Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации
версия для слабовидящих
Главная / Другое / Геоинформационные системы Железнодорожного транспорта

Геоинформационные системы Железнодорожного транспорта

Курсы профессиональной переподготовки от Московского учебного центра "Профессионал"

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования только до 31 августа действуют скидки до 50% при обучении на курсах профессиональной переподготовки (184 курса на выбор).

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: ВЫБРАТЬ КУРС


Геоинформационные системы Железнодорожного транспорта

 

Особенности ГИС железнодорожного транспорта


Развитие геоинформатики, как науки об автоматизированной обработке пространственно-координированной информации, привело к интенсивному продвижению геоинформационных систем и ГИС-технологий во все сферы человеческой деятельности. В настоящее время ГИС не следует трактовать как географические информационные системы, к чему нас призывают ученые-географы. Значение ГИС в технических приложениях, как информационно-управляющих систем, значительно более перспективно. Наши представления о геоинформационных системах и их роли в науке и технике во многом совпадают, что, безусловно, нашло отражение в формулировке основных понятий и определений геоинформационных систем железнодорожного транспорта.

ГИС железнодорожного транспорта – информационно-управляющая автоматизированная система, призванная обеспечивать решение Задач инвентаризации, проектирования и управления объектов железнодорожного транспорта.

Основной целью создания ГИС железнодорожного транспорта является обеспечение всех сфер его деятельности комплексной пространственно-коор­ди­ни­ро­ванной информацией.

Мощные инструментальные оболочки ГИС позволяют интегрировать в себя любые БД и существующие автоматизированные системы инвентаризации, проектирования и управления. В свою очередь,  информация, полученная а результате работы ГИС, с успехом используется в автоматизированных системах инвентаризации (паспортизации), проектирования (САПР) и управления (АСУ).

В соответствии с Концепцией и Программой информатизации железнодорожного транспорта, ГИС предназначены для информационно-аналитического обеспечения всех Комплексов информационных технологий (КИТ 1, 2, 3, 4). Приоритетными направлениями применения ГИС являются:

по комплексу 1

  • создание для главных путей железных дорог России цифровых моделей, обеспечивающих решение задач автоматизации управления движением поездов;

  • информационно-аналитическое сопровождение перемещения грузов с применением спутниковых навигационных систем;

  • информационно-аналитическая поддержка решения задач диспетчеризации;

  • Информационно-аналитическое обеспечение систем управления железподорожными станциями;

 

по комплексу 2:

  • разработка информационно-аналитической ГИС «Электронная карта сети железных дорог России» как средство повышения эффективности маркетингового управления грузовыми перевозками;

  • прогнозирование функционирования и развития железнодорожного транспорта;

  • Создание автоматизированной системы железнодорожного кадастра как средства управления недвижимостью в условиях рыночной экономики;


по комплексу 3:

  • интеграция ГИС с существующими автоматизированными системами инвентаризации и управления дистанций пути, станций и других линейных предприятий.

  • интеграция ГИС с САПР объектов инфраструктуры железнодорожного транспорта;

  • информационно-аналитическое обеспечение автоматизации управления ремонтными и восстановительными работами;

  • создание реперных систем контроля плана и профиля путей скоростных направлений железных дорог как геометрической основы ГИС, перекрывающей по своей точности все возможные сферы деятельности железнодорожного транспорта;

 

по комплексу 4:

  • информационная поддержка процесса подготовки кадров, способных решать задачи железнодорожного транспорта на основе геоинформацнонных систем и технологий.


ГИС должны обеспечивать ведение единой, оперативно-обновляемой базы геоинформационных данных дорог на всех иерархических электронных карт, планов и масштабных схем, а также средства обмена информацией с другими автоматизированными системами.

Как системы информационно-управляющего типа, ГИС должны содержать:

  • цифровые модели славных, а при необходимости (в ГИС станций и дистанции пути) и цифровые модели станционных путей;

  • данные по мониторингу состояния пути и сооружений, необходимые для решения вопросов автоматизации управления ремонтными и строительными работами;

  • цифровой кадастровый план полосы отвода и охранных зон железных дорог, интегрированной с автоматизированным паспортом дистанции пути;

  • средства разработки приложений для решения задач управления инфраструктурой железной дороги.

Кроме того, ГИС должны обеспечивать:

  • наглядное отображение цифровых моделей карт, планов и объектов железнодорожного транспорта на экранах мониторов и на бумажных носителях;

  • быстрый доступ к информации по любому объекту железной дороги;

  • возможность автоматизированной маршрутизации процесса перемещения грузов в соответствии с заданными условиями;

  • возможность интеграции с автоматизированными системами проектирования ремонтных и выправочных работ;

  • возможность позиционного мониторинга подвижного состава на основе использования спутниковых навигационных систем;

  • возможность использования метризованных растровых изображений, в том числе аэрокосмических снимков, с целью оперативного обновления геоинформации;

  • возможность разработки ГИС-приложений для моделирования динамических процессов и явлений;

  • возможность выполнения проекционных преобразований систем координат и картографических проекций.

Координатные данные в ГИС железной дороги должны быть представлены в согласованных с Федеральной службой геодезии и картографии системах координат. Используемые цифровые карты должны быть сертифицированы той же службой.

ГИС должны содержать согласованную с координатной атрибутивную информацию по техническим службам: пути и сооружений, путевых технических систем, систем электрификации, контактной сети, СЦБ, связи, а также динамические модели мониторинга ресурсов технических систем и устройств.

Правовое обеспечение функционирования ГИС железной дороги должно формироваться па основе существующей государственной и отраслевой нормативной базы.

Так как система БД по управлению инфраструктурой железной дороги распределена по нескольким иерархическим уровням управления, ГИС дорожного уровня должны включать следующие программно-технологические модули (подсистемы):

  управления геоинформационной системой;

   сбора информации;

  ввода данных;

  базы данных;

   расчетно-аналитический;

  документирования и выдачи информации;

   разграничения доступа;

  пользователя.

Подсистема управления ГИС-дороги формируется в ИВЦ дороги на основе комплексной инструментальной ГИС, имеющей расширение для работы с системой управления базами данных (СУБД) DB/2 и распределением ресурсов по всем уровням управления и пользования.

Подсистема сбора и ввода информации распределяется по видам данных. Сбор и согласование координатных данных сосредоточивается и проектно-изыска­тель­ских и научно-исследовательских институтах отрасли, где устанавливаются комплексные инструментальные ГИС, необходимые средства подготовки и цифрования геоданных, средства разработки ГИС-приложений и средства интеграции данных. Атрибутивные данные готовятся техническими отделами линейных подразделений дороги на соответствующих автоматизированных рабочих местах (АРМ) таких, как АРМ ПЧ и др.

База координатных данных, интегрированная с необходимой атрибутивной информацией, формируется в научно-исследовательских и проектно-изыска­тель­ских подразделениях отрасли и передается на сервер СУ ВД в ИВЦ дороги. Необходимая часть геоданных передается на сервер отделений и в ЛВС линейных подразделений дороги. В перспективе обмен геоданными в информационной системе МПС будет организован в режиме клиент-серверных технологий.

Расчетно-аналитическая подсистема также должна иметь распределенную структуру: модули системы автоматизированного проектирования устанавливаются в проектных институтах отрасли; модули автоматизированного управления устанавливаются в ИВЦ дороги и отделений дороги (возможно, в центрах диспетчерского управлении); ГИС-приложеиия по автоматизированному решению типовых задач линейных подразделений устанавливаются в ЛВС технических отделов этих подразделений.

Подсистемы документирования и выдачи информации устанавливаются на всех уровнях управления и пользования.

Если учесть многофункциональность и распределенную структуру системы БД по управлению инфраструктурой железной дороги, то ГИС должны иметь модульную структуру. В каждом линейном подразделении и на каждом уровне управления и пользования должны использоваться только необходимые модули ГИС. При этом необходимо предусмотреть использование современных клиент-серверных технологий и отраслевой системы телекоммуникаций.

Одним из важнейших вопросов при создании ГИС-приложений к системе БД по управлению инфраструктурой железной дороги является обеспечение защитыинформации. Для этого необходима разработка системы доступа к охраняемым сведениям, содержащимся в информации на всех уровнях ее обработки, хранения и представления. Эта система должна быть основана на действующих нормативно-технических и правовых документах, регламентирующих защиту информации.

Известно, что при создании ГИС основные затраты средств и времени (до 70 % и более) связаны со сбором информации, поэтому при создании ГИС-прило­жений к системе БД но управлению инфраструктурой железной дороги необходимо рациональное сочетание различных технологий сбора и обновления геоданных.

Задачи Комплекса 2 не требуют высокой точности позиционирования объектов железнодорожного транспорта. Для их решения вполне достаточно электронной карты (ЭК), полученной оцифровкой карты масштаба 1:1 000000, дополненной возможностями моделирования маркетинговых операций. Оперативное обновление геоинформации ЭК в необходимых случаях может быть выполнено на основе данных аэрокосмического зондирования.

Решение задач по автоматизированному управлению движением поездов (Комплекс 1) в режиме реального времени требует наличия цифровых моделей главных путей, положение которых определено со средней квадратической ошибкой порядка 1–2 м вдоль направления движения ч порядка 0,5–1 м поперек этого направления. Такая точность обеспечивается цифрованием существующих актуальных планов станций и перегонов железных дорог. Для оперативного обновления координатной информации наиболее эффективно применение маршрутной аэросъемки с последующей обработкой материалов на ЦФС. Весьма перспективно создание цифровых моделей путей с помощью геодезических приемников спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС/GPS в кинематическом режиме.

Проведение мониторинга состояния пути и сооружений и ремонтных работ требует создания на железных дорогах страны реперных систем контроля плана и профиля пути. В первую очередь, такие системы создаются на скоростных направлениях. Они обеспечивают определение положения пути относительно ближайших реперов со средней квадратической ошибкой порядка 10 мм. Мониторинг состояния 1 пути и сооружений может осуществляться путем привязки к реперам стандартных геодезических измерений, спутниковых определений, данных электронной тахеометрии и показаний автоматизированных путеизмерительных систем.

Цели и задачи ГИС железнодорожного транспорта

 

Исходя из важности функционирования двух основных автоматизированных систем управления железнодорожным транспортом, а именно автоматизированной системы управления инфраструктурой железнодорожного транспорта и автоматизированной системы управления движением подвижного состава  железных дорог, выделяем такие задачи ГИС, как интеграция существующих информационных потоков и обеспечение систем БД пространственно координированной информацией. Для обеих систем управления существенно использование данных CPHC.

Для первой системы, носящей в большой степени инвентаризационно-кадаст­ровый характер, сбор геоданных требует высокой точности данных СРНС, в то время как автоматизация процесса движения накладывает на ГИС и СРНС требования поддержания динамических топометрических систем координат в режиме реального времени с точностью субметрового порядка.


Структура системы баз данных


Основными системами БД МПС являются система по управлению движения и система БД по управлению инфраструктурой железнодорожного транспорта.

Основными частями системы БД должны быть БД коллективного пользования в части комплекса инфраструктуры, СУБД, гсоинформационная система и прикладное ПО. Система БД имеет возможность вызова из ГИС различных задач и функций моделирования и управления и универсального графическою редактора, в том числе редактора формирования динамических изображений цифровых моделей пути в задачах диспетчеризации и автоматизированного управления движением поездов. БД всех служб должны состоять из централизованной и распределенной частей.

Централизованная часть БД должна формироваться и храниться в ГВЦ МПС. Она должна иметь общую составляющую, включающую общероссийские и общеотраслевые классификаторы и несколько специфических для каждого хозяйства данных и оперативные БД.

Распределенная часть БД формируется на серверах управлений дорог и линейных предприятий. Эта часть БД должна иметь трёхуровневую структуру: данные по линейным предприятиям, дороге и департаменту. Кроме того, часть данных: графических и атрибутивных – формируется непосредственно средствами ГИС, Эта часть также включает централизованный и распределённый комплексы.

Централизованная часть БД ГИС должна содержать: общие для всей инфраструктуры железнодорожною транспорта графические и атрибутивные данные; специфические для каждой службы, по общие доя всего хозяйства данные.

Распределенная часть БД ГИС формируется на серверах управлений дорог и линейных предприятий и содержит специфические данные по хозяйствам: цифровые модели, планы и профили станций и перегонов и атрибутивные данные по этим объектам.

Физическое размещение БД на нескольких удаленных серверах накладывает жёсткие требования к каналам и аппаратуре связи и коммуникационному ПО.

Контрольные вопросы

1.  Понятие ГИС железнодорожного транспорта.

2.  Основные направления применения ГИС железнодорожного транспорта.

3.  Требования, предъявляемые ГИС железнодорожного транспорта.

4.  Программно-технологические модули ГИС железнодорожного транспорта.

5.  Цели и задачи ГИС железнодорожного транспорта.



  • Другое
Описание:

ГИС железнодорожного транспорта – информационно-управляющая автоматизированная система, призванная обеспечивать решение Задач инвентаризации, проектирования и управления объектов железнодорожного транспорта.

Основной целью создания ГИС железнодорожного транспорта является обеспечение всех сфер его деятельности комплексной пространственно-коор­ди­ни­ро­ванной информацией.

Автор Ивашкова Юлия Борисовна
Дата добавления 24.06.2017
Раздел Другое
Подраздел Конспекты
Просмотров 839
Номер материала MA-071469
Скачать свидетельство о публикации

Оставьте свой комментарий:

Введите символы, которые изображены на картинке:

Получить новый код
* Обязательные для заполнения.


Комментарии:

Популярные курсы

Курс повышения квалификации
Курс профессиональной переподготовки «Технология: теория и методика преподавания в образовательной организации»