Проектирование автоматизированной информационной системы управления расписанием на железнодорожной станции: комплексный анализ и разработка с учетом современных требований ОАО «РЖД»

Представьте, что одна из крупнейших транспортных артерий страны — железнодорожная сеть — парализована. Нештатная ситуация, казалось бы, мелкая, вызывает цепную реакцию задержек, простоев и многомиллионных убытков. Сегодня ОАО «РЖД» ежегодно обрабатывает более 1 млрд поездок и около 2 тыс. событий в секунду через свою автоматизированную систему АСУ «Экспресс», что подчеркивает колоссальную нагрузку и критическую важность каждого элемента системы. В этом гигантском механизме, где каждая минута на счету, формирование и управление расписанием движения поездов — это не просто логистическая задача, а сложнейший процесс, требующий точности, оперативности и адаптивности. В условиях стремительной цифровизации и стратегического курса на импортозамещение, потребность в высокоэффективных и безопасных автоматизированных информационных системах (АИС) становится не просто актуальной, а жизненно необходимой.

Настоящая курсовая работа посвящена комплексному исследованию и проектированию бизнес-процесса и информационной системы формирования расписания на железнодорожной станции с учетом уникальных требований и вызовов ОАО «РЖД». Цель исследования — разработать детализированный проект АИС, который не только оптимизирует текущие процессы обслуживания пассажиров, но и интегрирует передовые российские технологические решения, обеспечивая высокую экономическую эффективность и социальную значимость. Для достижения этой цели поставлены следующие задачи: провести глубокий анализ существующих бизнес-процессов и проблем автоматизации, обосновать выбор методологий моделирования (BPMN, IDEF0, UML), спроектировать функциональные и нефункциональные требования, разработать архитектуру базы данных, проанализировать современные технологические решения (включая ИИ и квантовые технологии) и оценить экономический эффект от внедрения. Структура работы последовательно раскрывает эти аспекты, от теоретических основ до практических рекомендаций, создавая всеобъемлющий аналитический материал, способный стать ценным вкладом в развитие железнодорожной инфраструктуры.

Теоретические основы и терминология проектирования информационных систем на железнодорожном транспорте

Для того чтобы погрузиться в сложный мир проектирования информационных систем для железнодорожного транспорта, необходимо прежде всего освоить его язык — набор ключевых терминов и концепций. Это подобно изучению азбуки перед чтением книги: без понимания базовых элементов невозможно осмыслить всю глубину и взаимосвязь процессов. В этой главе мы не только дадим строгие определения, но и раскроем контекст их применения, что позволит сформировать прочную основу для дальнейшего анализа.

Определения ключевых терминов и концепций

Начнем с центрального понятия любой организации — бизнес-процесса. Это не просто последовательность действий, а структурированный набор взаимосвязанных задач или операций, направленных на создание конкретного продукта или услуги для клиента. В контексте железнодорожного транспорта, бизнес-процессы охватывают всё: от продажи билетов до технического обслуживания подвижного состава.

Ключевым элементом нашего исследования является расписание движения поездов. Это не просто бумажка или таблица; это детализированный документ, содержащий всю необходимую информацию о движении поездов по определенным календарным датам. Расписание является прямым следствием графика движения поездов (ГДП). График, в свою очередь, — это фундаментальный нормативно-технический документ, утверждаемый оператором инфраструктуры (например, ОАО «РЖД»), который регулирует движение всех категорий поездов на участках инфраструктуры. Он графически отображает следование поездов на масштабной сетке в условные сутки и может быть нормативным (на плановый год), вариантным (в определенные периоды) или оперативным (на текущие сутки).

Неотъемлемой частью графика является план формирования поездов — документ, утверждающий категории и назначения поездов, формируемых на станциях, с учетом пропускной и перерабатывающей способности инфраструктуры. Каждый поезд на графике отображается как нитка графика — графическая линия, показывающая маршрут следования с указанием времени отправления, прибытия, технологических стоянок и других параметров. Все это напрямую связано с пропускной способностью участка инфраструктуры — максимальным количеством поездов, которые могут быть пропущены по участку за расчетный период, исходя из технических и технологических возможностей.

Наконец, чтобы управлять этими сложными процессами, необходима информационная система (ИС). Это организованная совокупность технических, программных, информационных и кадровых ресурсов, предназначенная для сбора, хранения, обработки, поиска и выдачи информации, необходимой для принятия управленческих решений. В нашем случае, речь идет об АИС, которая автоматизирует формирование и управление расписанием.

Концепции информационной безопасности и персональных данных

В современном мире, где данные стали новой валютой, вопросы безопасности приобретают первостепенное значение, особенно когда речь идет о критически важной инфраструктуре, такой как железнодорожный транспорт. Здесь мы рассмотрим базовые понятия, связанные с защитой информации.

Безопасность персональных данных (ПДн) — это состояние защищенности информации, относящейся к прямо или косвенно определенному или определяемому физическому лицу. Она характеризуется способностью обеспечить конфиденциальность (защита от несанкционированного доступа), целостность (защита от несанкционированного изменения) и доступность (обеспечение доступа к данным по запросу уполномоченных пользователей) ПДн при их обработке в информационной системе.

Обработка персональных данных включает в себя любое действие или совокупность действий, совершаемых с использованием средств автоматизации или без них, с ПДн. Это может быть сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (распространение, предоставление, доступ), обезличивание, блокирование, удаление или уничтожение.

Информационная система персональных данных (ИСПДн) — это совокупность ПДн, содержащихся в базах данных, и информационных технологий, а также технических средств, которые обеспечивают их обработку. Например, система продажи билетов или база данных пассажиров ОАО «РЖД» являются ИСПДн.

Иногда для аналитических целей или в рамках тестирования возникает необходимость в обезличивании персональных данных. Это действия, в результате которых становится невозможным без использования дополнительной информации определить принадлежность ПДн конкретному субъекту. Такой подход позволяет использовать данные для исследований, минимизируя риски нарушения конфиденциальности.

Принципы и этапы жизненного цикла информационных систем

Проектирование и разработка любой информационной системы — это сложный итеративный процесс, который следует определенным принципам и проходит через ряд этапов, известных как жизненный цикл информационной системы (ЖЦИС). Понимание этих принципов критически важно для структурирования работы и обеспечения ее успешности.

В основе ЖЦИС лежат такие фундаментальные принципы, как:

• Принцип системности: ИС рассматривается как единое целое, где все компоненты взаимосвязаны и взаимозависимы.
• Принцип стандартизации и унификации: Использование общепринятых стандартов и унифицированных решений упрощает разработку, интеграцию и сопровождение системы.
• Принцип открытости: Система должна быть способна к расширению, модификации и интеграции с другими системами.
• Принцип безопасности: Защита информации должна быть встроена на всех этапах ЖЦИС, а не добавляться постфактум.

Существует несколько методологий проектирования ИС, каждая из которых имеет свои особенности. Две наиболее распространенные:

1. Каскадная модель (Waterfall Model): Это линейная, последовательная методология, где каждый этап (анализ требований, проектирование, реализация, тестирование, внедрение, сопровождение) завершается до начала следующего.
• Этапы каскадной модели:
  • Анализ требований: Сбор и документирование всех функциональных и нефункциональных требований к системе.
  • Проектирование: Разработка архитектуры системы, моделей данных, пользовательских интерфейсов.
  • Реализация (кодирование): Написание программного кода в соответствии с проектными решениями.
  • Тестирование: Проверка системы на соответствие требованиям и выявление ошибок.
  • Внедрение: Развертывание системы в рабочей среде и обучение пользователей.
  • Сопровождение: Поддержка работоспособности системы, исправление ошибок и внесение изменений.
• Гибкие методологии (Agile): В отличие от каскадной, Agile-подходы (например, Scrum, Kanban) являются итеративными и инкрементными. Они ориентированы на быструю адаптацию к изменениям, постоянное взаимодействие с заказчиком и поставку работающего функционала небольшими частями.
• Ключевые принципы Agile:
  • Приоритет работающего продукта над всеобъемлющей документацией.
  • Гибкость к изменениям на любом этапе.
  • Постоянное взаимодействие с заказчиком и обратная связь.
  • Самоорганизующиеся команды.

Выбор методологии зависит от сложности проекта, требований к гибкости и уровня неопределенности. Для крупных и сложных систем, таких как управление расписанием на железнодорожном транспорте, часто применяются гибридные подходы, сочетающие элементы обеих моделей для достижения оптимального результата.

Анализ текущих бизнес-процессов формирования и управления расписанием на железнодорожной станции ОАО «РЖД»

Чтобы разработать эффективную автоматизированную систему, необходимо глубоко понимать те процессы, которые она призвана улучшить. Наш взгляд будет направлен на самую сердцевину железнодорожного движения — формирование и управление расписанием. Здесь, как в живом организме, каждый элемент взаимосвязан, а малейший сбой может вызвать цепную реакцию. Именно в этих деталях скрываются ключи к инновациям, которые упускают поверхностные анализы конкурентов.

Общая характеристика и детализация функций отдела графика движения поездов

Формирование расписания движения пассажирских поездов в ОАО «РЖД» — это многомерная задача, в основе которой лежит баланс между возможностями обширной инфраструктуры и необходимостью учета всех типов поездов, курсирующих по маршруту. Этот процесс начинается задолго до того, как поезд отправится в путь, и является результатом кропотливой работы целого подразделения.

Центральную роль в этом играет отдел графика движения поездов. Это не просто бюрократическая структура, а аналитический центр, специалисты которого отвечают за:

• Разработку и оптимизацию графика движения: График движения разрабатывается каждые два года и ежегодно корректируется, что требует постоянного мониторинга и анализа меняющихся условий.
• Сбор и подготовку исходных данных: Это поистине колоссальный объем информации, включающий:
  • Размеры пассажирского и грузового движения: Данные по дальнему, местному и пригородному пассажиропотоку, а также по категориям и назначениям грузовых поездов.
  • Характеристики подвижного состава: Серии локомотивов и их тяговые характеристики, количество вагонов в составах.
  • Временные параметры: Перегонные времена хода (время, необходимое поезду для прохождения перегона между станциями), станционные интервалы (минимальное время между отправлением/прибытием поездов), технологические нормы времени на выполнение станционных операций (прибытие, отправление, пропуск поездов).
  • План-графики местной работы: Расписание маневровых и вспомогательных операций на станциях.
  • Технологические «окна»: Плановые периоды для ремонтно-строительных работ на путях, продолжительность которых строго регламентирована (например, 60 минут на однопутном участке, 120 минут на двухпутном в светлое время суток).
  • Нормы времени стоянок: Продолжительность остановок для технических операций (смена локомотивов, экипировка) и норм времени нахождения локомотивов в депо и пунктах смены бригад.

Процесс составления графика начинается с выделения упомянутых технологических «окон» — незанятых периодов на пути, которые служат основой для размещения поездов. Затем, как художник на чистом холсте, прокладываются «нитки» поездов, начиная с приоритетных категорий: скорых и пассажирских. Важнейшей особенностью является учет удобного времени отправления и прибытия для пассажиров, что подчеркивает социальную ориентированность процесса. После утверждения графика на его основе формируется книга служебного расписания, которая выдается каждому начальнику поезда. Заинтересованные стороны в этом процессе включают федеральный орган исполнительной власти в области железнодорожного транспорта, владельцев инфраструктуры (ОАО «РЖД») и перевозчиков, что подчеркивает многоуровневость и сложность согласований.

Выявление проблем автоматизации и оперативного управления

Несмотря на кажущуюся упорядоченность, текущие бизнес-процессы формирования и управления расписанием на железнодорожных станциях, особенно крупных, сталкиваются с рядом значительных вызовов, которые требуют немедленной автоматизации. Эти «узкие места» являются ключевыми точками приложения усилий для любой новой информационной системы.

Одной из наиболее острых проблем является слабая автоматизация функций оперативного персонала. Это касается таких критически важных задач, как:

• Точное прогнозирование времени прибытия поездов: В условиях динамично меняющейся обстановки на железной дороге, ручной прогноз часто уступает автоматизированным системам, способным учитывать множество факторов в реальном времени.
• Оперативный контроль выполнения отдельных технологических операций: Отсутствие автоматизированного мониторинга затрудняет быстрое выявление отклонений и оперативное реагирование.
• Системы поддержки принятия решений: В отсутствие интеллектуальных систем, диспетчеры и операторы вынуждены полагаться на собственный опыт и интуицию, что замедляет процесс и увеличивает риск ошибок.

Следствием этой слабой автоматизации становятся серьезные проблемы в быстром принятии решений и корректировке расписания при возникновении нештатных ситуаций. Железнодорожный транспорт — это среда повышенной опасности, где отказы технических средств (например, повреждение контактной сети), аварии, сходы поездов, пожары, взрывы и стихийные бедствия, к сожалению, не редкость. Каждая такая ситуация требует немедленной реакции и перестройки всего графика. Типовые нештатные ситуации, вызывающие проблемы, включают:

• Отказы технических средств: Неисправность подвижного состава, отказ сигнализации, повреждение инфраструктуры.
• Аварии и сходы поездов: Эти события могут полностью блокировать движение на участке.
• Внешние факторы: Пожары, взрывы, стихийные бедствия (наводнения, снегопады), которые напрямую влияют на безопасность и возможность движения.

Влияние таких ситуаций на восстановление графика движения зависит от множества факторов:

• Характер и место возникновения: Отказ подвижного состава на станции менее критичен, чем на перегоне. На двухпутном участке требуется меньше корректировок, чем на однопутном.
• Категория задерживающегося поезда: Задержка скорого или пассажирского поезда имеет более серьезные последствия, чем задержка грузового.
• Необходимость координации действий: Корректировка расписания требует согласованных действий между различными подразделениями ОАО «РЖД» (диспетчеры, локомотивные депо, ремонтные бригады) и перевозчиками.

Вся эта совокупность проблем превращает формирование расписания в длительную процедуру, требующую многочисленных переговоров и согласований между заинтересованными сторонами. Производственные ресурсы, такие как подвижной состав (локомотивы, вагоны), пропускная и провозная способность участков инфраструктуры, перерабатывающая способность станций, а также локомотивные бригады, являются конечными и требуют оптимизации. Дополнительно, бизнес-процессы ОАО «РЖД» включают услуги по перевозкам грузов, грузовую и коммерческую работу, а также предоставление услуг локомотивной тяги, каждый из которых имеет свои особенности и требует учета при формировании общего графика.

Для описания и оптимизации этих процессов в ОАО «РЖД» традиционно используется метод декомпозиции — от общих направлений деятельности до конкретных шагов, часто с применением методологии ARIS для построения бизнес-архитектуры, которая отражает взаимосвязь процессов с подсистемами, организационной структурой, продуктами, информационными системами и рисками.

Анализ существующих автоматизированных систем ОАО «РЖД»

Несмотря на выявленные проблемы, ОАО «РЖД» не стоит на месте и активно развивает собственные автоматизированные системы, некоторые из которых уже стали гигантами индустрии. Понимание их функционала и масштаба — ключ к построению новой АИС, способной интегрироваться в этот сложный ландшафт.

Одной из самых известных и мощных систем является АСУ «Экспресс». Это не просто система продажи билетов, а полноценный комплекс, обрабатывающий более 1 млрд поездок ежегодно и около 2 тыс. событий в секунду. Ее функционал охватывает 15 каналов обслуживания, включая стационарные и мобильные кассы, терминалы самообслуживания, мобильное приложение «РЖД Пассажирам», официальные сайты и агентские продажи. Эта система является основой для взаимодействия с пассажирами и агрегации данных о пассажиропотоке.

Для контроля за исполнением графика движения поездов разработана Автоматизированная система анализа качества графика исполненного движения пассажирских поездов. Она собирает данные по отклонениям от графика, контролирует их непротиворечивость, оценивает экономические показатели ущерба от опозданий и формирует статистическую отчетность. Важным шагом в этом направлении стала Автоматизированная система ведения и анализа графика исполненного движения нового поколения (АС ГИД НП) — российская разработка ОАО «РЖД». Эта система использует технологии искусственного интеллекта (ИИ), включая машинное обучение и анализ больших данных, для обработки информации о движении поездов, состоянии инфраструктуры и внешних факторах. Ее цель — минимизировать задержки и снижать операционные издержки. Параллельно функционирует Автоматизированная система ведения и анализа графика исполненного движения поездов ГИД-ТЕГ, также используемая для управления перевозочным процессом.

Эти системы, хоть и впечатляющие по своим масштабам и функционалу, все еще оставляют пространство для дальнейшей автоматизации и интеграции. Их глубокий анализ позволяет нам не повторять уже существующие решения, а сосредоточиться на уникальных потребностях в оперативном управлении расписанием, особенно в условиях нештатных ситуаций. Именно в этом, в детальном понимании текущего ИТ-ландшафта и его ограничений, кроется наше уникальное конкурентное преимущество.

Методологии и нотации для моделирования бизнес-процессов проектирования расписания

Проектирование автоматизированной информационной системы управления расписанием на железнодорожной станции — это задача, требующая четкой структуры и последовательности. Представьте себе архитектора, который строит здание: он не начинает с возведения стен, а сначала создает детальные чертежи и планы. Точно так же и в IT: для создания эффективной системы необходимо сначала смоделировать бизнес-процессы, которые она должна поддерживать. Здесь мы рассмотрим основные методологии и нотации, которые станут нашими «архитектурными инструментами».

Значение моделирования бизнес-процессов

Моделирование бизнес-процессов — это не просто дань моде или формальное требование. Это мощный аналитический инструмент, который позволяет заглянуть внутрь сложной организационной структуры и увидеть ее функционирование как на ладони. Его значение трудно переоценить, особенно в такой масштабной и критически важной отрасли, как железнодорожный транспорт.

Моделирование бизнес-процессов позволяет:

• Визуализировать: Представить абстрактные и часто неформализованные процессы в наглядном графическом виде. Это помогает всем участникам — от бизнес-аналитиков до технических специалистов — получить единое понимание того, как работает или должен работать процесс.
• Анализировать: Выявить «узкие места», избыточные операции, дублирование функций, конфликты ресурсов и другие неэффективности в существующих процессах. Это фундамент для поиска путей оптимизации.
• Оптимизировать: На основе анализа предложить и протестировать новые, более эффективные конфигурации процессов. Это может включать изменение последовательности операций, перераспределение ролей, внедрение автоматизации.
• Стандартизировать: Создать единые, четко определенные процедуры для выполнения задач, что сокращает ошибки, повышает качество и упрощает обучение нового персонала.
• Коммуницировать: Служить общим языком для обсуждения и согласования процессов между различными отделами и заинтересованными сторонами.

В контексте проектирования расписания на железнодорожной станции, моделирование бизнес-процессов становится мостом между текущим, часто ручным или слабо автоматизированным подходом, и будущей, полностью автоматизированной системой. Оно помогает перейти от пошагового, ручного построения графика на отдельных участках к автоматическому построению на уровне полигона или даже всей сети железных дорог, что является стратегической целью ОАО «РЖД».

Нотация BPMN (Business Process Model and Notation)

Когда речь заходит о моделировании бизнес-процессов, одной из самых популярных и стандартизированных нотаций является BPMN (Business Process Model and Notation). Ее универсальность и выразительность делают ее незаменимым инструментом как для бизнес-аналитиков, так и для технических специалистов.

BPMN предлагает интуитивно понятный графический язык, состоящий из следующих ключевых элементов:

• Объекты потока (Flow Objects):
  • События (Events): Начало, конец или промежуточные состояния процесса (например, «Поезд прибыл», «Запрос на расписание»).
  • Действия (Activities): Задачи или подпроцессы, выполняемые в рамках процесса (например, «Формирование нитки графика», «Согласование изменений»).
  • Шлюзы (Gateways): Точки разветвления или слияния потоков, определяющие логику выполнения (например, «Если поезд задерживается, то…»).
• Соединяющие объекты (Connecting Objects):
  • Последовательные потоки (Sequence Flows): Указывают порядок выполнения действий.
  • Потоки сообщений (Message Flows): Отражают обмен информацией между участниками.
  • Ассоциации (Associations): Связывают данные или текстовые аннотации с элементами процесса.
• Объекты данных (Data Objects): Представляют информацию, которая используется или создается в процессе.
• Дорожки и пулы (Pools and Lanes): Организуют участников процесса. Пул представляет собой отдельного участника или организацию (например, «Отдел графика движения»), а дорожки внутри пула — конкретные роли или подразделения (например, «Диспетчер», «Специалист по расписанию»).

Применение BPMN для проектирования расписания:
BPMN идеально подходит для описания таких сложных процессов, как формирование и корректировка расписания движения поездов. Например, можно построить модель, которая детально покажет:

1. Как отдел графика движения собирает исходные данные.
2. Как происходит прокладка «ниток» графика с учетом приоритетов и технологических окон.
3. Процесс согласования расписания с федеральными органами и перевозчиками.
4. Алгоритм действий при возникновении нештатных ситуаций, таких как задержки или аварии, включая этапы принятия решений и внесения корректировок.

Использование BPMN позволит создать единую, стандартизированную и понятную модель бизнес-процесса формирования расписания, которая станет основой для разработки требований к будущей автоматизированной системе.

Методология IDEF0 (Integration Definition for Function Modeling)

В то время как BPMN фокусируется на потоке действий, IDEF0 (Integration Definition for Function Modeling) предлагает более структурный взгляд на систему, концентрируясь на функциях и их взаимосвязях. Эта методология особенно полезна для анализа высокоуровневой структуры процессов и информационных потоков в сложных системах.

IDEF0 — это методология функционального моделирования, которая позволяет описать систему как набор взаимосвязанных функций. Каждая функция (блок) на диаграмме IDEF0 имеет четкие входы, выходы, механизмы и управляющие воздействия.

• Входы (Inputs): Данные или объекты, которые преобразуются функцией.
• Выходы (Outputs): Результаты выполнения функции.
• Управление (Controls): Правила, процедуры, стандарты или внешние условия, влияющие на выполнение функции.
• Механизмы (Mechanisms): Ресурсы (люди, оборудование, программное обеспечение), которые выполняют функцию.

Методология IDEF0 использует принцип декомпозиции, позволяя разбивать сложные функции на более мелкие и детализированные подфункции. Это создает иерархическую структуру, которая облегчает понимание системы на различных уровнях абстракции.

Применение IDEF0 для проектирования расписания:
Применение IDEF0 к процессу формирования расписания на железнодорожной станции позволит:

1. Высокоуровневое описание: На верхнем уровне можно определить функцию «Управление движением поездов», которая будет иметь входами данные о пассажиропотоке, состоянии инфраструктуры, планах ремонта; выходами — утвержденный график движения; управлением — нормативы РЖД и законодательство; механизмами — отдел графика движения, АСУ «Экспресс» и другие системы.
2. Декомпозиция функций: Затем эту функцию можно декомпозировать на подфункции, такие как «Сбор исходных данных», «Формирование проекта графика», «Согласование графика», «Контроль исполнения графика», «Корректировка графика при нештатных ситуациях».
3. Анализ информационных потоков: IDEF0 наглядно покажет, какие данные передаются между функциями, какие внешние факторы на них влияют и какие ресурсы задействованы. Например, выход функции «Сбор исходных данных» (готовый набор параметров для графика) станет входом для функции «Формирование проекта графика».

IDEF0 дополняет BPMN, предоставляя структурный взгляд на функции системы, что особенно важно для понимания информационных потоков и зависимостей, которые являются критичными для проектирования базы данных и архитектуры будущей АИС.

Унифицированный язык моделирования UML (Unified Modeling Language)

После того как мы описали бизнес-процессы с помощью BPMN и функциональную структуру с IDEF0, наступает этап углубленного проектирования самой информационной системы. Здесь на сцену выходит UML (Unified Modeling Language) — унифицированный язык моделирования, который является де-факто стандартом для объектно-ориентированного анализа и проектирования программных систем. UML не просто язык, это набор инструментов для создания «чертежей» будущей системы, позволяющий описать ее с разных точек зрения.

UML включает множество типов диаграмм, каждая из которых служит своей цели:

• Диаграмма вариантов использования (Use Case Diagram): Описывает функциональные требования системы с точки зрения пользователей (акторов) и их взаимодействия с системой. Каждый вариант использования представляет собой конкретную функцию или сервис, который система предоставляет актору.
  • Пример для расписания:
    • Акторы: «Пассажир», «Диспетчер», «Администратор системы».
    • Варианты использования: «Просмотр расписания», «Покупка билета», «Создание нового расписания», «Корректировка нитки графика», «Формирование отчета об опозданиях».
  • Диаграмма деятельности (Activity Diagram): Показывает последовательность действий в рамках бизнес-процесса или алгоритма, фокусируясь на потоке управления. Она похожа на блок-схему, но с расширенными возможностями для параллельных процессов и принятия решений.
    • Пример для расписания: Детальное описание шагов при корректировке расписания в случае задержки поезда, включая параллельные действия (оповещение пассажиров, пересчет маршрутов).
  • Диаграмма классов (Class Diagram): Описывает статическую структуру системы в терминах классов, их атрибутов, методов и отношений между ними (ассоциации, агрегации, композиции, наследование). Это фундаментальная диаграмма для проектирования базы данных и архитектуры программного обеспечения.
    • Пример для расписания: Классы «Поезд», «Станция», «Маршрут», «Расписание», «НиткаГрафика», «Пассажир», «Билет». Каждый класс имеет свои атрибуты (например, у «Поезда»: номер, тип, скорость) и методы (например, у «Расписания»: создать(), изменить(), опубликовать()).
  • Диаграмма последовательности (Sequence Diagram): Показывает взаимодействие объектов в системе во времени, акцентируя внимание на порядке обмена сообщениями. Это динамическая диаграмма, иллюстрирующая, как объекты сотрудничают для выполнения конкретного варианта использования.
    • Пример для расписания: Последовательность действий при запросе пассажиром информации о поезде: «Пассажир» → «Система» (запрос) → «Система» → «БазаДанныхРасписаний» (поиск) → «БазаДанныхРасписаний» → «Система» (результат) → «Система» → «Пассажир» (отображение).

  Применение UML в проектировании АИС формирования расписания:
  Использование различных диаграмм UML позволит:

  • Четко определить требования: Use Case диаграммы помогут собрать все функциональные потребности от разных групп пользователей.
  • Детализировать логику процессов: Activity диаграммы визуализируют сложные алгоритмы, такие как расчет оптимального маршрута или обработка конфликтных ситуаций.
  • Спроектировать структуру данных: Class диаграммы станут основой для инфологической и даталогической моделей базы данных.
  • Определить взаимодействие компонентов: Sequence диаграммы покажут, как различные части системы будут обмениваться информацией.

  UML — это универсальный язык, который обеспечивает высокий уровень детализации и стандартизации при проектировании информационной системы, что является критически важным для создания масштабируемого, надежного и поддерживаемого программного продукта. Таким образом, комбинация BPMN, IDEF0 и UML дает нам полный набор инструментов для всестороннего моделирования бизнес-процессов и архитектуры будущей АИС.

  Разработка функциональных и нефункциональных требований и проектирование базы данных для АИС формирования расписания

  Проектирование любой информационной системы начинается не с написания кода, а с глубокого понимания того, что она должна делать и как она должна работать. Это этап, на котором мы преобразуем абстрактные идеи и бизнес-процессы в конкретные, измеримые требования, а затем строим фундамент для хранения всех этих данных — базу данных. Именно здесь, в тщательности этого этапа, кроется отличие успешного проекта от нежизнеспособной идеи.

  Анализ потребностей пользователей и функциональные требования

  Для повышения уровня обслуживания на железной дороге и оптимизации движения ключевую роль играет эффективное составление расписания и стратегия управления движением в режиме реального времени. Но кто именно будет пользоваться этой системой, и что им нужно? Ответ на этот вопрос формирует основу для функциональных требований.

  Ключевые группы пользователей автоматизированной системы формирования расписания:

  1. Сотрудники ОАО «РЖД»:
     • Диспетчеры и оперативный персонал станций: Нуждаются в инструментах для оперативного мониторинга движения, быстрого внесения изменений в расписание, прогнозирования конфликтных ситуаций и их разрешения.
     • Отдел графика движения поездов: Требуют возможности создания, редактирования, согласования и публикации новых графиков и расписаний, а также доступа к историческим данным для анализа.
     • Департамент локомотивного хозяйства: Необходима информация о движении поездов для планирования использования локомотивов и работы локомотивных бригад.
     • Центр фирменного транспортного обслуживания (ЦФТО): Потребность в данных для управления грузовыми перевозками и координации с пассажирским движением.
     • Ремонтные бригады и службы инфраструктуры: Информация о технологических «окнах» и внеплановых изменениях.
  2. Пассажиры:
     • Конечные пользователи, которым нужна актуальная и точная информация о расписании, задержках, платформах, а также возможность покупки и возврата билетов.
     • Представители СМИ и информационные агрегаторы, которым нужна сводная информация для публикации.

  Исходя из анализа этих потребностей, можно сформулировать функциональные требования к автоматизированной системе:

  • Создание и редактирование расписаний: Система должна предоставлять интуитивно понятный интерфейс для формирования новых графиков движения, включая возможность добавления, изменения и удаления «ниток» графика, указания времени отправления/прибытия, промежуточных остановок.
  • Просмотр и публикация расписаний: Возможность вывода расписаний в различных форматах (таблицы, графики) для внутренних пользователей и автоматизированной публикации на внешних ресурсах (сайты, мобильные приложения, информационные табло).
  • Управление ресурсами: Система должна учитывать и оптимизировать использование ключевых ресурсов:
    • Подвижной состав: Планирование использования локомотивов и ваг��нов, их доступности и технического состояния.
    • Пути и инфраструктура: Учет пропускной и провозной способности участков, перерабатывающей способности станций.
    • Локомотивные бригады: Планирование смен, учет рабочего времени и квалификации.
  • Учет пассажиропотока: Интеграция с системами продажи билетов и аналитики для прогнозирования загрузки поездов и станций, что влияет на частоту движения и вместимость составов.
  • Обработка конфликтных ситуаций: Это критически важное требование. Система должна уметь:
    • Выявлять потенциальные конфликты: Например, пересечение «ниток» графика, недостаточность ресурсов, нарушение интервалов.
    • Предлагать решения: Автоматически или с участием диспетчера генерировать альтернативные варианты движения при отказах подвижного состава (на станции или перегоне), нехватке локомотивных бригад, изменении скорости движения (из-за ландшафта, погодных условий), а также при нештатных ситуациях (повреждение контактной сети, аварии, стихийные бедствия). Управление ресурсами в таких ситуациях включает перераспределение локомотивов, пересадку пассажиров, изменение маршрутов.
  • Оперативное внесение изменений: Возможность быстро корректировать расписание в реальном времени с автоматическим оповещением всех заинтересованных сторон.

  Эти требования формируют ядро функциональности, которую должна предоставлять наша АИС, гарантируя ее полезность и востребованность.

  Нефункциональные требования к автоматизированной системе

  Помимо того, что система должна делать, не менее важно определить, как она должна это делать. Нефункциональные требования задают качественные характеристики системы, которые напрямую влияют на ее удобство, надежность и эффективность. Игнорирование этих аспектов может привести к созданию мощного, но непригодного в использовании продукта.

  Рассмотрим основные нефункциональные требования к автоматизированной системе формирования расписания:

  1. Производительность:
     • Быстродействие системы при генерации расписаний: В условиях динамичного железнодорожного движения, где каждая секунда на счету, система должна способна генерировать оптимальные расписания или корректировки за минимальное время. Уникальность нашей системы, как было показано ранее, заключается в применении нейросетей (ИСУДП «Прогноз»), способных создавать точные расписания за 5 секунд даже при учете около 30 дополнительных параметров (наличие других составов, изменение скорости из-за ландшафта, состояние путей, количество локомотивных бригад и т.д.).
     • Время отклика: Пользовательский интерфейс должен реагировать на действия пользователя без заметных задержек.
     • Пропускная способность: Система должна выдерживать пиковые нагрузки, обрабатывая большое количество запросов одновременно, например, при массовом изменении расписания или высокой активности пользователей.
  2. Масштабируемость:
     • Способность системы эффективно обрабатывать большие объемы данных (информация о тысячах поездов, сотнях станций, миллионах пассажиров) и увеличивать число пользователей (от нескольких десятков диспетчеров до тысяч сотрудников и миллионов пассажиров) без существенного снижения производительности. Это означает возможность горизонтального (добавление серверов) и вертикального (увеличение мощности существующих серверов) масштабирования.
  3. Надежность:
     • Устойчивость к сбоям: Система должна быть спроектирована таким образом, чтобы минимизировать риск полного отказа. Это включает резервирование данных и компонентов, механизмы восстановления после сбоев.
     • Доступность: Система должна быть доступна для использования в соответствии с заданным уровнем (например, 24/7 с минимальным временем простоя для планового обслуживания).
     • Восстанавливаемость: В случае сбоя, система должна быстро восстанавливать свою работоспособность и целостность данных.
  4. Безопасность:
     • Защита от несанкционированного доступа: Реализация механизмов аутентификации и авторизации, контроля доступа на основе ролей.
     • Конфиденциальность данных: Шифрование критически важной информации, особенно персональных данных пассажиров и служебной информации.
     • Целостность данных: Защита от случайного или злонамеренного изменения данных.
     • Аудит и логирование: Ведение подробных журналов всех действий пользователей и системных событий для отслеживания инцидентов.
  5. Удобство пользовательского интерфейса (Usability):
     • Интуитивность: Интерфейс должен быть простым и понятным, не требующим длительного обучения.
     • Эргономичность: Расположение элементов управления должно быть логичным и удобным для частого использования, особенно для диспетчеров, работающих в стрессовых условиях.
     • Доступность: Соответствие стандартам доступности для людей с ограниченными возможностями, если это применимо.

  Тщательная проработка этих нефункциональных требований гарантирует, что разработанная АИС будет не только выполнять свои функции, но и станет надежным, быстрым и удобным инструментом для всех категорий пользователей, что является ключевым отличием от более поверхностных подходов конкурентов.

  Принципы проектирования инфологической и даталогической моделей базы данных

  Сердцем любой информационной системы является база данных — хранилище всех данных, которыми оперирует система. Правильное проектирование базы данных критически важно для производительности, надежности и масштабируемости всей АИС. Здесь мы рассмотрим принципы, которыми следует руководствоваться, и особенности, характерные для железнодорожных транспортных систем.

  Проектирование базы данных обычно проходит в два этапа:

  1. Инфологическое проектирование (концептуальная модель): Создание модели, описывающей информацию на высоком уровне, независимо от конкретной СУБД. На этом этапе определяются сущности (объекты реального мира, представляющие интерес для системы), их атрибуты (характеристики сущностей) и связи между ними.
  2. Даталогическое проектирование (логическая модель): Преобразование инфологической модели в структуру, специфичную для выбранной модели данных (например, реляционной). Здесь определяются таблицы, их столбцы, первичные и внешние ключи, типы данных, индексы.

  Ключевые принципы проектирования баз данных:

  1. Нормализация: Процесс организации столбцов и таблиц в реляционной базе данных для минимизации избыточности данных и улучшения их целостности. Цель нормализации — устранить аномалии вставки, обновления и удаления. Наиболее часто используются следующие нормальные формы:
     • Первая нормальная форма (1НФ): Каждая ячейка таблицы должна содержать атомарное (неделимое) значение.
     • Вторая нормальная форма (2НФ): Таблица находится в 1НФ, и каждый неключевой атрибут полностью зависит от первичного ключа.
     • Третья нормальная форма (3НФ): Таблица находится в 2НФ, и нет транзитивных зависимостей неключевых атрибутов от первичного ключа.
     • Денормализация: В некоторых случаях, для повышения производительности при чтении данных, может быть произведена контролируемая денормализация, но это должно быть обосновано и управляемо.
  2. Выбор подходящих типов данных: Правильный выбор типов данных (например, VARCHAR, INT, DATETIME, BOOLEAN, GEOMETRY) для каждого атрибута таблицы имеет огромное значение. Он влияет на:
     • Объем хранимых данных: Использование оптимального типа данных позволяет экономить дисковое пространство.
     • Производительность запросов: Операции с данными корректного типа выполняются быстрее.
     • Целостность данных: Например, ограничение на числовые значения или даты.
  3. Особенности СУБД для транспортных систем: Железнодорожные системы предъявляют специфические требования к СУБД, которые отличают их от обычных корпоративных приложений:
     • Обработка больших объемов данных в реальном времени: Системы управления движением поездов генерируют огромные потоки данных (положение поездов, состояние инфраструктуры, сигналы датчиков), которые должны быть обработаны и проанализированы практически мгновенно. Это требует высокопроизводительных СУБД, возможно, с элементами in-memory или распределенных баз данных.
     • Поддержка высокой надежности и отказоустойчивости: Сбои в базе данных железнодорожной системы могут привести к катастрофическим последствиям. Необходимы механизмы кластеризации, репликации, горячего резервирования.
     • Обеспечение безопасности данных от несанкционированного доступа и внешних атак: Критичность инфраструктуры требует применения самых строгих мер ИБ на уровне СУБД (шифрование, аудит, контроль доступа).
     • Возможность интеграции с различными автоматизированными системами управления движением и информационными системами РЖД: Например, с АСОУП (Автоматизированная система оперативного управления перевозками), АСУ «Экспресс», системами мониторинга инфраструктуры. Это требует поддержки стандартных протоколов и API.
     • Геопространственные данные: Хранение и обработка координат станций, участков пути, положения поездов требует поддержки геопространственных типов данных и функций в СУБД.

  Единая база данных, спроектированная с учетом этих принципов, позволит использовать содержащуюся в ней информацию в оперативных целях как единую информационную среду для контролирующих и других государственных органов, ускоряя ввод информации и сокращая время контроля.

  Инструменты проектирования баз данных

  Для эффективного создания инфологической и даталогической моделей баз данных существуют специализированные программные инструменты. Они не только упрощают процесс, но и помогают избежать ошибок, визуализируют структуру и автоматизируют генерацию скриптов базы данных.

  Одним из таких инструментов является ERwin. Это мощное средство для визуального моделирования данных, которое позволяет:

  • Визуализировать сущности и связи: Создавать диаграммы «сущность-связь» (ER-диаграммы), наглядно представляющие все объекты данных системы, их атрибуты и отношения между ними (один-к-одному, один-ко-многим, многие-ко-многим).
  • Автоматизировать нормализацию: ERwin помогает выявлять и устранять избыточность данных, поддерживая принципы нормализации.
  • Генерировать DDL-скрипты: Автоматически создавать SQL-скрипты для создания таблиц, индексов, ограничений и других объектов базы данных для различных СУБД (Oracle, SQL Server, PostgreSQL и т.д.).
  • Поддерживать жизненный цикл модели: Отслеживать изменения в модели, синхронизировать ее с реальной базой данных и генерировать отчеты.

  Использование таких инструментов, как ERwin, позволяет значительно повысить качество и скорость проектирования базы данных, обеспечивая прочный и гибкий фундамент для автоматизированной информационной системы управления расписанием.

  Архитектурные решения и технологии для реализации автоматизированной системы

  После того как мы определили, что система должна делать (требования) и как она будет хранить данные (база данных), пришло время задуматься о ее структуре и технологической начинке. Современная информационная система — это не монолит, а сложный ансамбль взаимодействующих компонентов. В этой главе мы рассмотрим передовые архитектурные подходы и уникальные российские технологические решения, которые позволят создать масштабируемую, отказоустойчивую и безопасную АИС для ОАО «РЖД», выходя за рамки стандартных предложений конкурентов.

  Современные архитектурные подходы и импортозамещение в ОАО «РЖД»

  Мир IT постоянно развивается, предлагая новые способы построения систем. Для такой критически важной инфраструктуры, как РЖД, выбор архитектуры является стратегическим решением. Сегодня доминируют распределенные архитектуры, а для России, в частности, актуальна задача импортозамещения.

  1. Микросервисная архитектура: Вместо построения единого, большого приложения (монолита), система разбивается на множество небольших, независимых сервисов, каждый из которых выполняет свою специфическую функцию.
     • Преимущества:
       • Масштабируемость: Каждый микросервис можно масштабировать независимо. Например, сервис управления расписанием можно масштабировать отдельно от сервиса обработки билетов.
       • Надежность: Отказ одного микросервиса не приводит к отказу всей системы.
       • Гибкость в разработке: Разные команды могут работать над разными сервисами, используя свои технологии.
       • Ускоренное развертывание: Обновлять можно отдельные сервисы, а не всю систему.
     • Применение для АИС расписания: Отдельные микросервисы могут отвечать за: формирование ниток графика, управление технологическими окнами, обработку нештатных ситуаций, информирование пассажиров, управление ресурсами подвижного состава.
  2. Облачные платформы: Использование удаленных вычислительных ресурсов (серверов, хранилищ, баз данных) через интернет, предоставляемых провайдером.
     • Преимущества:
       • Эластичность: Быстрое масштабирование ресурсов в зависимости от нагрузки.
       • Экономия: Отсутствие необходимости вкладываться в собственное оборудование и его обслуживание.
       • Высокая доступность и надежность: Облачные провайдеры обеспечивают резервирование и отказоустойчивость.
     • Применение для АИС расписания: Облачные платформы могут быть использованы для хостинга микросервисов, баз данных, а также для аналитических систем, требующих больших вычислительных мощностей.
  3. Веб-технологии: Разработка систем на основе веб-стандартов (HTML, CSS, JavaScript) для создания пользовательских интерфейсов, доступных через веб-браузер.
     • Преимущества:
       • Кроссплатформенность: Работает на любом устройстве с браузером.
       • Простота развертывания: Не требуется установка клиентского ПО.
       • Удобство для пользователей: Привычный интерфейс.
     • Применение для АИС расписания: Веб-интерфейсы для диспетчеров, администраторов, а также публичные веб-сервисы для пассажиров (просмотр расписания, покупка билетов). Современные системы мониторинга четвертого поколения активно используют веб-технологии для визуализации данных и взаимодействия.

  Стратегия импортозамещения в ОАО «РЖД»:
  Особое внимание в контексте России уделяется импортозамещению. ОАО «РЖД» поставило перед собой амбициозные цели:

  • Полное замещение средств защиты информации отечественными решениями до 2025 года.
  • Завершение перехода на российские решения в бизнес-критичных системах (управление движением, логистика, безопасность) к 2027 году.
  • Полный отказ от иностранного ПО во всех системах к 2030 году.

  Эти сроки не пустые слова: уже в 2024 году количество отечественных информационных систем в РЖД увеличилось до 237, а 223 тысячи пользователей работают исключительно с российскими продуктами. Это подчеркивает, что наша АИС должна быть построена на российских технологиях.

  В этом контексте следует отметить успешный пример: дочерняя компания «ТрансТелеКом» (облачный провайдер в холдинге «РЖД») совместно с Yadro разработали полностью российский облачный сервис. Этот сервис, запущенный в 2024 году, функционирует на базе серверов и хранилищ данных Yadro, а также российского программного обеспечения. Он предоставляет вычислительные мощности для виртуальных машин, безопасное хранение данных, сервисы контейнеризации, управление идентификацией, инструменты для аналитики, машинного обучения, разработки, тестирования и развертывания ПО, обеспечивая высокий уровень ИБ и соответствие законодательству. Использование такого облачного сервиса для нашей АИС не только обеспечит соответствие стратегии импортозамещения, но и предоставит надежную, масштабируемую платформу.

  Применение передовых технологий: Интернет вещей, ИИ и машинное обучение

  Современные информационные системы для железнодорожного транспорта немыслимы без интеграции передовых технологий, таких как Интернет вещей (IoT) и искусственный интеллект (ИИ). Эти технологии позволяют перейти от реактивного управления к проактивному, предсказывая проблемы и оптимизируя процессы в реальном времени.

  1. Интернет вещей (IoT): Это сеть физических объектов (датчиков, устройств, транспортных средств), оснащенных электроникой, программным обеспечением, сенсорами и другими технологиями для сбора и обмена данными.
     • Роль IoT в железнодорожном транспорте:
       • Мониторинг инфраструктуры в реальном времени: Датчики устанавливаются на рельсах, мостах, контактной сети для контроля их состояния, выявления дефектов, температурных изменений, вибраций. Это позволяет прогнозировать предотказные состояния оборудования и предотвращать аварии.
       • Мониторинг подвижного состава: Датчики на колесах, тормозах, двигателях поездов отслеживают их техническое состояние, температуру, давление, выявляя аномалии. GPS-трекеры и камеры используются для точного определения местоположения поездов и контроля соблюдения графика.
       • Контроль персонала: Мониторинг нахождения персонала в разрешенных/запрещенных зонах для повышения безопасности труда.
     • Преимущества для АИС расписания:
       • Актуальные данные в реальном времени: IoT предоставляет непрерывный поток данных о состоянии всей железнодорожной сети, что критически важно для оперативной корректировки расписания при нештатных ситуациях.
       • Предиктивная аналитика: Сбор данных с датчиков позволяет с помощью ИИ прогнозировать возможные задержки, поломки, что дает возможность заранее перестроить расписание.
       • Снижение затрат: Более точное прогнозирование и оптимизация маршрутов могут снизить затраты на ремонт на 8–10%.
  2. Искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение (МО): Эти технологии позволяют компьютерам учиться на данных, выявлять закономерности и принимать решения, имитируя человеческий интеллект.
     • Применение нейросетей для оптимизации расписаний:
       • Разработанная интеллектуальная система управления движением поездов (ИСУДП) «Прогноз» на основе нейросети является ярким примером. Она способна учитывать около 30 дополнительных параметров для создания точных расписаний за 5 секунд. Эти параметры могут включать:
         • Наличие других составов на участке.
         • Изменение скорости из-за ландшафта (уклоны, подъемы).
         • Состояние путей (ремонтные работы, ограничения скорости).
         • Количество локомотивных бригад и их доступность.
         • Количество локомотивов и вагонов на сети.
         • Задержки на станциях и их причины.
       • Система «Прогноз» была успешно испытана в лабораторных условиях в 2021 году и пилотно внедрена в 2022 году на приграничных участках в Казахстане. Она сокращает время формирования корректного нормативного графика на участке с интенсивностью 50 пар поездов в сутки с нескольких дней до 20 секунд.
     • Оперативное реагирование на нештатные ситуации: Автоматизация с помощью ИИ позволяет оперативно перестраивать график. В случае аварийной ситуации нейросеть за несколько секунд составляет новый график движения поездов, минимизируя задержки и ущерб.
     • Прогнозирование пассажиропотока: Модели машинного обучения могут анализировать исторические данные о продажах билетов, сезонные колебания, события и другие факторы для более точного прогнозирования пассажиропотока, что помогает оптимизировать вместимость поездов и частоту движения.

  Интеграция IoT и ИИ в АИС формирования расписания не только повысит ее эффективность и оперативность, но и выведет управление железнодорожным движением на качественно новый уровень, что является ключевым элементом нашего уникального предложения.

  Концепция «потокового» управления и российские системы управления движением

  Развитие технологий открывает новые горизонты в управлении железнодорожным транспортом. Помимо автоматизации существующих процессов, появляются и принципиально новые подходы, способные кардинально изменить логистику. Стоит ли железнодорожной отрасли продолжать фокусироваться на управлении отдельными единицами, когда есть возможность оптимизировать целые потоки, значительно ускоряя доставку и сокращая издержки?

  1. Концепция «потокового» управления: Этот подход предлагает переход от традиционного управления отдельными вагонами или поездами к управлению грузовыми и пассажирскими потоками.
     • Суть концепции: Вместо того чтобы отслеживать и оптимизировать движение каждого вагона по отдельности, фокус смещается на управление совокупностью вагонов (или пассажиров), движущихся в одном направлении или по одному маршруту.
     • Преимущества:
       • Удвоение скорости поставок: Оптимизация потоков позволяет значительно сократить время простоя, уменьшить порожний пробег вагонов и снизить простои.
       • Повышение эффективности логистики: Более рациональное использование ресурсов инфраструктуры и подвижного состава.
       • Уменьшение транспортных издержек: Сокращение времени в пути и простоев напрямую влияет на себестоимость перевозок.
     • Применение для АИС расписания: Интеграция «потокового» управления в систему формирования расписания позволит оптимизировать не только пассажирское, но и грузовое движение, создавая единый, более эффективный график для всех категорий поездов.
  2. Российские системы управления движением: В России активно разрабатываются и внедряются собственные высокотехнологичные решения, призванные обеспечить технологический суверенитет и соответствовать специфике отечественной железнодорожной сети.
     • Российская система управления движением поездов (РСУДП): Это комплекс, объединяющий аналитические, информационно-планирующие, вычислительные средства, железнодорожную автоматику, бортовые устройства управления и безопасности, объединенные системами передачи данных.
       • Ключевые возможности РСУДП:
         • Поддержка высокоскоростного движения: РСУДП предусматривает движение высокоскоростных поездов до 400 км/ч, что является критичным для таких проектов, как высокоскоростная магистраль Москва – Санкт-Петербург (ВСЖМ-1), запуск которой ожидается в 2028 году.
         • Актуализация графика движения с учетом конфликтных ситуаций: Система способна оперативно пересчитывать и обновлять график при возникновении задержек или нештатных событий.
         • Передача актуального расписания на борт поезда для автоведения: Это позволяет не только повысить точность соблюдения графика, но и снизить нагрузку на машиниста.
     • Интеллектуальная система управления движением поездов (ИСУДП) «Прогноз»: Как уже упоминалось, эта система на основе нейросети является важным элементом РСУДП, обеспечивая быстрое и точное формирование графиков.

     Современные системы управления движением поездов направлены на переход от ручной прокладки графика к автоматическому построению на участке или всей сети железных дорог. Автоматизированные системы управления на железнодорожном транспорте в России применяются более 35 лет, и актуальной задачей является создание единой среды для мониторинга и менеджмента. Интеграция нашей АИС с РСУДП и ИСУДП «Прогноз» обеспечит максимальную синергию и позволит использовать преимущества этих передовых российских разработок.

     Информационная безопасность и защита критической инфраструктуры АИС формирования расписания

     В условиях возрастающих киберугроз обеспечение информационной безопасности (ИБ) для критической инфраструктуры, такой как железнодорожный транспорт, становится вопросом национальной безопасности. ОАО «РЖД», как один из крупнейших операторов, сталкивается с колоссальным количеством атак, и любая новая информационная система должна быть спроектирована с учетом высочайших стандартов защиты. Здесь мы рассмотрим комплексный подход к ИБ, учитывая специфику российской нормативной базы и передовые технологические решения, которые часто упускаются в общих обзорах.

     Актуальность ИБ для критической информационной инфраструктуры ОАО «РЖД»

     Масштабы деятельности ОАО «РЖД» поражают: компания эксплуатирует 1600 информационных систем и 16 центров обработки данных. Эта колоссальная инфраструктура является привлекательной целью для кибератак, и любой сбой в ней может иметь катастрофические последствия, как экономические, так и социальные. В 2024 году на IT-системы РЖД было совершено более 2,5 миллиона внешних компьютерных атак, и все они были успешно отражены, что подчеркивает постоянную угрозу и высокий уровень защиты.

     Критическая информационная инфраструктура (КИИ) — это совокупность информационных систем, информационно-телекоммуникационных сетей и автоматизированных систем управления, функционирующих в стратегически важных отраслях, таких как транспорт, энергетика, оборонная промышленность и другие. ОАО «РЖД» является субъектом КИИ, и это накладывает на компанию особые обязательства по обеспечению безопасности.

     Актуальность ИБ для АИС формирования расписания обусловлена следующими факторами:

     • Критичность данных: Расписание движения поездов, данные о пассажирах, информация о состоянии инфраструктуры — все это является критически важной информацией. Несанкционированный доступ, изменение или уничтожение этих данных может привести к хаосу в движении, угрозе безопасности пассажиров и значительным финансовым потерям.
     • Операционная непрерывность: Любой сбой в работе АИС расписания может парализовать движение поездов, вызвать коллапс в логистике и негативно сказаться на экономике.
     • Соответствие законодательству: Как субъект КИИ, ОАО «РЖД» обязано соблюдать строгие требования российского законодательства в области ИБ.
     • Защита персональных данных: Система будет обрабатывать персональные данные пассажиров (при продаже билетов), что требует обеспечения их конфиденциальности, целостности и доступности в соответствии с законом.

     Таким образом, ИБ является не дополнительным модулем, а неотъемлемой частью проектирования АИС, которая должна быть встроена на всех этапах жизненного цикла системы.

     Законодательная база и корпоративные стандарты

     Для обеспечения комплексной защиты критической информационной инфраструктуры и персональных данных в Российской Федерации разработан обширный массив нормативно-правовых актов и корпоративных стандартов. Наша АИС должна полностью соответствовать этим требованиям.

     1. Законодательство РФ по безопасности КИИ:
        • Федеральный закон № 187-ФЗ «О безопасности критической информационной инфраструктуры Российской Федерации»: Этот закон является основополагающим и устанавливает правовые основы обеспечения безопасности КИИ, определяет субъекты КИИ, категории значимости объектов КИИ и требования к их защите.
        • Приказы ФСТЭК России: Детализируют требования к защите объектов КИИ, включая порядок категорирования, требования по обеспечению безопасности и меры защиты. Например, приказ ФСТЭК России № 239 устанавливает требования по обеспечению безопасности значимых объектов КИИ.
        • Применимость: Наша АИС, будучи частью КИИ ОАО «РЖД», должна быть категорирована и защищена в соответствии с этими требованиями.
     2. Законодательство РФ по персональным данным:
        • Федеральный закон «О персональных данных» (ФЗ-152): Регулирует сбор, хранение, обработку и защиту персональных данных граждан РФ. Устанавливает принципы обработки, права субъектов ПДн и обязанности операторов.
        • Применимость: Поскольку АИС будет обрабатывать данные пассажиров, необходимо обеспечить соответствие всем требованиям ФЗ-152, включая получение согласия на обработку, обеспечение конфиденциальности, целостности и доступности ПДн, а также их обезличивание при необходимости.
        • Федеральный закон «О рекламе»: При использовании данных для маркетинговых целей (например, информирование о новых маршрутах) также необходимо учитывать его положения.
     3. Корпоративные стандарты ОАО «РЖД»:
        • СТО РЖД 1.18.002-2009 «Управление информационной безопасностью. Общие положения»: Этот стандарт устанавливает задачи, принципы, требования к организационной структуре и мерам управления информационной безопасностью в ОАО «РЖД». Он определяет подходы к управлению рисками ИБ, распределение ответственности и процессы мониторинга.
        • Применимость: Разработка АИС должна учитывать этот корпоративный стандарт, который детализирует общие законодательные требования применительно к специфике РЖД.

     Соблюдение этой многоуровневой нормативно-правовой базы является обязательным условием для успешного внедрения и эксплуатации АИС формирования расписания, гарантируя ее законность и надежность.

     Комплекс подсистем ИБ и международные стандарты

     Обеспечение информационной безопасности — это не набор отдельных мер, а комплексная система, состоящая из взаимосвязанных подсистем. ОАО «РЖД» уже имеет развитую инфраструктуру ИБ, и наша АИС должна стать ее органичной частью.

     1. Комплекс подсистем ИБ в ОАО «РЖД»:
        • Система управления информационной безопасностью (СУИБ): Обеспечивает соответствие уровня ИБ автоматизированных систем требованиям законодательства РФ и корпоративным требованиям ОАО «РЖД». Включает управление рисками, политиками ИБ, инцидентами и непрерывностью бизнеса.
        • Комплекс средств защиты от несанкционированного доступа (НСД): Защищает программно-аппаратные комплексы центров управления и активное оборудование от несанкционированного доступа. Включает аутентификацию и авторизацию пользователей, разграничение прав доступа.
        • Комплекс средств защиты трафика системы управления СПД (сети передачи данных): Обеспечивает защиту данных, передаваемых по сети, используя, например, протокол SNMP _v3 для безопасного управления сетевыми устройствами.
        • Комплекс средств ограничения доступа к локальным сетям и автоматизированным рабочим местам (АРМ): Включает собственные средства защиты локальных сетей и АРМ, обеспечивая безопасность внутренней инфраструктуры.
     2. Международные стандарты кибербезопасности АСУ ТП: Хотя основное внимание уделяется российским стандартам, для понимания лучших мировых практик полезно рассмотреть международные рамки:
        • IEC 62443: Серия стандартов, предлагающая риск-ориентированный подход к кибербезопасности промышленных автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП). Этот стандарт рассматривает безопасность как совокупность непрерывных процессов, поддерживаемых на всех стадиях жизненного цикла системы.
          • Уровни безопасности (Security Level — SL): IEC 62443 описывает четыре уровня безопасности (от SL1 до SL4), каждый из которых соответствует определенному уровню защиты от возрастающих угроз. Эти уровни описывают реализацию требований по семи направлениям:
            1. Идентификация и аутентификация.
            2. Контроль использования АСУ.
            3. Целостность системы.
            4. Конфиденциальность информации.
            5. Управление информационными потоками.
            6. Управление событиями (логирование).
            7. Доступность ресурсов.
        • NIST, ISO/IEC 27019, IEC 62351, NERC CIP: Другие стандарты, которые также предоставляют рамки для кибербезопасности в различных отраслях, включая энергетику и промышленные системы.

     Интеграция кибербезопасности и информационной безопасности: Понятия кибербезопасности интегрированы с понятиями информационной безопасности, но расширяются за счет анализа средств и методов обеспечения безопасности в широком смысле, включая анализ и управление рисками, особенно в контексте постоянно меняющихся угроз.

     При проектировании АИС формирования расписания необходимо опираться на существующий комплекс ИБ ОАО «РЖД», интегрируя новые компоненты в общую структуру и обеспечивая их соответствие как российским, так и (по возможности) лучшим международным практикам, адаптируя риск-ориентированный подход IEC 62443 для оценки и минимизации рисков.

     Технологический суверенитет и квантовые киберзащищенные технологии

     В условиях геополитических вызовов обеспечение технологического суверенитета становится стратегическим приоритетом для России. Для железнодорожной отрасли это означает переход на отечественные технологии и развитие передовых решений, способных обеспечить беспрецедентный уровень киберзащиты. В этом контексте ОАО «РЖД» активно развивает уникальные направления, которые являются «слепой зоной» для многих конкурентов.

     1. Обязательное применение отечественных микропроцессоров:
        • В рамках Концепции научно-технологического развития транспортного комплекса России предложено обязательное применение отечественных микропроцессоров в системах управления и обеспечения безопасности на всех видах транспорта. Это критически важно для исключения зависимости от иностранных компонентов, которые могут содержать скрытые уязвимости или быть отключены в критический момент.
        • Применимость для АИС расписания: При выборе аппаратной платформы для нашей АИС необходимо ориентироваться на использование серверов и рабочих станций с российскими процессорами (например, «Эльбрус», «Байкал») для обеспечения максимального технологического суверенитета.
     2. Квантовые киберзащищенные технологии обработки и передачи критически важной информации:
        • Это одно из самых передовых и стратегически важных направлений, в котором ОАО «РЖД» является лидером. По поручению Правительства РФ, РЖД отвечает за реализацию квантовых коммуникаций в стране.
        • Магистральная квантовая сеть: Уже на январь 2025 года развернута магистральная квантовая сеть протяженностью 7012 км, соединяющая крупные города России. Планируется ее расширение до 15 тыс. км к 2030 году. Эта сеть использует принципы квантовой механики для передачи информации таким образом, что любая попытка перехвата или прослушивания будет немедленно обнаружена, что обеспечивает абсолютную криптографическую стойкость.
        • Разработка стандартов: РЖД активно участвует в стандартизации квантовых технологий. В 2024 году вступили в силу разработанные РЖД стандарты, такие как «Квантовый интернет вещей. Типовой программно-аппаратный комплекс распределения ключей» и «Интерфейсы подключения».
        • Предоставление услуг: С 2026 года РЖД планирует перейти к оказанию услуг в сфере квантовых коммуникаций для внешних абонентов, что свидетельствует о зрелости и готовности технологии к широкому применению.
        • Применимость для АИС расписания: Для передачи критически важной информации, такой как оперативные корректировки расписания, данные о нештатных ситуациях, а также для защиты центральных серверов и баз данных, следует рассмотреть возможность интеграции с квантовыми киберзащищенными каналами связи. Это обеспечит беспрецедентный уровень конфиденциальности и целостности данных, защищая систему от самых изощренных кибератак.

     Сочетание отечественных микропроцессоров с передовыми квантовыми технологиями позволяет создать АИС формирования расписания, которая не только будет соответствовать всем требованиям ИБ, но и станет образцом технологического суверенитета и передовой киберзащиты, значительно превосходящим возможности любых зарубежных аналогов.

     Оценка экономической эффективности и социальной значимости внедрения автоматизированной системы

     Внедрение любой новой информационной системы — это не только технологический, но и экономический проект. Чтобы обосновать инвестиции в АИС формирования расписания, необходимо четко понимать, какой экономический эффект она принесет и какова ее социальная значимость. Этот раздел посвящен методологии оценки и прогнозированию конкретных выгод, которые зачастую остаются за рамками поверхностных исследований конкурентов.

     Методология оценки эффективности работы железнодорожной станции

     Прежде чем говорить об эффекте от автоматизации, необходимо определить, как измеряется эффективность работы железнодорожной станции в целом. Комплексная оценка эффективности является неотъемлемым элементом управления предприятием и служит важным источником информации для принятия эффективных управленческих решений.

     Для оценки эффективности работы железнодорожной станции используются две основные группы показателей:

     1. Количественные (объемные) показатели: Характеризуют масштабы выполняемых работ и объемы перевозок.
        • Объемы перевозок пассажиров и грузов:
          • Пассажирооборот: Общее количество перевезенных пассажиров за определенный период (например, в год).
          • Грузооборот: Объем перевезенных грузов, измеряемый в тонно-километрах.
        • Работа подвижного состава:
          • Число погруженных и выгруженных вагонов: Показатель интенсивности грузовой работы станции.
          • Количество отправленных/прибывших поездов: Объем поездной работы.
     2. Качественные показатели: Характеризуют эффективность использования подвижного состава и труда.
        • Время нахождения на станции вагонов: Один из важнейших показателей, характеризующих качество работы станции. Включает время выполнения технологических операций (погрузка, выгрузка, маневры) и время в ожидании этих операций. Сокращение этого показателя напрямую указывает на повышение эффективности.
        • Скорость движения поездов: Техническая (скорость на перегонах), участковая (с учетом стоянок на промежуточных станциях) и маршрутная (от станции отправления до станции назначения). Увеличение скорости означает сокращение времени в пути.
        • Оборот вагона: Комплексный показатель, отражающий степень использования вагона и качество эксплуатационной работы каждого подразделения и сети дорог в целом. Это время от момента окончания одной погрузки до момента окончания следующей погрузки. Ускорение оборота вагона является одной из главных задач, так как позволяет тем же вагонным паркам выполнять больший объем перевозок, уменьшать потребность в вагонах и сокращать капитальные и эксплуатационные расходы.
        • Среднесуточный пробег вагона/локомотива: Расстояние, которое вагон/локомотив проходит в среднем за сутки.
        • Производительность вагонов и локомотивов: Количество тонно-километров или пассажиро-километров, выполненных за определенный период.
        • Производительность труда: Объем выполненной работы на одного сотрудника.
        • Себестоимость перевозок: Затраты на единицу перевозочной работы.

     Комплексный анализ этих показателей позволяет не только выявить текущие проблемы, но и количественно оценить эффект от внедрения новой автоматизированной системы, которая призвана оптимизировать каждый из этих параметров.

     Влияние автоматизации на эксплуатационные показатели

     Внедрение автоматизированной информационной системы формирования расписания оказывает прямое и косвенное влияние на множество эксплуатационных показателей, приводя к их значительному улучшению. Это влияние можно измерить и представить в конкретных цифрах, демонстрируя реальные преимущества АИС.

     1. Сокращение простоя вагонов на сортировочных станциях:
        • Автоматизация позволяет оптимизировать маршрутизацию, ускорить процесс формирования и расформирования составов.
        • Количественный эффект: В некоторых регионах суммарный простой вагонов в ожидании согласования отправки может достигать более 10 тыс. дней в год. Интеллектуальные системы, такие как ИСУДП «Прогноз», помогают сократить время простоя поездов в аварийных ситуациях и исключить ошибки, вызванные человеческим фактором. Снижение простоя вагонов после ремонта также является важной задачей, так как он составляет около 15% от общего времени использования подвижного состава.
        • Расчет: Если средний простой сокращается, например, на 10%, это приводит к высвобождению значительного количества вагонов, которые могут быть использованы для дополнительных перевозок, что напрямую влияет на увеличение грузооборота.
     2. Уменьшение времени ожидания локомотивных бригад:
        • Более точное прогнозирование прибытия/отправления поездов и автоматизированное планирование работы бригад позволяет минимизировать их ожидание, оптимизируя использование трудовых ресурсов.
        • Эффект: Повышение производительности труда локомотивных бригад, снижение их переработок и улучшение условий труда.
     3. Повышение эффективности планирования работы мобильных бригад:
        • Система может автоматически формировать оптимальные маршруты для ремонтных и обслуживающих бригад, учитывая их местоположение, срочность задач и доступные «окна» в расписании.
        • Эффект: Сокращение времени реагирования на неисправности, более эффективное использование рабочего времени и снижение затрат на перемещение персонала.
     4. Улучшение использования поездных локомотивов:
        • Оптимизация оборота локомотивов, сокращение их простоя в депо и на станциях, более рациональное распределение по маршрутам.
        • Эффект: Увеличение коэффициента использования локомотивов, уменьшение потребности в новом подвижном составе, снижение эксплуатационных расходов.
     5. Ускорение оборота вагона:
        • Автоматизация планирования и управления движением напрямую влияет на этот ключевой показатель. Каждое сокращение времени оборота вагона позволяет тем же вагонным паркам выполнять больший объем перевозок, уменьшать потребность в вагонах и сокращать капитальные и эксплуатационные расходы.
        • Эффект: Повышение общей пропускной способности сети без увеличения инфраструктуры.

     Эти изменения в эксплуатационных показателях формируют основу для расчета экономической эффективности внедрения системы.

     Экономический и социальный эффект внедрения

     Внедрение автоматизированной системы формирования расписания — это инвестиция, которая должна окупиться не только финансово, но и принести значимые социальные выгоды. Оценка этих эффектов позволяет получить полное представление о ценности проекта.

     1. Экономический эффект внедрения:
        • Снижение себестоимости транспортировки: Интеграция информационных продуктов и автоматизация процессов являются главными задачами ИТ-решений в транспортной отрасли. Снижение себестоимости железнодорожных перевозок достигается путем:
          • Оптимизации логистических процессов: Уменьшение порожнего пробега вагонов, сокращение простоев, более эффективное использование ресурсов.
          • Внедрения искусственного интеллекта и автоматизации: Исключение ошибок, вызванных человеческим фактором, ускорение принятия решений.
          • Повышение надежности функционирования технических средств: Сокращение аварий и неисправностей.
        • Повышение производительности: Автоматизация рутинных операций может повысить производительность на 30–80%, переориентируя персонал на задачи с высокой добавленной стоимостью.
        • Прогнозируемый экономический эффект для ОАО «РЖД»: Согласно стратегии цифровой трансформации РЖД, ожидаемый экономический эффект к 2025 году оценивается в 153 млрд рублей для компании.
        • Эффект для всей экономики: Общий экономический эффект для всей экономики страны от цифровой трансформации РЖД оценивается в порядка 400 млрд рублей. Это включает косвенные выгоды от ускорения товарооборота, снижения логистических издержек для предприятий и повышения доступности транспортных услуг.
        • Пример расчета: Если сокращение простоя вагонов на 10% приводит к увеличению грузооборота на 5%, это можно перевести в дополнительные доходы от перевозки грузов и снижение капитальных затрат на приобретение новых вагонов.
     2. Социальная значимость внедрения:
        • Улучшение качества обслуживания пассажиров: Точное расписание, оперативное информирование о задержках и изменениях, повышение пунктуальности поездов. Это ведет к росту удовлетворенности пассажиров и повышению доверия к железнодорожному транспорту.
        • Повышение безопасности движения: Автоматизированные системы, особенно с элементами ИИ и IoT, способны предсказывать и предотвращать нештатные ситуации, снижая риск аварий и инцидентов.
        • Оптимизация условий труда сотрудников РЖД: Снижение рутинной нагрузки на диспетчеров и оперативный персонал, предоставление им более совершенных инструментов для принятия решений, что уменьшает стресс и повышает эффективность работы.
        • Снижение экологического воздействия: Оптимизация движения поездов и сокращение простоев может привести к более эффективному использованию топлива, уменьшая выбросы вредных веществ.
        • Повышение доступности транспортных услуг: Более эффективное использование инфраструктуры позволяет увеличивать частоту движения и расширять географию маршрутов.

     Таким образом, внедрение автоматизированной системы формирования расписания на железнодорожной станции представляет собой стратегически важное решение, которое принесет значительные экономические выгоды для ОАО «РЖД» и всей страны, а также повысит социальную значимость железнодорожного транспорта для миллионов пассажиров.

     Заключение

     Путь от хаотичного движения к идеально синхронизированному танцу поездов — такова амбициозная цель проектирования автоматизированной информационной системы управления расписанием на железнодорожной станции. В ходе данного исследования мы не просто рассмотрели теоретические аспекты, но и углубились в сложный, многогранный мир ОАО «РЖД», выявив как фундаментальные принципы функционирования, так и острые проблемы, требующие незамедлительного решения.

     Мы начали с четкого определения терминов, создав прочную концептуальную основу для понимания «бизнес-процесса», «расписания движения», «графика движения поездов» и других критически важных понятий. Далее, был проведен детальный анализ текущих бизнес-процессов формирования и управления расписанием, который выявил болевые точки, такие как слабая автоматизация оперативного персонала и трудности в корректировке графиков при нештатных ситуациях. При этом мы не обошли стороной уже существующие, но недостаточно интегрированные или неоптимизированные системы, такие как АСУ «Экспресс», АС ГИД НП и ГИД-ТЕГ, что позволило определить наши уникальные конкурентные преимущества.

     В методологической части мы обосновали применение таких стандартизированных нотаций, как BPMN, IDEF0 и UML. Эти инструменты позволяют не только визуализировать сложные процессы, но и детализировать функциональные и структурные аспекты будущей системы, от вариантов использования до классов объектов. Особое внимание было уделено разработке функциональных и нефункциональных требований, где были учтены потребности различных групп пользователей — от диспетчеров РЖД до конечных пассажиров, а также такие критически важные параметры, как быстродействие (формирование расписания за 5 секунд благодаря нейросети) и масштабируемость. Проектирование базы данных было рассмотрено через призму нормализации и специфических требований железнодорожного транспорта, включая обработку больших объемов данных в реальном времени и интеграцию с существующими системами.

     Ключевым аспектом работы стал анализ современных архитектурных решений и технологий. Мы рассмотрели микросервисную архитектуру, облачные платформы и веб-технологии в контексте стратегического курса ОАО «РЖД» на импортозамещение, подчеркнув успешный пример российского облачного сервиса «ТрансТелеКом» и Yadro. Было продемонстрировано, как Интернет вещей (IoT) и искусственный интеллект (ИИ), в частности нейросеть ИСУДП «Прогноз», могут кардинально оптимизировать управление расписанием, а концепция «потокового» управления и Российская система управления движением поездов (РСУДП) представляют собой вектор дальнейшего развития отрасли.

     Наконец, мы разработали комплексный подход к обеспечению информационной безопасности, учитывая критический статус ОАО «РЖД» как субъекта КИИ. Анализ законодательной базы, корпоративных стандартов и международных практик, а также предложение по использованию отечественных микропроцессоров и революционных квантовых киберзащищенных технологий, подчеркнули нашу приверженность технологическому суверенитету и высочайшим стандартам защиты. Завершающий раздел был посвящен оценке экономической эффективности и социальной значимости, где с использованием конкретных показателей были спрогнозированы многомиллиардные выгоды для компании и всей экономики, а также значимое улучшение качества жизни пассажиров и условий труда сотрудников.

     Перспективы дальнейшего развития и внедрения инновационных решений видятся в следующем:

     1. Глубокая интеграция с внешними системами: Разработка стандартизированных API для взаимодействия с системами других перевозчиков и логистических компаний, а также с городскими транспортными системами для создания единого мультимодального хаба.
     2. Расширение функционала ИИ: Разработка более совершенных моделей машинного обучения для предиктивного обслуживания подвижного состава и инфраструктуры, прогнозирования погодных условий и их влияния на расписание.
     3. Визуализация и виртуальная реальность: Создание интерактивных 3D-моделей железнодорожной сети для диспетчеров, позволяющих в режиме реального времени отслеживать движение, прогнозировать конфликты и моделировать сценарии.
     4. Блокчейн-технологии: Исследование возможности применения блокчейна для обеспечения неизменности и прозрачности данных о расписании и операциях, особенно в части межведомственного взаимодействия.
     5. Развитие мобильных решений: Создание персонализированных мобильных приложений для пассажиров с функцией push-уведомлений о задержках, изменениях платформ и альтернативных маршрутах.

     Таким образом, предложенная автоматизированная информационная система управления расписанием на железнодорожной станции не просто решает насущные проблемы, но и закладывает фундамент для будущего цифрового развития ОАО «РЖД», делая его более эффективным, безопасным и ориентированным на пассажира.

     Список использованной литературы

     1. Карпова Т.С. Базы данных: модели, обработка, реализация. СПб.: Питер, 2011. 392 с.
     2. Клещев Н.Т., Романов А.А. Проектирование информационных систем. М.: Российская экономическая академия, 2010. 283 с.
     3. Конноли Т., Бегг К., Страчан А. Базы данных: проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика. 2-е изд. М.: Вильямс, 2011. 394 с.
     4. Кривошеин М. ER: диаграммы сущность-связь. URL: http://mikkri.narod.ru (дата обращения: 03.03.2013).
     5. Кузнецов С.Д. Основы современных баз данных. Курск, 2009. 276 с.
     6. Леоненков А. Объектно-ориентированный анализ и проектирование с использованием UML и IBM Rational Rose. М.: Вильямс, 2011. 357 с.
     7. Хомоненко А.Д., Цыганков В.М., Мальцев В.М. Базы данных: учебник для высших учебных заведений. СПб.: КОРОНА принт, 2013. 437 с.
     8. Дочерняя компания «РЖД» представила полностью российский облачный сервис. URL: https://www.ixbt.com/news/2024/05/28/dochernjaja-kompanija-rzhd-predstavila-polnostju-rossijskij-oblachnyj-servis.html (дата обращения: 13.10.2025).
     9. Восемь информационных систем РЖД переезжают на российские ИТ-платформы. URL: https://www.cnews.ru/news/top/2024-03-05_vosem_informatsionnyh_sistem_rzhd (дата обращения: 13.10.2025).
     10. Правила обработки и обеспечения защиты персональных данных в центральном аппарате Федерального агентства железнодорожного транспорта. URL: http://www.roszeldor.ru/upload/iblock/c38/pdp.pdf (дата обращения: 13.10.2025).
     11. Комплексная оценка эффективности работы грузовых станций. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=43939634 (дата обращения: 13.10.2025).
     12. Информационные системы и технологии логистики на транспорте. URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_28876822_34190226.pdf (дата обращения: 13.10.2025).
     13. Российская система управления движением поездов — НИИАС. URL: https://niias.ru/company/solutions/r_sudp/ (дата обращения: 13.10.2025).
     14. Информационная безопасность и кибербезопасность — НИИАС. URL: https://niias.ru/company/directions/information_security/ (дата обращения: 13.10.2025).
     15. Показатели эффективности ЖД транспорта — Счет: Учет. URL: https://schet-uchet.ru/pokazateli-effektivnosti-zhd-transporta/ (дата обращения: 13.10.2025).
     16. Интернет-технологии в управлении распределенными системами и на железнодорожном транспорте. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/internet-tehnologii-v-upravlenii-raspredelennymi-sistemami-i-na-zheleznodorozhnom-transporte/viewer (дата обращения: 13.10.2025).
     17. Политика конфиденциальности сайта ООО РЖД-ТБ. URL: https://rzd-tb.ru/politika-konfidencialnosti/ (дата обращения: 13.10.2025).
     18. Некоторые бизнес-процессы предприятия ОАО «РЖД». URL: https://auditfin.com/audit/3468-2.html (дата обращения: 13.10.2025).
     19. Основные показатели работы железнодорожного транспорта. URL: https://okzd.ru/stati/osnovnye-pokazateli-raboty-zheleznodorozhnogo-transporta (дата обращения: 13.10.2025).
     20. Вопросы автоматизации управления поездной работой. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/voprosy-avtomatizatsii-upravleniya-poezdnoy-rabotoy (дата обращения: 13.10.2025).
     21. Расчет объемных и качественных показателей работы станции. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/raschet-obemnyh-i-kachestvennyh-pokazateley-raboty-stantsii (дата обращения: 13.10.2025).
     22. Информационные технологии в транспортной сфере — Институт Информационных Систем ГУУ. URL: https://www.guu.ru/inits/iss/info-technologies/ (дата обращения: 13.10.2025).
     23. Расписание за 5 секунд: как нейросеть оптимизирует движение ж/д транспорта. URL: https://habr.com/ru/articles/669046/ (дата обращения: 13.10.2025).
     24. Автоматизированные системы управления на железнодорожном транспорте. URL: https://www.rzd-expo.ru/encyclopedia/avtomatizirovannye-sistemy-upravleniya-na-zheleznodorozhnom-transporte/ (дата обращения: 13.10.2025).
     25. Обеспечение безопасности АСУ ТП – краткий обзор семейства стандартов IEC 62443. URL: https://www.itsec.ru/articles/review-iec-62443-standards-for-industrial-control-systems-security (дата обращения: 13.10.2025).
     26. СТО РЖД 1.18.002-2009 Управление информационной безопасностью. Общие положения. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200073280 (дата обращения: 13.10.2025).
     27. РЖД: Мы очень внимательно относимся к вопросам импортонезависимости. URL: https://bis-journal.ru/interview/rzhd-my-ochen-vnimatelno-otnosimsya-k-voprosam-importonezavisimosti/ (дата обращения: 13.10.2025).
     28. Современные системы управления движением поездов. URL: https://opzt.ru/articles/sovremennye-sistemy-upravleniya-dvizheniem-poezdov/ (дата обращения: 13.10.2025).
     29. Транспорт и логистика | Применение ИТ-технологий в различных отраслях деятельности — Карма Групп. URL: https://karma-group.ru/transport-i-logistika/ (дата обращения: 13.10.2025).
     30. Информационные технологии на транспорте. URL: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_41029415_42818556.pdf (дата обращения: 13.10.2025).
     31. Программно-аппаратный комплекс информационной безопасности центрального аппарата Федерального агентства железнодорожного транспорта. URL: http://www.roszeldor.ru/activity/it-systems/it-infrastructure/ (дата обращения: 13.10.2025).
     32. Современные требования к безопасности систем промышленной автоматизации. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/sovremennye-trebovaniya-k-bezopasnosti-sistem-promyshlennoy-avtomatizatsii/viewer (дата обращения: 13.10.2025).
     33. Системы регулирования движения на железнодорожном транспорте. URL: https://elibrary.ru/download/elibrary_21616942_11438994.pdf (дата обращения: 13.10.2025).
     34. РЖД | Автоматизация уникальных бизнес-процессов — Digital Design. URL: https://www.digdes.ru/solutions/otraslevaya-spetsializatsiya/transport/rzhd/ (дата обращения: 13.10.2025).
     35. РЖД подтвердили перевод важной инфраструктуры на российское ПО к 2025 году. URL: https://www.tadviser.ru/index.php/%D0%A1%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D1%8F:%D0%A0%D0%96%D0%94_%D0%BF%D0%BE%D0%B4%D1%82%D0%B2%D0%B5%D1%80%D0%B4%D0%B8%D0%BB%D0%B8_%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%B2%D0%BE%D0%B4_%D0%B2%D0%B0%D0%B6%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D0%B8%D0%BD%D1%84%D1%80%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%80%D1%83%D0%BA%D1%82%D1%83%D1%80%D1%8B_%D0%BD%D0%B0_%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%81%D0%B8%D0%B9%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D0%9F%D0%9E_%D0%BA_2025_%D0%B3%D0%BE%D0%B4%D1%83 (дата обращения: 13.10.2025).
     36. Планирование движения поездов в интеллектуальных транспортных системах. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=49479383 (дата обращения: 13.10.2025).
     37. Расписание поездов — Гранд Сервис Экспресс. URL: https://grandexpress.ru/raspisanie-poezdov (дата обращения: 13.10.2025).
     38. Безопасность критической Информационной инфраструктуры. URL: https://www.itfb.ru/uslugi/zashchita-kii (дата обращения: 13.10.2025).
     39. Инновации и наука – основа развития транспортной отрасли России. URL: https://mintrans.gov.ru/press-center/news/10636 (дата обращения: 13.10.2025).
     40. Закон Ома и ЗОЖ для РЖД. Ограничение оформления порожняка не поможет с избытком парка, а вот «потоковая» модель поможет удвоить скорость поставок. URL: https://vgudok.com/zakon-oma-i-zozh-dlya-rzhd-ogranichenie-oformleniya-porozhnyaka-ne-pomozhet-s-izbytkom-parka-a-vot-potokovaya-model-pomozhet-udvoit-skorost-postavok (дата обращения: 13.10.2025).

     С этим материалом также изучают

     Разработка электронной информационной системы для персонализированного подбора туристического продукта по индивидуальному запросу: комплексный подход к проектированию и оценке эффективности

     Разработка и внедрение электронной инфосистемы для персонализированного подбора турпродуктов. Анализ рынка, проектирование, оценка эффективности и безопасности.

     Разработка и Технико-Экономическое Обоснование Проекта Автоматизированной Информационной Системы для Туристической Фирмы на Основе Канонических Технологий

     Полное руководство по созданию АИС для туристической фирмы: от концепции и проектирования до ТЭО, безопасности и ROI. SEO-оптимизация и HTML-структура.

     Разработка прототипа информационной системы для определения точки безубыточности в многономенклатурном производстве: теория, методология и проектирование

     Разработка прототипа ИС для определения точки безубыточности в многономенклатурном производстве. Методология, проектирование, контроль данных и перспективы.

     Разработка и внедрение интернет-ориентированной информационной справочной системы для транспортной компании: технико-экономическое обоснование и обеспечение безопасности

     Полное руководство по интернет-ориентированной справочной системе для транспортной компании: от разработки на PHP/MySQL до безопасности и ТЭО.

     Современные системы управления дорожным движением в мегаполисе: детализированный план исследования для дипломной работы

     Детальное исследование современных СУДД: технологии, опыт России, экономика, экология и этические аспекты. Узнайте, как ИТС преобразуют городскую среду.

     Проектирование и разработка информационной системы для продуктового магазина: Методологии, инструментарий и экономическая эффективность

     Полное руководство по проектированию и разработке ИС для продуктового магазина: методологии, экономическая эффективность, внедрение IoT и AI, мобильные приложения.

     Ответы на вопросы к экзамену Безопасность систем баз данных

     ... информационных систем. Структура, свойства информационной безопасности баз данных 36. Источники угроз информации баз данных. Классификация угроз информационной безопасности баз данных 37. Угрозы, специфичные для систем управления базами данных. ...

     Разработка информационной системы для организации логистики на предприятии 2

     ... предприятии трех основных компонентов системы управления проектами, один из основных компонентов это реализация, внедрение и постоянное совершенствование на предприятии информационной системы управления проектами. Для решения поставленных задач, ...

     Исследование и анализ надежности системы хранения данных в организации/предприятия

     ... и RAID-6; 26. Произвести анализ системы хранения данных на предприятии. Предметом исследования являются системы хранения данных. Информация -это силанынешнего бизнеса и действующий момент будет ...

     Проектирование Информационной Системы для Ювелирного Магазина: Комплексный Методологический Подход с Учетом Отраслевой Специфики и Актуальных Требований

     Разработайте эффективную информационную систему для ювелирного магазина. Детальный план, включая анализ рынка, требования ГИИС ДМДК, БД, экономическую оценку и риски.