Объектно-ориентированное моделирование систем управления технологическим процессом шлюзования судов

• Автор: Шергин, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 170 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ НАУЧНОЙ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЙ

ГЛАВА 1. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ФУНКЦИЙ, ЗАДАЧ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ПОТОКОВ ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ШЛЮЗОВАНИЯ СУДОВ.

1.1. Архитектура и особенности систем управления шлюзованными каналами. .

1.2. Особенности технологического процесса формирования базы данных при управлении шлюзованием судов.
1.3. Структурные методы управления работоспособностью АСУ техническими средствами шлюза

1.4. Базовый типовой алгоритм процесса шлюзования судов

1.5. Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. ИНФОРМАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИМИ СРЕДСТВАМИ ШЛЮЗА

2.1. Общая информационная модель системы управления шлюза в виде трехэлементной системы.
2.2. Структурирование базового системного модуля.
2.3. Информационная модель постов управления шлюзованных каналов в виде субъектного модуля
2.4. Объектный модуль АСУ шлюза
2.5. Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. ОБЪЕКТНООРИЕНТИРОВАННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ ПРОВОДКОЙ СУДОВ ЧЕРЕЗ ШЛЮЗ
3.1 Алгебраические модели технологического процесса шлюзования судов.
3.2 Модели унифицированного процесса моделирования систем управления шлюзованием судов
3.3 Диаграммы видов деятельности при шлюзовании судов
3.4. Диаграммы последовательности для описания взаимодействия судов при шлюзовании
3.5. Выводы по главе 3
ГЛАВА 4. ЦИФРОВОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ШЛЮЗОВАНИЯ НА ОСНОВЕ НОВЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ.
4.1 Объектноориентированные системы инструментальной поддержки процессов моделирования и проектирования систем управления шлюзом. .
4.2 Инструментальная программа для отладки системы управления шлюзом.
4.3 Объектноориентированное имитационное моделирование процессов управления шлюзом.
4.4 Моделирование технологических и бизнеспроцессов при шлюзовании судов.
4.5 Выводы по главе 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Сложность АСУ шлюза (информационное обеспечение, алгоритмы действий) очень высока. Соответственно велик объем проектной документации на современные системы управления техническими средствами шлюза, превосходя интеллектуальные и инженерные возможности восприятия информации лицами и группами специалистов, отвечающими за безопасность гидросооружений и сети водных каналов. Становится все сложнее принимать технические и управленческие решения, связанные с обеспечением надежного, безопасного и безаварийного функционирования шлюза. Поэтому, во избежания возникновения аварийных ситуаций в эксплуатации, проектирование шлюзов и их систем управления требует от исполнителей высокой организованности и особой ответственности. Взаимодействие и взаимопонимание проектанта с соискателями определяются системным (в числе комплексным) подходом к решению общей задачи и постановке задачи на соответственном уровне, формированию и глубине детализации требований для исполнителей других (пониженных) уровней. При проектировании технических средств шлюза и их систем управления обычно используется традиционная технология комплексной отладки алгоритмов управления, которая предусматривает применение специализированных стендов с физическими параметрами (имитаторами), характеризующими шлюз и ворота, его оборудование, посты управления, суда разного тина и вида, а также воздействия, дестабилизирующие транспортнотехнологические процессы. Но система шлюзованных каналов является достаточно сложным объектом управления. Поэтому даже при множестве физических имитаторов, многофакторные управляющие и дестабилизирующие воздействия в возможных случайных состояниях охватываются не в полной мере, что не позволяет разрабатывать и обеспечивать алгоритмы автоматизированного управления с требуемой надежностью. Одним из перспективных подходов к моделированию и проектированию сложных систем взаимодействия являются объектно-ориентированные подходы, которые были использованы в работах Буча Г. Реализация объектно-ориентированного подхода к программированию и проектированию сложных систем привела к созданию унифицированного языка моделирования ЦМЪ, распространение которого подтвердило его широкие возможности при моделировании систем различного назначения в сообществе разработчиков (проектантов). Язык ЦМЪ является стандартом графического моделирования, но не является и не заменяет текстовые языки программирования, однако оказывает существенную помощь, так как является доминирующим визуальным инструментом при объектно-ориентированном моделировании[,,,,1]. Кроме информационного обеспечения системы управления шлюзованием судов, эффективностью функционирования технических средств шлюза является организация и структура технологического процесса пропуска судов, которые чаще всего основаны на исследовании математических моделей объекта управления и самой системы управления. В теории управления сложными и ответственными объектами (систем шлюзованных каналов и водных путей, структур информационного обеспечения технических средств шлюза, сложными транспортнотехнологическими объектами, организационно-техническими системами обеспечения судов (ремонтные заводы и комплексы) и др. АСУ). Это направление в общей теории систем формировалось в фундаментальных работах Богданова A. A., Поспелова Г. С., Дж. Клира, Месаровича М. Варшапетяна А. Г., Советова Б. Я., Яковлева С. А., Попова С. А., Шатихина Л. Г. и др. Исследования в области управления организационно-техническими системами флотских структур (речной и морской флот) весьма широко рассмотрена в работах Северцева A. A., Рябинина И. А., Гаскарова Д. В., Халиулина Ю. М., Сахарова В. В., Францева И. Р. и др. Среди трудов в области моделирования процессов функционирования судоходных шлюзов достаточно известны работы Адерихиной Е. И., Адерихина И. В., Богарова Ю. В., Кирьянова С. С., Красильникова A. B. и др. Применительно к системам управления техническими средствами шлюза в работах Богдашкина В. В., Бондаренко B. JI. Ковалева Ю. Н., Марлей В. Е., Каск Я. Н., Преображенской М. В. и др.