Информационное и математическое обеспечение построения береговой сети автоматизированных идентификационных систем для мониторинга и управления судоходством на внутренних водных путях ЕГС Европейской части России

• Автор: Петухов, Юрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 156 с. : ил.

Введение
Глава 1. Исследование принципов построения современных речных АСУ ДС в структуре речной корпоративной системы на ЕГС Европейской части РФ
1.1. Системы управления движением судов на внутренних водных путях Европейских стран

1.1.1. Основные задачи АСУ ДС на ВВП

1.1.2. СУДС на Сайменской озерной системе Финляндия

1.1.3. СУДС на реке Эльба Германия

1.1.4. СУДС на реке Рейн

1.1.5. Радиолокационный контроль на Среднем Рейне Германия

1.1.6. СУДС на Нижнем Рейне и Шельде Бельгия Нидерланды

1.2. Структуры информационных систем управления движением

судов внутреннего водного транспорта России

1.2.1. Корпоративная речная информационная система КРИС
1.2.2. Речная информационная служба РИС
1.2.3. Каноническая структурная схема речной АСУ ДС
Выводы по главе
Глава 2. Анализ информационного обеспечения и алгоритмов функционирования автоматизированных идентификационных
систем в речных АСУ ДС
2.1. Назначение и структура АИС. Особенности
информационного обеспечения
2.1.1. Алгоритм функционирования АИС
2.1.2. Действующие стандарты АИС
2.1.3. Информация, предоставляемая в АИС
2.1.3.1. Статическая информация
2.1.3.2. Динамическая информация
2.1.3.3. Информация, связанная с выполняемым рейсом
2.1.4. Организация радиосвязи в АИС
2.2. Опыт организации управления и мониторинга на основе АИС на ВВП Европы и России
2.2.1. Использование АИС в австрийской части Дуная
2.2.2. Береговая сеть АИС в СанктПетербурге
2.3. Особенности обобщенной схемы и характеристик этапа концептуального исследования модели построения сети АИС на
Выводы по главе
Глава 3. Математическое обеспечение оптимизации зон действия береговых АИС на ВВП
3.1. Стохастические модели для цифровых информационных
каналов
3.1.1. Вероятностные модели каналов передачи информации
3.1.2. Вероятностные модели заграждающего рельефа
3.1.3. Вероятностные модели процесса перемещения судна относительно береговой базовой станции
3.2. Общий алгоритм оптимизации топологической структуры цифровых информационных систем
Выводы по главе
Глава 4. Оптимизация топологии построения береговой сети
базовых станций АИС на ВВП ЕГС России
4.1. Оптимизация дальности и зон действия базовых станций
автоматизированной идентификационной системы
4.1.1. Потенциально достижимые размеры зон действия базовых станций АИС
4.1.2. Влияние заграждающего рельефа
4.1.3. Оптимизация дальности действия и зон базовых станций АИС при случайном перемещении относительно них судовых транспондеров
4.1.4. Оптимизация дальности и зон действия базовых станций АИС с учетом движения судов и статистических характеристик рельефа
4.2. Оптимизация дальности и зон действия базовых станций АИС в условиях взаимных помех
4.3. Исследование зависимости зоны береговой станции АИС от основных параметров радиосигнала и взаимных помех
4.4. Топологическая структура системы автоматизированных идентификационных станций на ЕГС Европейской части России и концептуальные положения стратегии их развертывания
4.4.1. Первый этап развертывания сегментов в системе АИС
4.4.2. Второй этап развертывания сегментов системы АИС на Единой глубоководной системе.
Выводы по главе
Заключение
Литература


При этом для эффективных мониторинга и управления движением судов на ВВП одной из наиболее актуальных задач является создание топологии зон действия БС АИС, адекватной структуре судоходных путей, прежде всего для Единой Глубоководной системы ЕГС Европейской части России, являющейся ее важнейшей транспортной системой. АИС инфокоммуникационных технологий при построении речных информационных служб и АСУ ДС в корпоративной речной информационной системе на внутренних водных путях Единой Глубоководной системы Европейской части России. Анализ мирового и отечественного опыта по современному уровню разработки и внедрения, а также перспективам развития метасистемы в иерархической триаде КРИС РИС АСУ ДС СУ ДС для внутренних водных путей. Исследование предметной области в части алгоритмов функционирования и особенностей информационного обеспечения, а также структуры системы базовых станций АИС как подсистемы речной АСУ ДС для различных регионов Европы и России. Методика, модели и алгоритмы решения многопараметрических стохастических задач, оптимизирующих структуру зон действия базовых станций АИС. Аналитические решения для определения оптимальных радиуса и зоны действия базовых станции АИС с учетом влияния на судовые транспондеры помех в информационных каналах, взаимного перемещения судов относительно базовых станций и заграждающего рельефа применительно к различным регионам ЕГС. РИС на ЕГС и топологической структуры сети базовых станций ЛИС. Методологической основой исследований являются методы системного анализа и управления технологическими процессами, теории случайных процессов и статистических решений, теории математического моделирования, экспертных оценок, статистической теории связи и методов моделирования на ЭВМ. В создании современного метода построения автоматизированных идентификационных систем как важнейших подсистем мониторинга и управления в иерархической триаде КРИСРИСАСУ ДС. В выявлении моделей для описания закономерностей и разработке методики решения многопараметрических стохастических задач, оптимизирующих зоны и дальность действия базовых станций ЛИС с учетом одновременного воздействия помех в информационных канатах, влияния заграждающего рельефа между судовым транспондером и базовой станцией, а также перемещения транспондера относительно последней. В синтезе атгоритмов для количественного анализа оптимальных и квазиоптиматьных зон и дальности действия базовых станций ЛИС при одновременном воздействии флюктуациоиных и взаимных помех в информационных каналах, случайных влияниях заграждающего рельефа и перемещения судового транспондера относительно базовой станции. В разработке предложений по оптимизации в различных регионах ЕГС Европейской части России топологической структуры сети базовых станций АИС. Единой Глубоководной системы Европейской ее части. Предлагаемый в работе комплекс моделей, алгоритмов и программ позволяет сформулировать рациональные, а в ряде случаев и близкие к оптимальным конструктивные решения по топологической структуре АИС как подсистемы речной АСУ ДС с учетом особенностей технологии построения и параметров конкретной судовой и береговой аппаратуры, физикогеографических особенностей региона ВВП и различного вероятностного характера движения судов относительно базовых станций АИС. Реализация научных результатов. Отдельные положения диссертационной работы реализованы в утвержденных Федеральном агентством морского и речного транспорта программах ТЭО построения речных АСУ ДС и АИС, в СанктПетербургском Государственном Университете водных коммуникаций, в главных бассейновых управлениях ВолгоБалт, ВолгоДон, ФГУ Камводпуть и других бассейновых управлениях ЕГС Европейской части России. Публикации и апробации работы. По тематике диссертации опубликовано научных статей, в том числе 4 статьи в изданиях, предусмотренных Перечнем изданий ВАК. СанктПетербург, на научных семинарах кафедры Технических средств судовождения и связи СанктПетербургского государственного университета водных коммуникаций в годах. Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка опубликованных источников, содержащего отечественных и зарубежных работ, включает в себя 4 страниц текста, рисунка, таблиц и графиков.