Автоматизированные системы диспетчерского управления

ПО ПТК «Кама-М» ориентировано на использование в составе центральной диспетчерской службы населенного пункта, контролирующей эксплуатацию подвижных объектов нескольких транспортных предприятий группой диспетчеров из нескольких пунктов управления. Он имеет в своем составе следующие специализированные программные модули:

− формирования электронных паспортов маршрутов;

− расчета маршрутных расписаний;

− формирования и использования электронных планов маршрутов движения;

− расстановки транспортных средств по маршрутам;

− контроля работы транспортных средств на маршрутах движения;

− диспетчерского управления транспортными средствами в процессе работы;

− формирования и загрузки сценариев информирования пассажиров и трансляции звуковой информации;

− подготовки отчетов по результатам работы.

Примеры экранных форм ПТК «Кама-М» для отображения движения и формирования маршрутного расписания представлены на Рис. 3 и 4, соответственно.

Рис. 3 Вариант представления навигационной информации на фоне цифровой карты в ПТК «Кама-М»

Рис. 4 Вариант экранной формы для формирования маршрутного расписания в ПТК «Кама-М».

 

 

 

ПТК «Кама-М» обеспечивает:

− получение объективных данных о работе транспортной системы города, области, субъекта Российской Федерации;

− оптимизацию маршрутной сети, графиков движения и наряда транспортных средств;

− снижение эксплуатационных затрат;

− соблюдение высокого стандарта перевозок;

− повышение безопасности на транспорте.

ПТК «Кама-П» дополнительно обеспечивает:

− подготовку данных для принятия решений о приоритетном пропуске пассажирского транспорта через регулируемые транспортные перекрестки;

− интерфейс для взаимодействия с интеллектуальными светофорными комплексами;

− подготовку данных для информирования пассажиров на борту транспортного средства и на остановочных пунктах с расчетом планируемого времени прибытия транспортных средств.

Полная совместимость семейства ПТК «Кама», созданного на единой технологической основе, позволяет создавать эффективные интегрированные системы оперативно-диспетчерского управления для всех видов транспорта и функционировать совместно с ранее развернутыми информационными системами различного назначения на единой технологической радиосети обмена данными.

Важную роль в системе городского транспортного комплекса крупного населенного пункта играет подземный транспорт – метрополитен, где также применяются технологические радиосети обмена данными. Современные АСДУ и системы автоматического вождения поездов получили широкое распространение на предприятиях подземного пассажирского транспорта и легкого метро. Их использование позволяет обеспечить высокую безопасность перевозок и принципиально увеличить пропускную способность линий метро. Работы по созданию перспективной АСДУ, предусматривающей реализацию функции автоматического вождения поездов, ведутся в Московском метрополитене, который по интенсивности движения, надежности и объемам перевозок занимает первое место в мире.

К технологической радиосети обмена данными, обеспечивающей работу автоматизированной системы диспетчерского управления поездами метро, предъявляются повышенные требования к надежности. Учитывая особенности распространения радиоволн в узких тоннелях метрополитена, выполнение этих требований представляется достаточно сложной технической задачей, требующей комплексного подхода к ее решению. Радиосеть должна обеспечивать автоматический «бесшовный» (с минимальной задержкой) перевод подвижного объекта из зоны действия одной базовой станции в зону действия соседней, оперативный автоматический переход на резервный комплект оборудования в случае выхода из строя основного, автоматическую балансировку потока данных между соседними базовыми станциями, автоматический контроль технического состояния аппаратуры связи и обмена данными.

Современная радиотехническая аппаратура позволяет в полном объеме выполнить вышеперечисленные требования и обеспечить функционирование АСДУ в полном объеме.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Расчет

3.1. Определение затрат на создание  АСДУ 

Затраты на приобретение ЭВМ и серверов:

 

KЭBM = NСЕРВ · ЦСЕРВ + NЭВМ ·ЦЭВМ + NЭВМ ·ЦПрО,                   (1)

 

где:  NСЕРВ - количество серверов, ед.;

ЦСЕРВ - стоимость сервера с комплектом внешних устройств, руб.; NЭВМ - количество ЭВМ,ед.;

  ЦЭВМ - стоимость одной ЭВМ с комплектом внешних устройств, руб.;  

ЦПрО – стоимость специального программного обеспечения, руб.

 

KЭBM =3·300000+26·25000+26·10000=1810000 руб.

 

Затраты на приобретение периферийного оборудования для АСДУ-ГПТ определяются по формуле:

 

КПО= NУПЕ · ЦУПЕ+ NУКП · ЦУКП+ NУСПО ·ЦУСПО,                        (2)

 

где {ЦУПЕ, ЦУКП, ЦУСПО} - соответственно цена одного устройства транспортной единицы, контрольного пункта, устройства связи с периферийным оборудованием;

{NУПЕ, NУКП, NУСПО} - соответствующие количества устройств УТЕ, УКП, УСПО.

 

КПО=325·19800+66·12800+27·12800=7625400 руб.

 

 

 

 

Затраты на установку, монтаж и наладку ЭВМ и серверов принимаются равными 10% от их общей стоимости:

КУМН ЭВМ = 0,1·KЭBM,                                                                           (3)

 

КУМН ЭВМ=0,1·1810000=181000 руб.

 

Затраты на установку, монтаж и наладку периферийного оборудования принимаются равными 5% от его стоимости:

 

КУМН ПО = 0,05·КПО,                                               (4)

 

КУМН ПО = 0,05·7625400=381270 руб.

 

Затраты на строительство (реконструкцию) здания ВЦ:

 

КЗД = РBЦ· ЦМ2 ,                                                (5)

 

где:  РBЦ - площадь ВЦ, м2;

ЦМ2 - стоимость 1 м2, руб.

 

КЗД = 350·40000=14000000 руб.

 

Капитальные вложения в основном представляют собой затраты, связанные с приобретением комплекса технических средств (КТС), его транспортировкой, монтажом и наладкой, а также со строительством (реконструкцией) помещений для размещения КТС и персонала.

   

      К2 = КЭВМ + КПО + КУМНЭВМ+ КУМНПО + КЗД,                                    (6)

 

где   КЭВМ- затраты на приобретение ЭВМ;

КПО-  -затраты на приобретение периферийного оборудования;

КУМНЭВМ- затраты на установку, монтаж и наладку ЭВМ;

КУМНПО- затраты на установку, монтаж и наладку периферийного оборудования;

КЗД  - затраты на строительство   (реконструкцию) здания вычислительного центра (ВЦ).

 

К2 = 1810000+7625400+181000+381270+140000000=23997670 руб.

 

Затраты (КАСДУ) на создание АСДУ представляют собой сумму затрат, необходимых для разработки и внедрения системы. Эти затраты могут быть определены по формуле;

 

КАСДУ = К1+ К2±К3,                                                (7)

 

где:  К1 - предпроизводственные затраты на создание АСДУ, руб.;

К2 - капитальные вложения на создание АСДУ, руб.;

К3 - остаточная стоимость высвобождаемого (ликвидируемого) оборудования, устройств, зданий, сооружений (в курсовой работе К3 не учитываются), руб.

 

КАСДУ = 950000+23997670=24947670/3=8315890 руб.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2 Приведение разновременных затрат  на создание АСДУ-ГПТ

Приведенная величина суммарных капитальных вложений при создании системы:

 

КПР=ΣКi·(1+ЕН)Т-i =К1·(1+0,1)2+К2(1+0,1)+К3 ,                                      (8)

 

где:  Кi - вложения по каждому i-му году создания системы, руб.;

Т - количество лет, отделяющих начало создания системы от ее промышленной эксплуатации, год;

ЕН - нормативный коэффициент приведения разновременных за   трат (принимается для АСДУ- ГПТ равным 10%)

 

КПР=8315890*(1+0,1)^2+ 8315890*(1+0,1)+8315890=27565195 руб.

 

Заработная плата персонала:

 

3П =12·FВЦ·ЗПВЦ ,                                                (9)

 

где:  FВЦ - штат ВЦ, чел.;

ЗПВЦ - средняя зарплата 1 сотрудника ВЦ в месяц, руб.

 

3П=12·55·17000=11220000 руб.

 

Годовые амортизационные отчисления на основные фонды системы:

 

  А = 0,12·(KЭBM + КПО) + 0,03·КЗД ,                               (10)

 

А=0,12·9435400+0,03·14000000=1552248 руб.

 

 

 

3.3 Текущие (эксплуатационные) расходы 

Текущие затраты (СЭКСП), связанные с обеспечением режима промышленной эксплуатации АСДУ-ГПТ:

 

СЭКСП = ЗП + А + СР + СМ + СЛС + СПР + СН,                      (11)

 

где:  ЗП - основная и дополнительная (принимается равной 6% от основной) заработная плата персонала АСДУ-ГПТ, руб.;

А – годовые амортизационные отчисления на основные фонды системы (норма амортизации на средства вычислительной техники и периферийного оборудования - 12% от их стоимости, зданий - 3% от их стоимости), руб.;

СР -затраты на текущий и профилактический ремонт оборудования системы (принимаются равными 2,5 - 5% стоимости комплекса технических средств), руб.;

СМ - затраты на материалы, необходимые для функционирования АСДУ-ГПТ (составляют 1 - 2% стоимости комплекса технических средств), руб.; СЛС - арендная плата за пользование некоммутируемыми линиями связи, руб.;

СН - накладные расходы (принимаются равными 60% от фонда основной зарплаты персонала АСДУ), руб.;

СПР – прочие расходы (принимаются равными 0,5% от стоимости комплекса технических средств), руб.

 

СЭКСП=11220000+1552248+471770+94354+3510000+47177+6732000=

=23627549 руб.

 

 

 

 

 

Ср=9435400·5%=190314 руб.

 

См=9435400·1%=63438 руб.

 

СПР=9435400·0,5%=31719 руб.

 

СН=11220000·60%=6120000 руб.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.4 Определение  экономической эффективности АСДУ-ГПТ

Годовой объем перевозок пассажиров соответственно до и после внедрения АСДУ-ГПТ (Q1, Q2) можно определить по формулам:

 

Q1 = (DK·АСП·α1·TH·qН·γ1·β·VЭ)/lСР1 ,                     (12)

 

Q2 = (DK·АСП·α2·TH·qН·γ2·β·VЭ)/lСР2 ,                     (13)

 

где:  DK - количество календарных дней в году;

АСП - количество транспортных единиц (ПЕ) на маршрутах города;

α1, α2 – коэффициенты выпуска ПЕ на линию, соответственно до и после внедрения системы;

TH,- средняя продолжительность работы ПЕ на линии (время в наряде), час.;

qН - номинальная вместимость ПЕ, пасс.;

γ1, γ2 - коэффициенты использования вместимости, соответственно до и после внедрения системы;

β - коэффициент использования пробега;

VЭ - средняя эксплуатационная скорость ПЕ, соответственно до и после внедрения системы, км/ч;

lСР1, lСР2 - средняя дальность поездки пассажира, соответственно до и после внедрения системы, км.

 

Q1=365·325·0,81·12·65·0,402·0,81·16.8/8,6=4767357 пасс.

 

α2=0,01·0,81=0,8181

 

 

 

 

Δγ=0,402-0,4021,3=0,09616

 

Указанная зависимость обладает нелинейным характером, и значение ожидаемого прироста коэффициента Δγ резко убывает с приближением γ к единице.

 

γ2=0,09616+0,402=0,49816

 

Q2=365·325·0,8181·12·65·0,49816·0,81·16,8/8,6=59391819,7 пасс.

 

При выполнении курсового проекта предполагается, что при регулярном движении подвижного состава на маршрутах средние затраты времени одного пассажира на ожидание транспортной единицы (tОЖ) составляют:

 

tОЖ2=J/2  ,                                                (14)

 

где:  J – интервал движения транспортной единицы (ПЕ),ч

 

tОЖ2= 0,06667 мин

 

tОЖ1=J/2+σ/2·J ,                                          (15)

 

где σ – среднеквадратичное отклонение ПЕ от интервала движения, ч

 

tОЖ1= 0,44165 мин

 

Денежное выражение затрат времени пассажира на ожидание маршрутизированного транспортного средства, руб./пасс-ч.

 

ЦП.Ч.=d/ФЧ.М. – (ФР.М.+ФО.М.),                               (16)

 

где:  d – среднемесячная величина дохода, приходящаяся на одного человека (среднемесячная зарплата), руб.;

ФЧ.М. – часовой фонд ка-лендарного месяца, 720 ч;

ФР.М. – месячный фонд рабочего време-ни, 174,6 ч;

ФО.М. – месячный фонд времени отдыха, 300 ч.

 

ЦП.Ч.=10000/(720 – (174,6+300))=40,75 руб./пасс-ч

 

Экономия от сокращения затрат времени ожидания:

 

ЭОЖ=ЦП.Ч.(tОЖ1 - tОЖ2),                                         (17)

 

ЭОЖ=40,75·(0,44165-0,06667)=15,28 сек

 

Величины затрат на электроэнергию (горючее), смазочные и прочие эксплуатационные материалы, на восстановление и ремонт шин, текущее обслуживание и эксплуатационный ремонт, амортизацию на капремонт и восстановление. Переменные затраты:

 

ЗПЕР=СПЕР·lСР/β,                                                 (18)

 

где : СПЕР -сумма затрат на один километр пробега, руб./км.

 

ЗПЕР=40·8,6/0,81=424,69 руб.

 

Постоянные затраты на одну поездку пассажира:

 

ЗПОСТ=СПОСТ·lСР/β·VЭ ,                                        (19)

 

где СПОСТ - сумма постоянных расходов на один автомобиле - час работы подвижного состава, руб./ч.

 

ЗПОСТ=330·8,6/(0,81·16,8)=208,55 руб.

 

Себестоимость перевозки одного пассажира до и после внедрения АСДУ-ГПТ:

 

S=ЗЭКСП/(qН·γ),                                           (20)

 

где:  ЗЭКСП – затраты на одну поездку пассажира на среднюю дальность поездки, руб.;

qH – средняя вместимость ПЕ, пасс.;

γ – коэффициент использования вместимости.

 

S1=633,24/(65·0,402)=24,23 руб.

 

S2=633,24/(65·0,49816)=19,56 руб.

 

Эксплуатационные затраты: