Информационные технологии на транспорте: Рабочая программа, задания на контрольные работы, методические указания к лабораторным работам

Министерство образования РФ СЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра автомобильного транспорта

СРЕДСТВА СВЯЗИ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ НА ТРАНСПОРТЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ НА АВТОМОБИЛЬНОМ ТРАНСПОРТЕ Рабочая программа Задания на контрольные работы Методические указания к выполнению лабораторных работ

Факультет экономики, менеджмента и автомобильного транспорта Специальность:

240100 - организация перевозок и управление на транспорте (автомобильном) 150200 - автомобили и автомобильное хозяйство

Санкт-Петербург 2000

Утверждено редакционно-издательским советом университета

УДК 629.113:65.011.56 (07) Средства связи и информационные технологии на транспорте. Информационные технологии на транспорте: Рабочая программа, задания на контрольные работы, методические указания к лабораторным работам. - СПб.: СЗТУ, 2000.- 13с. Приведена рабочая программа курса «Средства связи и информационные технологии на транспорте», охватывающая основные понятия и принципы информационной технологии, проблемы использования ПЭВМ на автомобильном транспорте и математические методы решения автотранспортных задач. Рабочая программа предназначена для студентов специальности 240100 и 150200. Приведены задания на контрольные работы и методические указания к лабораторным работам, выполняемых с использованием ПЭВМ. Рабочая программа разработана в соответствии с требованиями Государственных образовательных стандартов Высшего профессионального образования по спец. 150200, 240100. Рассмотрено кафедрой автомобильного транспорта 14 декабря 1999г., протокол № 9, одобрено методической комиссией факультета экономики, менеджмента и автомобильного транспорта 20 декабря 1999г., протокол №4 Рецензенты: кафедра автомобильного транспорта СЗТУ (А.Б. Егоров, канд. техн. наук, доц., и.о. зав. каф.); зам. генерального директора АО «Сервис-фирма «АРДИС» Составители

Кудряшов Ю.А., канд. техн. наук, проф.; Прудовский Б.Д., канд. техн. наук, доцент; Екшикеев Т.К., ст. преп.; Сафонов А.Е., канд. техн. наук, доцент.

© Северо-Западный государственный заочный технический университет, 2000

2

ВВЕДЕНИЕ Целью преподавания курса «Средства связи и информационные технологии транспортного процесса» для студентов специальности 240100 является формирование системы научных и профессиональных знаний и навыков в области управления автомобильным транспортом. При изучении дисциплины студент получает знания о современных средствах связи, информационных технологиях, СУБД, вычислительных сетях, методах управления автотранспортным производством, алгоритмах эффективного принятия оперативных решений на транспорте. Основными задачами изучения дисциплины являются: -формирование у студентов научного мышления, умения применять его на практике, понимания социальной и гуманитарной направленности информационных систем; -овладение программно-целевыми методами системного анализа и прогнозирования информационных потоков; -создание у студентов основ теоретической подготовки в области управления АТП; -выработка у студентов приемов и навыков в решении инженерных задач связанных с управлением и интенсификацией производства, экономических проблем. Дисциплина «Средства связи и информационные технологии» изучается посредством чтения лекций и самостоятельной работы над учебной и научно-технической литературой. Все разделы изучаемой дисциплины получают практическое закрепление знаний в процессе лабораторно-практических занятий, и контрольных работ. В результате изучения дисциплины будущий инженер должен знать: -роль связи в организации транспортного обслуживания; -назначение и виды систем и средств связи на транспорте; -сферы применения различных систем связи на транспорте; -алгоритмы эффективного принятия оперативных решений; -АСУ на транспорте; -взаимосвязь глобальной системы передачи, хранения и обработки информации с информационными потоками в транспортных системах.

3

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА (130 ч.) ВВЕДЕНИЕ (2 ч.) [6]

Основные задачи по развитию транспорта. Значение совершенствования управления в повышении эффективности автомобильного транспорта. Влияние роста масштабов и сложности автотранспортного производства. 1. Основы информатики и информационной технологии 1.1. Современные средства связи [2]

Связь и ее роль в организации транспортного обслуживания. Назначение и систем и средств связи на транспорте, их характеристики. Внутриофисная связь. Учрежденческие АТС. Радиотелефоны, телефоны с радиотрубками. Радиотелефонные системы дальнего радиуса действия. Диспетчерская одночастотная связь. Сотовые телефоны. Микросотовые системы подвижной связи. Локальные пейджинговые сети. Портативные спутниковые системы. Инмарсат. 1.2. Современные проблемы информатики [1]

Понятие информационной технологии (ИТ). Структурные компоненты ИТ - технические средства, программно-алгоритмическое и информационно-методическое обеспечение, организационное обеспечение. Значение и взаимосвязь компонентов ИТ. Факторы и этапы развития ИТ. Сущность проблемы внедрения новой ИТ. ПЭВМ как элемент информационной технологии. 1.3. Системы управления базами данных [1]

Типы и структуры данных. Устройства внешней памяти. Основные технические характеристики устройств внешней памяти – емкость, время доступа, форматы записей. Архитектура банка данных. Логическое и концептуальное проектирование баз данных. Сетевая, иерархическая и реляционная модель данных. Промышленные системы управления базами данных. 4

1.4. Вычислительные сети [ 1 ], [ 7 ]

Системы обработки данных, варианты организации систем обработки данных: пакетная обработка, интерактивная, ЛВС, распределенная обработка. Параметры систем обработки данных и целесообразность сферы их применения. Назначение и принципы построения сетей, их преимущества и тенденции развития. Локальные сети персональных ЭВМ. Одноранговые сети. Сети на основе сервера. Базовые топологии сети. Сетевой кабель. Платы сетевого адаптера. Эталонная модель взаимодействия открытых систем. Маршрутизаторы и коммутаторы. Виды использования Интернет: связь, поиск информации. Обеспечение информации в каналах коммуникаций. 2. Информационные технологии на автомобильном транспорте 2.1. Управление автотранспортным производством как объектом автоматизации [ 4 ], [ 5 ]

Организационно-техническая и социально-экономическая характеристика автотранспортного производства. Особенности автотранспортного производства как объект управления. Сущность процесса управления и роль информации в его осуществлении. Системы управления на автомобильном транспорте: цели управления, субъект и объект управления, основные принципы, методы и функции управления. Типы структур управления автотранспортным производством. Линейная и функциональная структуры управления. Проблема централизации и децентрализации в управлении автомобильным транспортом. Централизация управления перевозками и техническим обслуживанием и ремонтом как объективная предпосылка автоматизации управления. Автоматизированная система управления автомобильным транспортом (АСУ-автотранспорт) и составляющие ее подсистемы. Функциональные и обеспечивающие подсистемы «АСУ-автотранспорт», их назначение и характеристика. Степень автоматизации функций и задач управления АСУ различных уровней управления. Направления развития АСУ на автомобильном транспорте. Внедрение персональных ЭВМ и АРМ в АСУ.

5

2.2. Применение ПЭВМ в АСУ на автомобильном транспорте 2.2.1. Автоматизированные системы планирования и управления грузовыми перевозками [4]

Необходимость автоматизации планирования перевозочного процесса. Основные задачи планирования перевозочного процесса. Организация информационных потоков в условиях АСУ. Технологические процессы подготовки и обработки информации. Организационная структура и технология оперативного управления внутригородскими грузовыми перевозками в условиях АСУ. Принципы построения и основные характеристики автоматизированной системы диспетчерского управления грузовыми перевозками (АСДУ-Г). Режимы и технология функционирования АСДУ-Г. Комплекс задач АСДУ-Г. Структура и состав технических средств. Экономическая эффективность внедрения АСДУ-Г. Автоматизация управления перевозками сельскохозяйственных грузов в период уборки урожая. Применение ПЭВМ в организации перевозок в транспортных узлах. Основные направления внедрения ПЭВМ в управлении грузовыми перевозками. Принципы создания сети автоматизированных рабочих мест управленческого персонала. Состав и структура комплекса технических средств "АРМ-автотранспорт". 2.2.2. Автоматизированная система оперативного управления техническим обслуживанием и текущим ремонтом подвижного состава [ 4 ], [ 5 ] Организационная структура системы управления ТО и ТР на уровне территориального объединения автомобильного транспорта. Комплекс задач, решаемых АСОУ ТС и ТР. Структурная схема комплекса технических средств с использованием АРМ на базе микроЭВМ. Технология функционирования системы. АСОУ ТО и ТР на уровне автотранспортного предприятия. Состав автоматизируемых функций технической службы. Структурная схема и функционирование АСОУ ТО и ТР АТП.

6

2.2.3. Автоматизированная система технико-экономического планирования и учета [ 4 ], [ 5 ] Особенности организации технико-экономического планирования в условиях АСУ. Прогнозирование и использование результатов расчетов для перспективного планирования. Организация обработки первичных документов. Обработка путевой документации (путевых листов, товарно-транспортных документов). Автоматизация учета и расчетов технико-эксплуатационных показателей использования подвижного состава, расчетов за транспортные услуги. Автоматизация учета расхода топлива, расчет затрат на топливо, резину, запчасти, эксплуатационные материалы. Организация автоматизированного составления отчетности на базе первичных документов. 2.2.4. Проектирование и внедрение АСУ. [ 4 ], [ 5 ] Системный подход к разработке АСУ. Критерии эффективности разработки, экономическая эффективность АСУ. Методы разработки подсистем АСУП. Определение очередности внедрения задач АСУП. Элементы системного анализа АСУП. Внешнее и внутреннее проектирование. Типовая структура АСУП. Анализ функциональных подсистем. Логико-информационная связь задач в АСУП. Сущность и основные направления интеграции управлением. 3. Математические методы на автомобильном транспорте 3.1. Задачи и методы линейного программирования [3] Роль математических методов в повышении эффективности работы автомобильного транспорта. Сферы применения математических методов на автомобильном транспорте. Постановка задач оптимизации. Выбор целевой функции и ограничений. Математическая формулировка оптимизационной задачи. Классификация оптимизационных задач. Понятие о математическом программировании. Линейное программирование: основные понятия, постановка задачи. Транспортная задача линейного программирования. Общая постановка задачи, критерий оптимизации, ограничения. Математическая модель задачи. Закрытая и открытая модели. Транспортная задача с 7

запретами. Методы решения транспортной задачи. Общая схема и вычислительный алгоритм метода потенциалов. Способы составления допустимого исходного плана. Принцип оптимальности допустимого плана. Процедура выявления потенциальных клеток. Алгоритм улучшения неоптимального плана. Вырожденная задача. Учет дополнительных условий при решении транспортной задачи методом потенциалов. 3.2. Методы решения автотранспортных задач [3] Постановка задач определения кратчайших расстояний и маршрутов движения автомобилей между пунктами на заданной транспортной сети. Математическая модель задачи, метод решения и алгоритм. Анализ полученного решения. Постановка задачи минимизации транспортной работы при перевозке неоднородных взаимозаменяемых продуктов. Математическая модель задачи. Метод и алгоритм решения задачи. Способ определения вариантов оптимального плана. Сменно-суточное планирование перевозок помашинных отправок грузов. Постановка задачи минимизации порожних пробегов автомобилей. Математическая модель задачи, метод и алгоритм решения. Метод совмещенных планов. Составление и решение матрицы порожних пробегов автомобилей. Составление матриц совмещенных планов. Выявление и расчет маршрутов движения. Модели и методы управления технической эксплуатацией автомобилей. Методы оценки динамики и определения нормативных значений показателей технической эксплуатации автомобиля. Планирование нормативов при различных стратегиях списания автомобилей. Модели управления возрастной структурной парка автомобилей. Управление производительностью парка. Задачи и методы оптимизации показателей работоспособности парка автомобилей. Оптимизация показателей безотказности. Определение периодичности и трудоемкости технических воздействий.

8

Примерный перечень лабораторно-практических работ (20 ч.) При проведении занятий для студентов различных форм обучения преподавателем могут быть представлены для выполнения различные работы, объем которых в сумме не должен превышать: 16 часов для лабораторных работ и 4 часа для практических. 1. Изучение системы управления и структуры АСУ АТП ......................4ч. 2. Изучение и работа АРМов работников технической службы

АТПИ........................................................................................................4ч. 3. Изучение и работа АРМов работников службы эксплуатации АТП...........................................................................................................4ч. 4. Изучение и работа АРМов служб управления АТП.............................4ч. Перечень практических занятий (4 ч.) 1. Алгоритмы и методы решения транспортной задачи линейного

программирования ..................................................................................4ч. 2. Планирование перевозок мелкопартионных грузов.............................4ч. 3. Распределение подвижного состава по маршрутам .............................4ч. 4. Автоматизированные рабочие места управленческого персонала автотранспортного предприятия............................................................4ч. Л И Т Е Р А Т У Р А ОСНОВНАЯ:

1. Советов Б.Я. Информационная технология. Учебник для вузов. М. Высшая школа, 1994, -366 с. 2. Ламекин В.Ф. Оргтехника. Ростов-на-Дону: изд-во «Феникс». 480 с. 3. Бобарыкин В.А. Математические методы решения автотранспортных задач: Учебное пособие. –Л.: СЗПИ, 1986, -84 с. ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ:

4. Обыденнов А.П. и др. Совершенствование системы управления автотранспортным предприятием. - М., Транспорт, 1992, -230 с. 5. Елизаров В.А., Львин М.Е., Сахаров В.П. Автоматизированные системы управления на автомобильном транспорте. -М., Транспорт, 1983, -230 с

9

6. ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТРАНСПОРТНАЯ ПОЛИТИКА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ концепция. /Автомобильный транспорт, №1, 1998. 7. Microsoft Corporation. Компьютерные сети. Учебный курс. –М. 1997. –696 с. Тематический план лекций (16 ч.) 1. Введение. Задачи курса. Современные средства связи. Современные проблемы информатики..........................................................................4ч. 2. Системы управления базами данных Вычислительные сети. Управление автотранспортным производством как объектом автоматизации. Автоматизированные системы планирования и управления грузовыми перевозками......................................................4ч. 3. Автоматизированная система оперативного управления техническим обслуживанием и текущим ремонтом подвижного состава. Автоматизированная система технико-экономического планирования и учета. Проектирование и внедрение АСУ.............................................4ч. 4. Задачи и методы линейного программирования. Методы решения автотранспортных задач .........................................................................4ч.

10

ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫ Контрольная работа №1 Найти максимальное количество информации, которое может быть передано из источника S в сток t по сети, представленной на рисунке. Пропускные способности дуг Uij Мбит/с выбираются по шифру студента согласно таблице 1. U12

1 Us1

2

U2t U1t

Us2

t

U23

S Us3

U3t

3 Таблица 1

Us1, U1t Us2, U2t Us3, U23 U12, U3t

(последняя цифра шифра + 3) (предпоследняя цифра шифра + 3) (последняя цифра шифра + 1) (предпоследняя цифра шифра + 1) Контрольная работа №2

Требуется выбрать и дать техническое и экономическое обоснование выбора информационного оборудования (вычислительной техники, средств связи и т.д.) подразделения автотранспортного предприятия (табл.2). Вид рекомендуемой для закупки аппаратуры и ее технические характеристики должны быть обоснованы спецификой задач, для выполнения которых она приобретается, при этом следует учитывать финансовые возможности организации и число сотрудников рассматриваемого отдела (табл.3). В отделе должна быть установлена локальная сеть.

11

Таблица 2 № варианта 1 2 Подраз- Бухгалтерия деление

последняя цифра шифра

3

4

5

Диспетчерская

6

Произв.технич.

7

8

9

Ремонтная зона

0

Плановоэконом.

Таблица 3 № варианта предельная сумма расхода (тыс. у.е.) число сотрудников

предпоследняя цифра шифра

1

2

3

4

5

6

7

8

9

0

6.5

7

8

9

10

11

12

13

14

16

4

5

6

7

7

7

8

8

8

9

В работе должна быть представлена принципиальная схема локальной сети, состав технических средств (табл.4), перечень программного обеспечения. Таблица 4 Должность сотрудника

Кол-во

Технические характеристики

Стоимость одного экземпляра

Общая стоимость

…

…

…

…

…

Предоставленные средства должны быть израсходованы полностью.

12

ЛР № 020308 от 14.02.97

Редактор В.В. Рачеева Подписано в печать _________ Формат 60х84 1/16 . Б.кн.-журн. П.л. ___ Б.л. ___ РТП РИО СЗТУ Тираж _______. Заказ 61 Редакционно-издательский отдел Северо-Западного государственного заочного технического университета 191065, Санкт-Петербург, ул.Миллионная, 5

13