Управление данными в транспортных системах

УПРАВЛЕНИЕ ДАННЫМИ 

В ТРАНСПОРТНЫХ 

СИСТЕМАХ

В.А. ГВОЗДЕВА

Москва

ИНФРА-М

2021

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Рекомендовано Межрегиональным учебно-методическим советом 

профессионального образования в качестве учебного пособия для студентов 

высших учебных заведений, обучающихся  по укрупненным группам специальностей 
и направлений подготовки 23.00.00 «Техника и технологии наземного транспорта», 

26.00.00 «Техника и технологии кораблестроения и водного транспорта» 

(квалификация (степень) «бакалавр») (протокол № 8 от 22.06.2020)

УДК [004.451.5+656](075.8)
ББК 32.973.26-018.2:39я73
 
Г25

Гвоздева В.А.
Г25 
 
Управление данными в транспортных системах : учебное пособие / 
В.А. Гвоздева. — Москва : ИНФРА-М, 2021. — 234 с. — (Высшее образование: Бакалавриат). — DOI 10.12737/1018180.

ISBN 978-5-16-015126-7 (print)
ISBN 978-5-16-107629-3 (online)

Излагаются темы по теоретическим и практическим основам управления данными, в первую очередь на транспорте. Они посвящены основным 
понятиям и определениям, истории развития, основам управления данными в транспортных системах. Приведены основные методы и модели 
управления данными. Рассмотрены вопросы управления данными в системах различных видов транспорта: водного, железнодорожного, автомобильного, воздушного, трубопроводного, а также специализированного 
и нетрадиционного.
Соответствует требованиям федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования последнего поколения.
Для подготовки студентов вузов и колледжей по специальностям, предполагающим изучение дисциплин, связанных с управлением данными 
в информационно-транспортных системах.

УДК [004.451.5+656](075.8)
ББК 32.973.26-018.2:39я73

Р е ц е н з е н т:
А.Б. Володин, кандидат технических наук, директор Научно-образовательного центра морского и речного транспорта Российского университета транспорта (МИИТ)

ISBN 978-5-16-015126-7 (print)
ISBN 978-5-16-107629-3 (online)
© Гвоздева В.А., 2020

Список основных сокращений

АРМ — автоматизированное рабочее место
АСОД — автоматизированная система обработки данных
АСУ — автоматизированная система управления
БД — база данных
БЗ — база знаний
БнД — банк данных
БСН — береговая система наблюдения
ВТ — водный транспорт
ГВЦ — главный вычислительный центр
ГИС — геоинформационные технологии
ГПД — геопространственные данные, геопространственное  
представление данных
ДД — дорожное движение
ДИСС — дорожная интеллектуальная система связи
ЖД — железные дороги / железнодорожный
ИВС — информационно-вычислительная система
ИВЦ — информационно-вычислительный центр
ИПР — информационно-программные ресурсы
ИС — информационная система
ИСР — интегрированная среда разработки
ИT — информационные технологии
ИТС — интеллектуальная транспортная система
МАП — международные автомобильные перевозки
МТ — магистральный трубопровод
ПК — персональный компьютер
ПО — программное обеспечение
ПТО — пункт технического обслуживания
РЛС — радиолокационная станция
СОД — система обработки данных
СУБД — система управления базами данных
ТКТ — телекоммуникационные технологии
ТС — техническое средство / транспортное средство
ТТН — трубопроводный транспорт нефти
УД — управление данными

Введение

Переход на цифровую экономику предполагает создание 
на практике такого механизма управления данными и информационными потоками, который позволит эффективно использовать его и в транспортных системах.
Особое значение имеет эффективное управление данными 
в логистических транспортных системах. За рубежом известно 
довольно большое количество логистических информацион ных 
систем (ЛИС), использующих возможности интернета. 
В нашей стране ведутся активные разработки различных логистических интернет-приложений на транспорте, например 
ЛИС управления международными автомобильными перевозками (МАП) «МАП ON-LINE» на базе сети Интернет.
Часто для автоматизации документооборота используются 
такие системы как, например, «1С: Документооборот» — программный продукт российской фирмы «1С» на технологической платформе «1С: Предприятие 8».
Управление данными (Data Management) представляет 
собой сочетание технологий и процессов, которые совместно 
обеспечивают безопасность, точность, согласованность и актуальность всех данных организации. Эти технологии и процессы включают в себя описание, создание, модификацию, 
использование данных и управление ими в информационных 
системах, в том числе в транспортных информационных системах.
В основном управление транспортными перевозками заключается в обеспечении целенаправленного, планомерного 
воздействия управляющей системы на перевозочный процесс 
с использованием различных методов и средств по определенной технологии с целью повышения ритмичности работы 
транспорта, равномерной загрузки транспортной сети, своевременности доставки грузов или пассажиров.

Введение

Процесс управления перевозками начинается со сбора информации о состоянии управляемого объекта. Затем полученная информация используется для выработки решений, 
и, наконец, эти решения доводятся до исполнителей. С изменением условий работы на управляемом объекте поступает 
новая информация, и цикл повторяется снова.
Таким образом, в основе принятия управленческих решений лежит информация о поведении объектов управления. 
Базой для ее получения служит поток данных, поступающий 
от управляемого объекта по каналам обратной связи. Данные 
вводятся в информационную систему, накапливаются, хранятся и в результате преобразования и фильтрации могут 
представлять собой информацию для пользователя. Информация после ее анализа и использования в принятии управленческих решений также может накапливаться и преобразовываться. Однако для конкретного пользователя она уже перестает быть информацией и может трактоваться как данные, 
характеризующие тот или иной экономический процесс.
Наиболее важные задачи управления данными — постоянно 
поддерживать данные актуальными, точными, согласованными, а также обеспечивать своевременное предоставление 
их заинтересованным сторонам в соответствии с политикой 
безопасности.
Большая сложность управления данными (УД) в существующих распределенных транспортных системах может быть 
приписана трудностям, с которыми сталкиваются при отображении разнородных данных в различных средствах их моделирования и различных средах (на земле, в воздухе, на воде). 
Для преодоления подобных трудностей при создании механизма целесообразно использовать стандартный подход.
Основой такого механизма долгое время являлся межгосударственный стандарт ГОСТ 34.321—96 «Информацион ные 
технологии», введенный в действие Постановлением Госстандарта РФ от 22.02.2001 № 88-ст. Этот стандарт включает эталонную модель управления данными и соответствует 

Введение

международному стандарту ISO/IEC 10032:1995 «Information 
technology — Reference model of data management».
В этом документе стандарты управления данными разделены на четыре группы:
1) вид услуг, которые обеспечиваются в интерфейсе;
2) правила и соглашения средства моделирования данных 
для конкретной цели (стандарты содержания данных);
3) обмен (определяют физическое представление данных);
4) формы моделирования данных (функциональные стандарты).
Далее был утвержден и введен в действие приказом Федерального Агентства по техническому регулированию и метрологии от 27.12.2007 № 573-ст Национальный стандарт 
Российской Федерации ГОСТ Р ИСО-МЭК ТО 10032—2007 
«Эталонная модель управления данными», который идентичен международному стандарту ИСО/МЭК ТО 10032:2003 
«Информационная технология. Эталонная модель управления 
данными» (ISO/IEC TR 10032:2003 «Information technology — 
Reference model of data management»).
Этот стандарт ввел в действие эталонную модель управления данными (с 01.09.2008), где целями стандартизации 
управления данными указываются: поддержание сценариев 
распределения данных; независимость размещения; стандартизация управления транзакциями баз данных; экспорт и импорт 
баз данных; уменьшение сложности обработки данных; обеспечение общей производительности в распределенных сценариях; независимость данных; мобильность приложений. Как 
наиболее важные цели выделены экстенсивное использование 
средств моделирования данных и гибкое их предоставление.
Системы обработки данных (СОД) следует отличать 
от автоматизированных систем управления (АСУ). Функции 
АСУ — это выполнение расчетов, связанных с решением задач 
управления, с выбором оптимальных вариантов планов на основе экономико-математических методов и моделей и т.п. 
Их прямое назначение — повышение эффективности управ

Введение

ления. Функции СОД — сбор, хранение, поиск, обработка 
необходимых для выполнения этих расчетов данных с наименьшими затратами. В автоматизированной СОД стоит задача отобрать и автоматизировать трудоемкие, регулярно повторяющиеся рутинные операции над большими массивами 
данных. СОД — это обычно часть и первая ступень развития 
АСУ. Однако они могут независимо функционировать и эффективно объединять в рамках одной коллективной системы 
обработку однородных данных для большого числа задач 
разных АСУ. Если раньше приходилось несколько раз вносить 
одни и те же данные для выполнения различных отраслевых 
задач, то сегодня, применяя передовые  ИT-решения по автоматизации, можно объединить разные системы для управления данными на транспорте.
Особо важную роль играет управление данными, когда 
речь идет о применении новых информационных технологий 
в различных сферах деятельности, в том числе и на различных 
видах транспорта. Используются во многих организациях 
транспорта как общие, так и специализированные системы. 
Например, широко применяется упомянутая выше система 
«1С: Документооборот».
С точки зрения программно-аппаратного комплекса система 
электронного документооборота состоит из набора аппаратных 
и программных компонентов: серверы, рабочие станции, программное обеспечение (ПО), сетевое оборудование, дополнительное оборудование (принтеры, сканеры и др.)
Программное обеспечение реализует необходимый набор 
действий по управлению документацией и является основой 
системы электронного документооборота. Ее основными возможностями являются:
• регистрация, просмотр и редактирование документов;
• работа с документами на всех стадиях их жизненного 
цикла;
• механизм резолюций;
• быстрый поиск, в том числе полнотекстовый;

Введение

• возможность указывать связи между документами, создавать их подчиненные цепочки;
• возможность коллективной работы с одним и тем же 
файлом (согласование, контроль исполнения, принятие и др.);
• настраиваемая маршрутизация для разных видов документов;
• формирование задач исполнителям.
На водном транспорте (ВТ) эффективное управление 
данными необходимо для решения задач управления транспортным процессом на современном уровне. Не существует 
единой универсальной автоматизированной системы, но есть 
множество автономных систем и средств автоматизации. Все 
существующие на ВТ автоматизированные системы по функциональному назначению могут быть сведены в три класса: 
АСУ судами, АСУ судостроительными и судоремонтными заводами, АСУ портами и судоходными компаниями [5]. На ВТ 
действуют АСУ:
• специального назначения — в основном представлены 
средствами, автоматизирующими обработку информации;
• системы связи — обеспечивают решение задач рационального использования ресурсов средств связи для управления подразделениями;
• береговой системы наблюдения (АСУ БСН) — являются средством, обеспечивающим решение задач управления 
морскими радиотехническими частями, размещенными на побережье, а также задач вторичной и третичной обработки информации, поступающей от средств наблюдения морских радиотехнических подразделений;
• обработки радиолокационной информации (АСОРЛИ) — 
предназначены для решения задач первичной и вторичной обработки информации, поступающей от РЛС судна;
• обработки гидроакустической информации (АСОГАИ) — 
предназначены для первичной и вторичной обработки гидроакустической информации, поступающей от гидроакустических 
систем (комплексов) корабля;

Введение

• обработки радиотехнической информации (АСОРТИ) — 
предназначены для решения задач первичной и в некоторых 
случаях вторичной обработки информации, поступающей 
от станций радиотехнической разведки и средств обнаружения 
радиолокационных сигналов;
• навигационно-гидрографического и гидрометеорологического обеспечения (АСУ НГГМО) — предназначены для обработки навигационно-гидрографической и гидрометеорологической информации, поступающей от кораблей и постов 
этих служб;
• техническими средствами кораблей (АСУ ТС) — создаются на кораблях флота с целью автоматизации управления 
энергетическими установками, средствами движения, средствами обеспечения живучести и непотопляемости и другими 
техническими средствами кораблей.
Разнообразие информации, действующей в этих системах, 
требует быстроты и совершенства ее обработки и передачи, 
т.е. эффективных интеллектуальных человеческих и технических средств.
На железнодорожном транспорте (ЖД) новые информационные технологии связывают в единое целое новые высокотехнологичные и наукоемкие методы управления ЖД 
транспортом с информационной средой и инфраструктурой 
информатизации. Это касается управления перевозочным 
процессом, маркетингом, экономикой и финансами, инфраструктурой ЖД транспорта и непроизводственной сферой.
Информационные технологии управления перевозочным 
процессом решают вопросы информационного сопровождения 
в области грузовых и пассажирских перевозок и касаются организации поездо- и грузопотоков на сети, диспетчерского 
управления поездной работой, управления локомотивными 
и вагонными парками, грузовой и коммерческой работой, обслуживания грузовой клиентуры, разработки графика движения поездов, норм эксплуатационной работы, планирования перевозок и пр.

Введение

Информационные технологии управления пассажирскими 
перевозками обеспечивают организацию обслуживания пассажиров и информационно-справочный сервис, планирование 
пассажирских перевозок в международном и внутридорожном 
сообщении, управление нормативами, тарифами внутренних 
и международных перевозок, организацию эксплуатации и ремонта парка пассажирских вагонов, управление багажными 
и почтовыми перевозками, организацию билетно-кассовых 
операций и др.
На автомобильном транспорте концепция интегральной 
системы управления объектом «автомобиль — водитель — 
дорога — окружающая среда» предполагает использование 
навигационных систем, получающих информацию по каналам связи. Часть датчиков устанавливаются на автомобиле, 
а остальные — вдоль дороги. Созданы и широко применяются 
автоматические средства вождения, для которых активно используются радиолокационные системы и системы контроля 
с помощью различных излучений. Информация об окружающей обстановке поступает на устройство обработки — бортовую ЭВМ. Сигналы дают информацию о дорожной обстановке. Обработанная информация преобразуется в команды, 
которые поступают на исполнительные устройства двигателя, 
тормозную систему и рулевое управление.
Управление данными осуществляется и через системы 
управления транспортной логистикой, такими, например, как 
GROTEM/Drive [23].
Имеется комплекс программ «1С: Управление автотранспортом Стандарт» [20], предназначенный для автоматизации 
управленческого и оперативного учета в автотранспортных 
предприятиях и организациях, в автотранспортных подразделениях торговых, производственных и прочих предприятиях, 
использующих автотранспорт.
На воздушном транспорте основными задачами являются повышение скорости движения, повышение прочности 
взлетно-посадочных полос, создание всепогодных самолетов