Расчет экономической эффективности автоматизированной си-стемы диспетчерского управления городским пассажирским транспортом

Министерство  образования и  науки Российской федерации 

Государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования 

«ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УПРАВЛЕНИЯ» 

Институт  государственного управления и права 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

По дисциплине: «Информационные технологии управления»

на тему:

«Расчет экономической эффективности автоматизированной системы диспетчерского управления городским пассажирским транспортом»

  
 
 
 
 
 
 

          Выполнил: Гончаров Кирилл

Факультет: ГиМУ, 3 курс, 4 группа

Вариант №8

Проверил  преподаватель:

к.т.н. Артемов  С.В. 
 
 
 
 
 
 

Москва 2011 год

Оглавление 
 

Введение

    Современное развитие транспортной отрасли требует широкой информатизации всех сфер деятельности транспортного предприятия. Более тесная интеграция производственных и транспортных процессов, применение ресурсосберегающих технологий, внедрение современных навигационных средств и использование спутниковых систем (GPS) позволяет вывести отечественную транспортную систему на качественно новый уровень. При этом существенная роль в повышении эффективности деятельности транспортных предприятий отведена применению автоматизированной системы управления (АСУ).

  В настоящее время у большинства  транспортных предприятий возникает  ряд определенных проблем:

  - низкая эффективность организации  планирования учета, контроля  и управление транспортными ресурсами;

  - отсутствие  данных для анализа  и разработки мероприятий, направленных  на эффективное управление затратами;

  - неэффективная система бизнес-процессов, связанных с оказанием транспортных услуг;

  - высокая степень риска сбоев  и задержек при выполнении  заказов на транспортировку;

  - низкая эффективность контроля  использования запасных частей, эксплуатационных материалов, их качества;

  - отсутствие возможности для оценки потребностей в запчастях, эксплуатационных материалах;

  - отсутствие возможности для оценки  реальной себестоимости транспортных  услуг и анализа стоимости  упущенной выгоды;

  - необходимость снижения транспортных  затрат для снижения себестоимости продукции.

  Применение  автоматизированной системы управления транспортным предприятием (АСУТП) позволяет устранить негативное воздействие данных

проблем и обеспечить эффективное управление транспортными ресурсами.

  АСУТП выполняет следующие функции: планирование работы транспортного предприятия, учет фактических результатов, контроль выполнения плановых  заданий и использования ресурсов, анализ результатов деятельности транспортного предприятия, техническая эксплуатация транспортных средств.

  Применение транспортным предприятием АСУ  обеспечит:

  • повышение качества обслуживания заказчиков за счет своевременного и планомерного выполнения заявок на транспортные перевозки;
  • повышение эффективности работы сотрудников за счет обработки большего объема информации в более короткие сроки;
  • более точное определение рентабельности использования каждого транспортного средства;
  • устранение случаев нецелевого использования  транспортных средств, топлива;
  • рост конкурентоспособности предприятия;
  • уверенность в принимаемых управленческих решениях.

  Целью создания информационной системы транспортного  предприятия (ИС ТП) является улучшение  качества обслуживания пассажиров и повышение эффективности работы городского маршрутизированного транспорта

  Рассмотрим  подробнее информационную систему транспортного предприятия, приведенную в курсовой работе. В данной ИС ТП используется дискретный принцип оперативного управления движением транспортных средств. Он основан на определении местоположения транспортных средств на городских маршрутах во времени, в фиксированных точках маршрутной сети и передачи в них управляющих воздействий.

  Целью данной курсовой работы является создание автоматизированной системы управления транспортным предприятием, описание информационной системы и ее составных частей, расчет ее экономической эффективности. 
 
 

1. Исходные данные

1.1. Общие исходные  данные (до внедрения  АСДУ-ГПТ)

А).  Технико-эксплуатационные показатели ( до внедрения АСДУ-ГПТ):

  • средняя дальность поездки (l1= 6,5 км);
  • коэффициент использования вместимости (γ1 = 0,5);
  • коэффициент выпуска подвижного состава на линию (α1 = 0,75);
  • средняя эксплуатационная скорость ТЕ (VЭ = 16 км/ч);
  • средняя продолжительность работы ТЕ на линии (Тн = 12ч);
  • коэффициент использования пробега (β1 = 0,85);
  • средняя вместимость ТЕ (q = 60 пас.);
  • средний интервал движения ТЕ (Jt = 10 мин);
  • сред, квадрат, отклонение ТЕ от расписания до создания АСДУ; (σ=10 мин.);

      Технико-эксплуатационные показатели работы муниципального транспорта после внедрения АСДУ задаются студентами самостоятельно, однако, с учетом тенденций их изменения  в пределах (3÷5%) от их первоначальной величины. 

Б). Стоимость комплекса технических средств АСДУ:

  • стоимость PC (Ц РС=40000 руб.);  
  • стоимость одной УТЕ (Цуте =5000 руб.);        
  • стоимость одного УКП (Цукп =250000 py6.);              
  • стоимость   одного УСПО (Цуспо=100000 руб.)
  • стоимость одного пассажиро-часа (Цп.ч.=1руб.);
  • стоимость одного сервера 400000 руб.
 

В). Эксплуатационные расходы, связанные с работой подвижного состава и персонала по управлению перевозочным процессом:

расходы на 1 км. пробега ТЕ по статьям :

  • горючее (Сг =2 руб.);
  • смазочные материалы (Сс = 0.20 руб.);
  • ремонт шин (Сш =0.10 руб.);
  • текущий ремонт (Ср =0.81 руб.);
  • капитальный ремонт (Ск = 0.25 руб.);

расходы  на 1 час работы ТЕ по статьям:

  • заработная плата водителей ТЕ   (С3 = 200руб.);
  • накладные расходы (Сн = 15руб.).
  • средняя заработная плата сотрудника ВЦ (ЗBЦ=20000 руб.);
  • средняя заработная   плата  линейного  диспетчера  (Злд=10000 руб.).
 

Г). Количество лет, отделяющих начало создания системы от ее промышленной эксплуатации (Т=3 года).

  • Коэффициент приведения разновременных затрат (Ен=0.20).
 

1.2. Индивидуальные исходные данные (вариант №9)

  • предпроизводственные затраты (НИР, ОКР) на АСДУ-ГПТ (K1=70000 руб);
  • площадь вычислительного центра (ВЦ) (P=135 м2);
  • штат ЦДС (F=32);
  • количество рабочих станций (ЭВМ) (Nрс=7);
  • количество устройств транспортных единиц (УТЕ) (Nyте =420);
  • количество устройств контрольного пункта (УКП) (Nyкп =35);
  • количество  устройств   связи   с   периферийным оборудованием (УСПО) (Nуспо=2);
  • количество линейных диспетчеров до внедрения АСДУ-ГПТ (D=250);
  • стоимость проезда (ЦБ =1 руб.) .
 
 

2. Описание системы  и ее декомпозиция по подсистемам и режимам функционирования

  Рассматриваемая нами АСДУ-ГПТ характеризуется техническим, программным и организационным обеспечением. По этим составляющим можно провести декомпозицию данной системы.

2.1. Техническое обеспечение  АСДУ-ГПТ

Комплекс  технических средств АСДУ-ГПТ  включает:

  • устройство транспортной единицы;
  • устройство контрольного пункта;
  • устройство связи с периферийным оборудованием;
  • управляющий вычислительный комплекс;
  • рабочие станции диспетчеров (РС).

  УТЕ обеспечивает формирование и передачу на УКП сигнала следующего вида: i = f (a, b, c, d) , где i – информационная посылка, включающая: a – код маршрута; b – код ТЕ; c – признак смены водителя; d – заполняемость салона (если проводится  обследование пассажиропотоков).

  На каждом маршруте в зависимости от его протяженности устанавливается ряд УКП. УКП устанавливаются на остановочных пунктах, обладающих значительным пассажирообменом, на пересечениях с другими маршрутами и в их конце. 

Рис. 1. Структура комплекса технических средств АСДУ-ГПТ 

  УКП предназначены для приема информации с УТЕ и ретрансляции ее по каналам связи (КС) на центральную диспетчерскую станцию (ЦДС). Передача информации с УТЕ на УКП производится через эфир при помощи индуктивных контуров, которые устанавливается,  например, под дорожным полотном недалеко от мест дислокации УКП. Одно УКП может обслуживать несколько маршрутов (до 8 маршрутов), поэтому его экономически целесообразно устанавливать на пересечениях маршрутов. По прибытии ТЕ на остановочный пункт, совмещенный с УКП, включается передатчик УТЕ и на УКП передается информация, которая по КС через УСПО передается на УВК.

  Аппаратура ЦДС, включающая УСПО, УВК и РС, осуществляет прием и обработку информации, поступающей с УТЕ с целью выявления фактов отклонения движения подвижного состава от расписания.

2.2. Программное обеспечение АСДУ-ГПТ

  Программное обеспечение АСДУ-ГПТ включает: операционную систему реального времени (ОСРВ), функциональное программное  обеспечение на технологические алгоритмы автоматизированной  системы. ОСРВ выполняет задачи диспетчеризации работы технологических программ, управление операциями ввода-вывода, контроль работоспособности комплекса технических средств (КТС). Кроме того, ОСРВ обеспечивает текущее распределение ресурсов УВК и состоит из генератора ОСРВ (программы-загрузки) и набора драйверов (программ, управляющих устройствами УВК).

  Функциональное программное обеспечение реализует  технологические программы как по основным функциям управления, так и по режимам функционирования автоматизированной системы, включающим режимы начального запуска (НЗ), нормального функционирования (НФ), вечернего окончания работы (ВОКР), послеаварийного восстановления (ПАВ). Режим НЗ включает технологические программы оперативного планирования (составления расписаний) движения транспортных средств. Режим НФ реализует технологические программы диспетчерского контроля и оперативного управления транспортными средствами. Режим  ВОКР реализует технологические программы составления диспетчерской и других видов отчетности. Режим ПАВ обеспечивает восстановление предаварийного состояния системы и ее настройку в соответствии с текущим состоянием объекта управления.

  Технологические программы оперативного планирования обеспечивают информационное взаимодействие УВК с парками (или депо) и позволяют:

  • определять необходимое количество и типы ТЕ в соответствии с фактическими пассажиропотоками и готовностью подвижного  состава к выпуску на линию;
  • определять рациональные режимы труда водителей, а также составлять маршрутные и поездные расписания;
  • выбирать моменты времени выхода ТЕ из парка (депо) на линию, т.е. формировать наряд на выпуск.

Технологические программы контроля обеспечивают:

  • прием информационных заявок ТЕ на контрольных пунктах;
  • определение отклонения фактического времени прибытия ТЕ на УКП от планового (заложенного в расписание) и сравнение этой величины с допустимой  величиной  отклонения;
  • определение фактов непроследования ТЕ мимо УКП;
  • определение фактов переполнения салона ТЕ.

  Технологические программы оперативного управления обеспечивают выбор наиболее рациональных методов диспетчерского управления. Этот выбор осуществляется на основе количественных оценок эффективности управления в соответствии с выбранным критерием оптимальности. При этом используются следующие методы диспетчерских воздействий: нагон и замедление в пути; увеличение времени отстоя ТЕ на конечных пунктах маршрута; ввод укороченного рейса; ввода резервной ТЕ; переключение ТЕ с одного маршрута на другой; ввода оперативного интервала и пр.;

  Технологические программы диспетчерской отчетности выполняют функции формирования и вывод на печать данных:

  • о работе каждого водителя (количество выполненных рейсов, из них регулярных, нерегулярных);
  • по транспортным предприятиям (о выпуске подвижного состава на линию, о регулярности движения, о сходах ТЕ с линий);
  • о работе диспетчеров (операторов) ЦДС (количество выполненных и  невыполненных рекомендаций);
  • в целом о перевозочном процессе города (общий объем перевозок пассажиров по городу, по времени суток; картограммы пассажиропотоков по маршрутам; общий выпуск ТЕ на линию).

2.3. Организационное  обеспечение АСДУ-ГПТ

  В основу организационной структуры АСДУ-ГПТ должна быть положена структура, которая реализует рациональным образом технологию диспетчерского управления городским маршрутизированным транспортом. Проектирование оргструктуры АСДУ-ГПТ, в т.ч. определение штатной структуры и численности управленческого персонала, может включать в себя следующие три этапа:

  • Анализ функций системы диспетчерского управления и построение «дерева целей»;
  • Разработку и моделирование вариантов штатной структуры и численности персонала ЦДС в АСДУ-ГПТ;
  • Разработку должностных и операционных инструкций, а так же системы материального стимулирования работы аппарата управления и водителей в новых условиях.
 
 
 
 
 
 
 

      

      

                         

              
 

    

    

              1.1              1.2                 2.1       2.2       2.3         2.4             3.1                3.2

    

      
 

    

      

                                                               4.1          4.2           4.3     

  Рис.2  Функции  диспетчерского  управления  городским  маршрутизированным транспортом.

  Условные  обозначения:

1.1 –  обмен информацией между ЦДС  и транспортным предприятием (ТП) о готовности ТЕ к выпуску;

1.2 –  формирование наряда на выпуск  ТЕ из ТП;

2.1 – двухсторонняя связь диспетчера с водителем ТЕ;

2.2 –  получение информации о фактическом  движении ТЕ;

2.3 –  выработка управляющих диспетчерских  воздействий;

2.4 –  передача управляющих воздействий;

3.1 –  получение информации о сходах (в т.ч. поломках) ТЕ на линии;

3.2 –  контроль за восстановлением  ТЕ в ТП;

3.3 –  передача информации о выходе  восстановленной ТЕ на линию;

4.1 –  обеспечение надежности функционирования  УВК;

4.2 –  ремонт и обслуживание периферийного  оборудования (УТЕ, УКП);

4.3 –  эксплуатация программного, математического  и пр. обеспечения. 

  При анализе функционирования  диспетчерского управления ГПТ может использоваться программно-целевой подход и разработка «дерева целей» (рис. 2). Фрагмент проектирования оргструктуры АСДУ-ГПТ представлен в таблице 1. 

Табл. 1

Цели  и задачи Исполнители
Диспетчер транспортного предприятия Линейный 
диспетчер		 Диспетчер ЦДС
1.1 +/+    
1.2 +/+    
2.1   +/- -/+
2.2   +/- -/+
2.3   +/- -/+
2.4   +/- -/+
3.1   +/- +/+
3.2 +/-   -/+
3.3 +/+ +/- +/+

 

  Анализ таблицы 1 показывает, что штат линейных диспетчеров при создании АСДУ-ГПТ не выполняет ни одной системной функции, следовательно, надобность в нем отсутствует. Из анализа этой же таблицы следует, что для ЦДС в условиях функционирования АСДУ-ГПТ необходимо вводить новые структурные подразделения – ВЦ и должности программистов, математиков, электронщиков.

  Таким образом, вариант новой структуры ЦДС можно представить так, как показано на рисунке 3. 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Рис. 3. Структура ЦДС  в  условиях  функционирования  АСДУ-ГПТ.

  Одним из основных вопросов формирования организационной структуры АСДУ-ГПТ является определение количественного состава диспетчеров ЦДС по оперативному управлению движением ТЕ на маршрутах. Учитывая вероятностный характер поступления информации, количество диспетчеров можно определить следующим образом. Диспетчерский персонал ЦДС в условиях функционирования АСДУ-ГПТ можно рассматривать как систему массового обслуживания, содержащую «m» обслуживающих каналов, на вход которых поступает пуассоновский поток требований определенной интенсивности на обслуживание ТЕ. Время обслуживания каждого требования, учитывая быстродействие УВК, можно считать постоянным; интенсивность диспетчерских воздействий зависит от отклонения ТЕ от расписания. Такая модель системы массового обслуживания позволяет при известной интенсивности требований и времени их обслуживания определить  количество каналов (диспетчеров), при наличии которых вероятность отказа в обслуживании ТЕ достаточно мала, например, равна 0.001. Для других подразделений численность может быть определена в соответствии с нормативными требованиями.

3. Определение затрат на создание АСДУ-ГТП

  Затраты (КАСДУ) на создание АСДУ-ГПТ представляют собой сумму затрат, необходимых для разработки и внедрения системы. Эти затраты могут быть определены по формуле:

КАСДУ = К1 + К2 ± К3,

где К1 – предпроизводственные затраты на создание АСДУ-ГПТ;

К2 – капитальные вложения на создание АСДУ-ГПТ;

К3 – остаточная стоимость высвобождаемого (ликвидируемого) оборудования, устройств, зданий, сооружений.

В данной работе К3 не учитываются.

  Предпроизводственные затраты (К1) представляют собой затраты, связанные с разработкой и внедрением технико-рабочей документации на систему. Исходя из основных этапов создания ИСУ, предпроизводственные затраты можно определить по следующей формуле:

К1 = КТЭО + КТЗ + КТП + КРП + КОЭ,

где КТЭО – затраты на разработку технико-экономического обоснования на систему;

КТЗ – затраты на разработку технического задания на проектирование системы;

КТП – затраты на разработку технического проекта;

КРП – затраты на создание рабочего проекта;

КОЭ– затраты на опытную эксплуатацию системы.

  Значение предпроизводственных затрат задаётся в исходных данных и составляет варианта 80000 руб.

 Капитальные вложения представляют собой затраты, связанные с приобретением комплекса технических средств (КТС), его транспортировкой, установкой, монтажом и наладкой, а также со строительством (реконструкцией) помещений для размещения комплекса технических средств и персонала.

К2 = КЭВМ + КПО + КЭВМ-УМН + КПО-УМН + КЗД,

где КЭВМ – затраты на приобретение ЭВМ;

КЭВМ = NЭВМ * ЦЭВМ +  ЦСЕРВ = 7 * 40000 + 400000 = 680000 руб.

КПО – затраты на приобретение периферийного оборудования;

КПО = 420 * 5000 + 35 * 250000 + 2 * 100000 = 11050000 руб.

КЭВМ-УМН – затраты на установку, монтаж и наладку ЭВМ (принимаются равными 10% ее стоимости);

КЭВМ-УМН = 680000 * 0,1 = 68000 руб.

КПО-УМН – затраты на установку, монтаж и наладку периферийного оборудования (принимаются равными 5% их стоимости);

КПО-УМН = 11050000 * 0,05 = 552500 руб.

КЗД – затраты на строительство (реконструкцию) здания ВЦ.

КЗД = 135 * 30000 = 4050000 руб.

Всего капитальных затрат:

К2 = 680000 + 11050000 + 68000 + 552500 + 4050000 = 16400500 руб. 

Таким образом:

КАСДУ = 16400500 + 80000 = 16470500 руб.

Средние затраты за год (в расчете на 3 года создания системы):

КАСДУ(ГОД) = КАСДУ / 3 = 6281500 руб. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Приведение разновременных  затрат на создание  АСДУ-ГПТ

  При расчете экономической эффективности необходимо учесть влияние фактора времени, которое проявляется в том, что средства для финансирования системы фактически изымаются из оборота, не принося дохода. Если использовать эти средства в другой сфере, то они могут дать прибыль в размере

Р = ЕН * КАСДУ = 0,2 * 16470500 = 3294100 руб.

где ЕН – нормативный коэффициент приведения разновременных затрат (принимается для АСДУ-ГПТ равным 20%).

  В связи с этим вычисляются затраты, учитывающие неполученную прибыль, суммируются и приводятся к началу промышленной эксплуатации системы (с учетом разновременности вложения затрат по годам). Приведенную величину суммарных капитальных вложений при создании системы можно определить по формуле:

Расчет экономической эффективности автоматизированной си-стемы диспетчерского управления городским пассажирским транспортом