Исходя из важности функционирования двух основных автоматизированных систем управления железнодорожным транспортом, а именно автоматизированной системы управления перевозочным процессом (АСУПП) и автоматизированной системы управления инфраструктурой железнодорожного транспорта, выделены такие задачи ГИС, как интеграция существующих информационных потоков и обеспечение систем БД пространственно-координированной информацией. Для обеих систем управления существенно использование данных спутниковых радионавигационных систем (СРНС).
Для первой системы, носящей в большей степени инвентаризаци-онно-кадастровый характер, сбор геоданных требует высокой точности данных СРНС, в то время как автоматизация процесса движения накладывает на ГИС и СРНС требования поддержания динамических топоцентрических систем координат в режиме реального времени с точностью субметрового порядка.
ГИС в путевом хозяйстве
Разработка и внедрение компьютеризированных путеизмерительных вагонов на железных дорогах России создает предпосылки для реализации уникального проекта в практике разработки АСУ-путь Впервые может быть создана автоматизированная система управления, в которой первичная информация о состоянии объекта получается автоматизированными инструментальными средствами. Тем самым создается техническая возможность быстрой доставки в АРМы органов управления достоверной и полной информации о техническом состоянии рельсовой колеи и качестве текущего содержания.
По известной статистике крушений и аварий в путевом хозяйстве около 23 % причин, вызывающих их, составляют неисправности рельсовой колеи. Совершенствование информационной поддержки ежедневной работы руководителей на основе автоматизированной обработки информации о техническом состоянии рельсовой колеи способствует улучшению управления этим состоянием и тем самым безопасности движения.
К автоматизации обработки и подготовке информации предъявляется ряд требований. В АРМе руководителя одним из важнейших наряду с другими известными, является требование быстрого и удобного доступа к информации, необходимой для оперативного управления.
Необходимость оперативного представления значительных объемов разнородной информации, значительное число факторов, алеющих на состояние пути, территориальная распределенность объектов дороги, необходимость принятия решений в условиях дефицита времени делают целесообразным использование геоинформационной системы (ГИС) для визуализации и анализа результатов мониторинга.
ГИС использует географические данные, а также данные непространственного характера и располагает операционными возможностями, необходимыми для пространственного анализа. Назначение ГИС — обеспечение процесса принятия решений по оптимальному управлению ресурсами организации транспорта. В данном контексте ГИС можно рассматривать как систему технических средств, программного обеспечения и процедур, предназначенную для сбора пространственных данных, управления и манипулирования ими, их анализа, моделирования и отображения в целях решения комплекса задач по планированию и управлению.
Значение ГИС состоит в следующем.
ГИС объединяет в единую систему пространственную информацию и информацию других типов — она создает согласованную структуру для анализа работы территориально распределенных систем; основываясь на данных о географической близости, выявляет взаимосвязи между различными видами деятельности. Без ГИС эти взаимосвязи часто остаются незамеченными, хотя их значение для понимания и управления различными видами деятельности и ресурсов может быть чрезвычайно важным; позволяет автоматизировать разработку маршрутов и составление расписания движения транспорта; анализ и выбор местоположения объектов гораздо лучше осуществляется при использовании ГИС, поскольку последняя позволяет эффективно осуществлять множественные перекрестные ссылки и поиск данных; полезна при разработке планов эвакуации; электронный дисплей ГИС во многом превосходит карту на бумажной основе, так как имеется возможность свободно увеличивать фрагменты и изменять масштаб, оперативно отображать с помощью изменения цветов изменение состояния различных объектов.
В современных ГИС информация представлена с помощью следующих средств: электронных карт (схем) с возможностью изменения масштаба, наложения произвольного числа слоев, которые могут выводиться в произвольном порядке и необходимом количестве; содержащих сведения о свойствах объектов каждого слоя; деловой графики, позволяющей в наглядной форме представить изменение свойств объектов во времени или в пространстве.
При использовании ГИС для представления и анализа результатов мониторинга в качестве первого слоя (подосновы) целесообразно применять топографическую карту местности соответствующего масштаба. Следующие слои должны содержать; схему рельсовой колеи; изображение верхнего строения пути и земляного полотна; схематичное представление искусственных сооружений; изображение стрелочных переводов; схему станционных сооружений; схему защитных лесонасаждений.
Средства ГИС позволяют создавать (на основе бумажных карт или схем) и оперативно корректировать необходимые слои.
Данные об объектах каждого слоя — это файлы определенного формата (например dbf), содержащие паспортные характеристики пути, искусственных сооружений, результаты состояния измерений пути и т. п. Подобным образом "послойно" организованная машинная база, обеспечивающая оперативный доступ к данным с помощью схемографического интерфейса пользователя, называется хранилищем информации.
Ведение баз данных табличного типа и хранилищ информации о техническом состоянии рельсовой колеи обеспечивается с помощью оперативной передачи файлов, сформированных бортовой автоматизированной системой средств диагностики рельсовой колеи.
Для передачи файлов могут использоваться: дискеты, доставляемые к местам установки каждого АРМа, укомплектованного ГИС; средства передачи файлов сети; средства распределенной базы данных, установленной в сети.