Общие рекомендации по организации центра управления опытно-экспериментальными полигонами на сети федеральных автомобильных дорог

Организация опытно-экспериментальных полигонов на сети Федеральных автомобильных дорог позволит не просто проводить отдельные натурные эксперименты, но и получать на этой основе комплексные данные, и в целом создавать научную базу (инфраструктуру) обеспечения транспортного комплекса. [1,2,3].

Возможность качественного решения столь комплексной задачи лежит в плоскости создания Центра с автоматизированной информационной системой управления опытноэкспериментальными полигонами, которая позволит обеспечить информационную поддержку их функционирования.

Постановка задачи

Устройство, оснащение и организация опытно-экспериментальных полигонов базируется на том, что они должны позволить проведение исследований по вопросам, связанным с мониторингом:

• -    состояния конструкции (напряженно-деформированного и транспортноэксплуатационного состояний и их динамики во времени);

• -    погоды (мониторинг основных явлений и их влияния на водно-тепловой режим конструкций, работоспособности как в целом, так и отдельных слоев);

• -    транспортного потока (выявление сезонных и годовых изменений и влияние на динамику деградации эксплуатационного состояния);

• -    изучения инновационных дорожностроительных материалов (влияние их на распределяющую способность и другие качества конструкций, мониторинг стабильности свойств во времени);

• -    технологий (целесообразность при строительстве, ремонте или капитальном ремонте, влияния на степень деградации переменных параметров покрытий и ухудшение потребительских свойств дороги) [4,5,6,7,8,9].

Результаты всех этих испытаний и моделирования должны быть сохранены и в дальнейшем использованы, то есть предполагается их передача в Центр управления опытно- экспериментальными полигонами.

Основная часть

Для решения этих вопросов в РФ Центр управления опытно-экспериментальными полигонами должен выполнять следующие функции (рис.1):

• 1)    Формирование программ испытаний и моделирований для опытноэкспериментальных полигонов (дополнительно к программам, формируемым непосредственно на опытно-экспериментальных полигонах), которые используются полигонами как вводные директивные указания.

• 2)    Аккумулирование результатов испытаний и моделирований, выполняемых на опытно-экспериментальных полигонах, для дополнительного анализа.

• 3)    Проведение дополнительного анализа результатов испытаний и моделирований, выполняемых на опытно-экспериментальных полигонах.

• 4)    Формирование рекомендаций для организаций- заказчиков испытаний по итогам проведенного анализа.

Кроме того, Центр управления обеспечивает распространение результатов аналитической обработки для ознакомления внешними субъектами (в том числе организациями, подчиняющимися ФДА).

Рисунок 1 – Схема функционирования Центра управления

Поддержка функционирования Центра управления опытно-экспериментальными полигонами предполагает выполнение следующих действий:

• 1)    Формирование программы испытаний на опытно-экспериментальном полигоне.

Альтернативно – формирование программы испытаний на основе программы испытаний, сформированной на опытноэкспериментальном полигоне (либо на основе целей испытаний, сформированных в центре управления).

Предусмотрены следующие режимы создания программы испытаний:

• -    прямое задание параметров в составе программы испытаний;

• -    задание целей испытаний, трансформируемых в параметры программы испытаний.

При этом может быть предусмотрен процесс согласования программы испытаний между опытно- экспериментальным полигоном и Центром управления.

• 2)    Запуск программы испытаний с задействованием транспортных средств и испытательных участков опытно- экспериментального полигона.

Запуск предполагает формирование соответствующих управляющих команд для:

• -    средств управления транспортными потоками;

• -    средств моделирования метеоусловий и прочих природных и техногенных факторов.

• 3)    Сбор/формирование данных о ходе проведения испытаний.

На данном этапе осуществляются следующие операции:

• -    сбор данных с датчиков, их консолидация и привязка к единой шкале времени;

• -    моделирование показателей, реальные значения которых получить невозможно или затруднительно.

Обработка данных, собранных с датчиков и полученных моделированием, включающая в себя:

• -    предварительную обработку и очистку данных (исключение ошибок, дублей, наложений, аномальных экстремумов и т.п.);

• -    формирование производных показателей;

• -    аналитическую обработку исходных данных и/или производных показателей;

• -    принятие решений, формирование рекомендаций на основании результатов аналитической обработки.

• 4)    При необходимости - передача результатов аналитической обработки (опционально - включая исходные данные) и результатов моделирования в центр управления для дополнительной обработки.

Политика передачи данных в Центр управления определяется соответствующим регламентом.

• 5)    При необходимости - публикация результатов аналитической обработки (опционально - включая исходные данные) и результатов моделирования на внутренних или общедоступных сайтах.

Политика публикации данных определяется соответствующим регламентом. К примеру, на общедоступных сайтах могут публиковаться только обобщенные результаты аналитической обработки без исходных данных.

Основной же задачей Центра управления опытно-экспериментальными полигонами является информационная поддержка их функционирования.

Тогда отдельные элементы Центра управления должны выполнять задачи следующих типов (рис. 2):

• -    целевые задачи;

• -    управленческие и учетные задачи, выполняемые совместно с внешними информационными системами;

• -    обеспечивающие задачи.

Выводы

Таким образом, соблюдение вышеперечисленных требований позволит обоснованно обеспечивать надёжную работу Центра управления опытно-экспериментальными полигонами и его последующей бесперебойной работы путем решения следующих основных задач:

Хранение и обработка информации, поступающей с системы мониторинга опытно-экспериментальных полигонов;

Мониторинг состояния объекта управления и анализ поступающей информации со стационарных датчиков и мобильных лабораторий;

Моделирование данных с использованием информационно-аналитических систем;

Формирование отчётов, аналитическая обработка информации и экспертная оценка текущих измерений;

Комплексное информирование пользователей о текущем состоянии объектов управления, актуальных и потенциальных проблемных ситуациях;

Электронный обмен данными с удаленными объектами управления;

Видеоконференцсвязь с удаленными объектами управления;

Визуализация информации.

	Центр управления

Опытно-экспериментальный полигон

o Целевые задачи

•

•

•

•

•

•

Формирование программы испытаний и моделирований

Аналитическая обработка результатов испытаний и моделирований

Хранение данных

Публикации данных

Визуальное отображение структуры сети опытно-экспериментальных полигонов и структуры каждого полигона

•

•

•

•

•

•

•

Формирование программы испытаний и моделирований

Запуск и ведение программы испытаний

Сбор данных с датчиков

Проведение моделирований

Аналитическая обработка результатов испытаний и моделирований

Хранение данных

Публикации данных

Визуальное отображение структуры сети опытно-экспериментальных полигонов и структуры каждого полигона

Обеспечение информационного взаимодействия o Управленческие и учетные задачи

•   Бухгалтерский учет • Управление финансами • Учет состояния инфраструктуры • Управление документами

•   Бухгалтерский учет • Управление финансами • Учет состояния инфраструктуры • Управление документами

o Обеспечивающие задачи

• Управление инфраструктурой •   Резервное хранение данных •   Резервирование сервисов		• Управление инфраструктурой •   Резервное хранение данных •   Резервирование сервисов
Проводная и беспроводная передача данных
		______________________К V
Телефония и видеоконференцсвязь
Электронная почта                     > |
• Управление доступом • Единый каталог •   Печать • Видеонаблюдение •   Физическая безопасность •   Жизнедеятельность		• Управление доступом •   Единый каталог •   Печать • Видеонаблюдение •   Физическая безопасность •   Жизнедеятельность
Информационная безопасность                > |

Рисунок 2 – Информационные задачи функционирования Центра управления