состоит
из нескольких блоков: производственно-хозяйственный, планирования и
реализации программ развития, работы с пассажирами, безопасности движения,
транспортной безопасности, управления персоналом, финансово-
экономический и блок закупок, а также из нескольких обособленных отделов.
В связи со сложностью организационной структуры, ее схема разделена
на три части:
1. Производственно-хозяйственный блок (рисунок 1).
2. Блок планирования и реализации программ развития, блок работы с
пассажирами, блок безопасности движения, блок транспортной безопасности и
блок управления персоналом (рисунок 2).
3. Финансово-экономический блок, блок закупок, обособленные
отделы (рисунок 3).
Также на рисунке 4 представлена более подробная схема
организационной структуры Службы движения метрополитена.
Рисунок 1. Организационная структура - производственно-хозяйственный блок
16
Рисунок 2. Продолжение организационной структуры