Интелигентни транспортни информационни системи в управлението на железопътния сектор

Новите технологии и информационни решения са част от успешната стратегия за създаване на ефективен, модерен и удобен железопътен (жп) транспорт в Европейския съюз (ЕС). С помощта на информационните системи и технологии се опростяват административните процедури, извършва се мониторинг на трафика в реално време, електронно отчитане на товарните превози, оптимизират се разписанията, улеснява се съгласуването на международните трасета, насърчава се създаването и развитието на коридори за сигурност, позволяващи проследяването на пътниците при минимум неудобства за самите тях. Целта е с въвеждане на подходящи информационно комуникационни технологии да се постигне по- голяма безопасност и мобилност, както и да се изгради модерна инфраструктура. Създават се условия за разработване и използване на интегрирани системи за управление на информацията, улесняващи обслужването на мобилността и гарантиращи максимален контрол и сигурен транспорт.

Основната цел на европейската транспортна политика е свързана с осъществяване на подкрепа за икономическия прогрес в ЕС, подобряване конкурентоспособността и предлагане на висококачествени услуги, отнасящи се до общата транспортна мобилност. Това кореспондира с изграждането и ефективното използване на интелигентни информационни системи и технологии при управлението на трафика в реално време. Те имат за цел постигане на още по- сигурен и ефективен транспортен мониторинг. Необходимо е да се прилагат нови модели и подходи за комуникация и наблюдение, използвани при издирването, проследяването и управлението на различните видове железопътни превози, което е свързано и с предоставяне на достъпни, ефективни и безхартиени логистични услуги.

Европейската политика за изследвания и нововъведения в транспорта последователно подкрепя разработването и усъвършенстването на ключови интелигентни транспортни информационни системи, иновативни технологии и комуникации, които способстват изграждането на модерна, удобна, ефективна и конкурентоспособна транспортна система в Общността. Акцентира се върху възможностите за комбиниран транспорт, грижата за околната среда и климата, намаляване вредните емисии и парникови газове, модернизирането на железопътния (жп) транспорт като вид транспортен бизнес, предоставящ екологични, икономични и сигурни услуги. Информационните системи и иновативните комуникационни технологии в областта на железопътния транспорт се разглеждат като нов ИТ модел и подход на управление, контрол, наблюдение на различните видове жп превози, което е свързано и с администриране обмяната на влакова информация в реално време.

Всичко това кореспондира с официалната позиция на Европейската Комисия от 16.12.2008 г. във връзка със съставяне на план за действие за развитието на мултимодален транспорт (и в частност жп транспорт) с помощта на интелигентни транспортни информационни системи. Тези системи следва да подпомагат управлението и мониторинга на железопътния сектор по отношение на:

- Товарните железопътни превози;

- Пътническите железопътни превози;

- ЖП инфраструктурата;

- Сигурността на жп превозите.

Европейските интелигентни транспортни информационни системи в управлението на железопътния сектор могат да се охарактеризират като:

- ENEE (База Данни на международни жп гари и спирки, управлявана от UIC и отнасяща се до всички страни членки на ЕС);

- ISR (Информационна система за проследяване на товарните вагони, отнасяща се до всички страни членки на ЕС);

- ORFEUS (Информационна система за обработка и обмен на електронни товарителници, според действащи нормативни документи като „Единни правила CIM за товарните превози” и „Единни правила за договорите за използване на подвижен състав в международно железопътно съобщение”, отнасяща се до всички страни членки на ЕС);

- PCS Pathfinder (Трансевропейска информационна платформа за оптимизиране на международния железопътен транспорт и улесняване съгласуването на жп трасетата, отнасяща се до всички страни членки на ЕС);

- RSRD2 (Справочно- информационна система за жп подвижен състав, отнасяща се до телематичните приложения за товарни жп превози, кореспондира с всички страни членки на ЕС);

- TIS (Информационна система за влаково движение, отнасяща се до всички страни членки на ЕС);

- Use-IT (Информационна система за управление и проследяване на интермодални превози, отнасяща се до всички страни членки на ЕС);

- X-Rail (Информационна система за проследяване на товарните вагони, отнасяща се до всички страни членки на ЕС);

- RINF регистри на жп инфраструктурата в ЕС;

- Електронни регистри и БД на Европейската Железопътна Агенция (ERA), като: ERADIS – Бази Данни на ERA за оперативна съвместимост и безопасност на влаковото движение; ERAIL – Информационен регистър на произшествията; ERATV – Европейски регистър на разрешените видове превозни средства/ подвижен състав; NOTIF – IT – База Данни относно технически правила за национална железопътна безопасност; RDD – База Данни с технически правила за въвеждане в експлоатация на железопътни превозни средства в страните членки на ЕС; VKM – Регистър за маркировка на собствениците на жп превозните средства; RINF – Регистър за достъп до инфраструктурата; ECVVR – Европейски централизиран виртуален регистър; ERTMS CCM – Електронен регистър за мониторинг и контрол на европейската железопътна система за управление на движението;

- VVR Virtual Vehicle Register (Виртуален регистър на возилата);

- NVR National Vehicle Register (Национален регистър на возилата);

- IRDB Infrastructure Restriction Notice Database (База Данни за оповестяване на инфраструктурните ограничения);

- URVIS Unique Rail Vehicle Identification System (Идентификационна система за специфични жп возила);

- WIMO Wagon and Intermodal Unit Operational database (База Данни на телематичните приложения за товарни превози);

- SMS Safety Management System (Информационна система за управление на сигурността).

Текущият обмен и управлението на влаковите данни в и извън границите на ЕС се извършва посредством използване на комуникационната инфраструктура на виртуалната частна мрежа HERMES VPN, предоставена от British Telecom и управлявана от дружеството HIT Rail (Схема No 1 „Възможности за мрежови връзки в Hermes VPN” [10]). HIT Rail предоставя и облачните услуги HEROS (Hermes Open Services), осигуряващи обмен на данни по различни канали и в различни формати. Основното предимство, осигурявано от HEROS е, че дава възможност на железопътните компании да обменят данни със съществуващи и нови партньори без да модифицират своите приложения. По този начин се осигурява безпроблемен обмен на електронни съобщения между множество участници в жп бизнеса – железопътни компании, бюра за продажби на билети, транспортни компании, превозващи различни товари и т.н. Облачните технологии премахват необходимостта от поддържане на скъпи компютърни конфигурации. Посредством използването на виртуализация и споделяне на ИТ ресурси, предоставени като услуги през Интернет, облачните решения съдействат на голям брой потребители при удоволетворяването на различните им информационни потребности без да се налага закупуване или поддръжка на сложен софтуер и хардуер. Много организации намират за уместно да извършат миграция на своите програмни продукти към различни платформи. Този подход изисква съобразяване с наличните програмни модели, бази данни, както и ефективно управление на информационната сигурност. На всеки един от тези аспекти трябва да се обърне внимание, особено когато самата сфера на използване на облачните решения и услуги поставя повишени изисквания за прецизност, както е при управлението на влакови данни.
Интелигентните транспортни информационни системи, използвани в управлението на железопътния сектор на ЕС представляват HERMES приложения, активно ползващи облачните услуги HEROS, както и изградената информационно комуникационна инфраструктура от HIT Rail за обмен и управление на влакови данни. Тези системи представляват многослойни архитектурни модели от вида клиент – сървър, ползващи XML базирани съобщения за осигуряване обмен на информация в реално време (Схема No 2 „Схема за предаване на XML базирани съобщения”). По отношение публичния достъп до информацията в тях, те се базират на интернет динамични платформи с аудентификация на достъпа т.е. изискват въвеждане на потребителско име и парола, администрирани са от системи за управление на съдържанието (CMS) като управлението на базите данни (БД) се извършва чрез система за управление на БД с отворен код (MySQL). Могат да се охарактеризират като аналитични системи за обработка на информация (Online Analytical Processing Systems – OLAP). Позволяват бърз, интерактивен и съгласуван достъп до обобщено представяне на определена информация с възможности за динамичен, многоразмерен анализ по различни показатели, като: време, място, вид данни. Аналитичните системи се базират на складове от данни (Data Warehouse – DW), извършващи мониторинг на информационния поток по ясно зададен потребителски критерий. Информационните складове от данни биха могли да се разглеждат като независима виртуална платформа, съвместима с всякакъв вид съществуващи архитектури от бази данни (БД) и хардуерни конфигурации. Те (DW) ефективно съчетават информацията от разнородни източници и формати БД, позволявайки пълна интеграция с различни по вид софтуерни решения.



Схема No 1 „Възможности за мрежови връзки в Hermes VPN” [10]


Схема No 2 „Схема за предаване на XML базирани съобщения”


Българските интелигентни транспортни системи следват логиката на официалната позиция на Европейската Комисия от 16.12.2008 г., като се разделят на:

- Информационни системи за жп товарни превози;

- Информационни системи за жп пътнически превози;

- Информационни системи, електронни регистри и бази данни (БД), отнасящи се до жп инфраструктурата;

- Е-Регистри и БД на ниво Изпълнителна Агенция Железопътна Администрация (ИАЖА).

ЖП секторът в Република България (РБ) трябва да работи по- активно и последователно относно прилагането и развитието на интелигентните транспортни информационни системи, подпомагащи мониторинга на влаковата дейност. Задължителните европейски системи, регистри и БД които следва да се внедрят, функционират и експлоатират на БГ ниво са следните:

- ENEE;

- PCS Pathfinder;

- RSRD2;

- RINF регистри;

- Електронни регистри и БД на Европейската Железопътна Агенция (ERA);

- VVR Virtual Vehicle Register;

- NVR National Vehicle Register;

- IRDB;

- WIMO;

- SMS Safety Management System.
Република България (РБ) изостава по отношение на използването и развитието на интелигентни транспортни решения в управлението на железопътния транспорт у нас. Това от друга страна е свързано с цялостно автоматизиране на жп сектора посредством изграждане и функциониране на интегрирана информационна система (Фигура 1 „Управление на интегрирана информационна система” [4]).




Фигура 1 „Управление на интегрирана информационна система” [4]


В модела за управление на интегрираната информационна система следва да се включат базисни европейски и български информационни системи от жп сектора. Но тъй като въпросът е комплексен и многоаспектен, същият подлежи на последващи дискусии с повече участници (на българско и европейско ниво). Тук може само да се споменат някои интелигентни транспортни решения и системи, отнасящи се до железопътния транспорт в РБ, с уточнението, че списъкът е непълен, отворен е, търпи и други предложения:

- Географска Информационна Система (ГИС), предоставяща достъп до географска информация за железопътната мрежа на РБ;

- График Генератор (ГГ) – система за проектиране и корекции на графиците за движение на влаковете;

- Системата за онлайн резервация и билето издаване на БДЖ Пътнически превози ЕООД;

- Електронен регистър на подвижния железопътен състав на Изпълнителна Агенция „Железопътна Администрация” (ИАЖА).

Относно цялостно отразяване изискванията на техническите спецификации за оперативна съвместимост (ТСОС), трансевропейската транспортна мрежа (TEN-T) и телематичните приложения за товарни и пътнически превози (TAF TSI и TAP TSI) на европейско ниво следва да бъдат интегрирани следните интелигентни решения:

- ERTMS (European Rail Traffic Management System) - Европейска железопътна система за управление на влаковото движение, която представлява инициатива на Европейската Общност за подобряване трансграничната оперативна съвместимост и сигнализация чрез създаване на общо европейски стандарти за контрол на влаковото движение и управление на системите, свързани с него. ERTMS представлява технически спецификации и специализиран софтуер за общо представяне управлението на влаковото движение. Два са основните поделемента на ERTMS. Това са: ETCS (European Tran Control System) - Европейска система за управление на влаковете и GSM-R (Global System for Mobile Communications-Railway) - Глобална железопътна система за мобилни комуникации. Европейската жп система ETCS осъществява мониторинга на влаковото движение, а GSM-R е изградена въз основа на GSM стандарт, използващ честоти, принадлежащи на железниците в ЕС. Тези честоти се отнасят към радио система, използвана за обмен на информация (пренос на глас и данни), включваща жп трасето и кабинката на локомотивния машинист. Европейската железопътна система за влаково движение (ERTMS) се създава с цел подобряване на трансграничната оперативна съвместимост на ЕС чрез създаване на единен стандарт в областта на железопътната сигнализация. Представлява комуникационна жп сигнална система като същата унифицира различията в жп сектора посредством общо европейски стандарти за контрол на влаковото движение и управление на системите, свързани с него. Спомага за безпроблемното движение на пътници и товари, подобрява жп безопасността и увеличава капацитета на железопътния трафик. TIS информационната система на RNE е по- рано създаден проект от ERTMS и в нея необходимата информация за влаковото движение по жп мрежата на Общността е свързана с информационни регистри, които в момента са част от телематичните приложения за пътнически и товарни железопътни превози. Критичните елементи са решени посредством взаимовръзки в мета базата данни между ERTMS и ETCS като внедряване на системи за контрол в жп сектора, известни като RBC. Критичните фактори тук са следните:

а). Обемът при планиране на влаковото движение включва детайли за жп трасето и влакова информация, администрирана от RBC. Кодирането на информацията следва да бъде идентично с това в ETCS. Но този въпрос не е достатъчно прецизиран;

б). Детайлите, свързани с композирането на влаковете при телематичните приложения за товарни и пътнически жп превози се утвърждават при идентификация в базата данни на номера на влака, локомотива, ID на системата за влаков контрол и ID на локомотива;

в). Необходимо е да има съобщение за обратна връзка относно местоположението на конкретен влак и конкретни ID полета от базата данни, кореспондиращи с параметрите на този влак и свързаността със системата за управление на влаковото движение.

- Друга информационна система в интегрирания концептуален информационен модел и отнасяща се до телематичните приложения за товарни и пътнически железопътни превози е PCS (Трансевропейска информационна платформа за оптимизиране на международния железопътен транспорт и улесняване съгласуването на жп трасетата). Отговаря за съвместимостта/ съгласуваността на информационните потребности на телематичните приложения за пътнически и товарни жп превози. Всичките респоненти на системата са дали положителен резултат при нейното пилотно внедряване;

- Хубаво би било някои специфични изисквания на телематичните приложения да бъдат изведени и разработени в нова европейска информационна система в тази област;

- RSRD2 (Справочно- информационна система за жп подвижен състав, отнасяща се до телематичните приложения за товарни жп превози) – също се включва в комбинирания информационен модел. Тази справочно- информационна система следва да бъде доразработена до версия 2 или фаза 2 с нови функционалности в нея;

- Софтуерните приложения на RNE кореспондират и отразяват изискванията както на трансевропейската железопътна мрежа, така и на телематичните приложения за товарни и пътнически жп превози;

- Информационната система X-Rail, която също е включена в модела кореспондира и се отнася до телематичните приложения за товарни жп превози;

- WIMO (Wagon and Intermodal Unit Operational database) Базата Данни на телематичните приложения за товарни превози също следва да бъде интегрирана в концептуалния информационен модел.

Новите концепции за транспортна мобилност в ЕС способстват интегрирането на различните видове транспорт, насърчават внедряване на интелигентни, иновативни технологии и системи с цел оптимизиране капацитета и управлението на железопътния сектор според нуждите на енергийната ефективност, предизвикателствата на изменението на климата и успешната експлоатация на железниците като модерен, удобен, екологично чист транспортен бизнес. За тази цел се разработват и използват технологии и системи за управление на информацията, които обслужват транспортната мобилност и гарантират максимален контрол и сигурен транспорт.

С разрастването на международния транспортен пазар и пренасочването му към железопътния сектор, както и новите световни тенденции този жп транспорт да бъде наложен като ведущ - България ще спечели от пренасочването на глобалния товаропок към нейната територия. С внедряването и функционирането на концептуален модел за управление на интегрирана информационна система в ЖП сектора – РБ има шанса да възвърне изгубени позиции в жп транспортния сектор както на Балканите, така и на европейско, и международно ниво - интегрирайки интелигентните си информационни транспортни системи от локално (национално) към международно ниво.

Прогнозните финансови изчисления (само за РБ) възлизат в порядъка на милиони euro годишна печалба от преразпределението на международните транспортни пазари и коридори; както и от жп инфраструктурни и други пътни такси, формирани от железопътния и интермодалния транспорт. Всичко това е свързано с модернизиране, реформиране и развитие, отнасящи се до промени в структурното управление на жп сектора, кореспондиращи с добре развити инфраструктурни мрежи и връзки, тъй като световният товаропоток не преминава през географски положения, а през перфектно развита и добре поддържана транспортна инфраструктура.




СПИСЪК НА ИЗПОЛЗВАНИТЕ ИЗТОЧНИЦИ:

1. Бяла книга: Пътна карта за постигането на единно европейско транспортно пространство – към конкурентоспособна транспортна система с ефективно използване на ресурсите, COM (2011) 144 окончателен;
2.Европа 2020: Стратегия за интелигентен, устойчив и приобщаващ растеж, COM (2010) 2020 окончателен;
3. Научни изследвания и иновации в областта на мобилността на бъдещето в Европа: Разработване на европейска стратегия за транспортни технологии, COM (2012) 501 окончателен;
4. Цвиркун А. Д., Акинфиев В. К., Филиппов В. А. Имитационное моделирование в задачах синтеза структуры сложных систем (оптимизационно- имитационный подход).- М. Наука, 1985.;
5. “Action Plan for the Deployment of Intelligent Transport Systems (ITS) in Europe” proposed by the European Commission on 16 December 2008;
6. http://www.era.europa.eu/Pages/Home.aspx (20. 05. 2015 г.);
7. http://www.era.europa.eu/core-activities/ertms/pages/home.aspx (20. 05. 2015 г.);
8. http://www.hitrail.com/ (20. 05. 2015 г.);
9.  https://www.hitrail.com/heros (20. 05. 2015 г.);
10.  https://www.hitrail.com/hermes-network (20. 05. 2015 г.);
11.  https://pcs-online.rne.eu/pathfinder/bin (20. 05. 2015 г.);
12.  http://www.raildata.coop/ISR.htm (20. 05. 2015 г.);
13.  http://www.raildata.coop/ORFEUS.htm (20. 05. 2015 г.);
14. http://tis.rne.eu/ (20. 05. 2015 г.).
  • Етикети: Превозвачи и оператори