Основой АСУ многих предприятий и отраслевых управлений в городском хозяйстве должна быть подсистема оперативного учета и управления, основанная на автоматизированном ведении топографо-атрибутивных баз данных объектов городского хозяйства и их характеристик. Эта система предполагает широкое использование в управлении предприятиями электронной карты города и базы данных предприятия, связанной с объектами электронной карты. Такая достаточно дорогостоящая технология может быть создана и будет экономически и технически целесообразна только при участии организаций, ведущих общегородские базы данных или их разделы. К последним относятся городские бюро технической инвентаризации (БТИ), предприятия, учитывающие подземные коммуникации и координирующие работы на них.
Каждое предприятие вынуждено разрабатывать и вести базы данных общегородской информации, а именно свои неточные и несертифицированные электронные планы городов, справочники улиц, строений и т.д. При этом информация, основанная на этих справочниках, не может быть автоматически использована высшим звеном управления в целях координации работ.
Ведущиеся в бюро инвентаризации справочники строений часто не привязываются к сертифицированным справочникам улиц этих городов. В свою очередь адреса зарегистрированных в городах юридических лиц не привязываются к справочникам строений городских БТИ и т.д. Это означает, что со временем городские власти потребуют привести базы данных АСУ предприятий в соответствие с общегородскими. А это означает, что при бурном развитии информатизации в городах, можно прогнозировать большие затраты на перекодирование информации, переработку программного обеспечения и баз данных БД.
Для широкого использования электронной карты города ко всем объектам, нанесенным на карты, в том числе к объектам городского хозяйства, должна быть привязана семантическая информация и, в первую очередь, база данных по улицам, зданиям и жилым строениям. Источниками данных в этой области являются городские БТИ и жилищные организации. Различные общегородские справочники по улицам, зданиям и жилым строениям привязываются к существующим и создаваемым электронным картам, что порождает множественность вариантов электронных карт и еще большие проблемы с неоднозначностью, о которых говорилось выше.
Обратим внимание на задачу паспортизации объектов городского хозяйства. Основой ее является первичный юридический документ – утвержденная проектно-сметная и исполнительная документация на каждый объект городского хозяйства. На основе этих юридических документов, предприятия, в пользование которых переданы эти объекты, должны проводить паспортизацию объектов – создавать электронные базы данных характеристик этих объектов.
Формирование баз данных характеристик объектов имеет огромное значение для совершенствования управления городским хозяйством, т.к. при их появлении создаются возможности:
• оперативного учета состояния объектов городского хозяйства, что облегчает планирование всех видов работ на объектах;
• оптимизации распределения средств горбюджета предприятиям на ремонт, эксплуатацию, строительство и реконструкцию за счет учета фактического состояния объектов;
• создания комплексных паспортов объектов, эксплуатирующихся предприятиями различных ведомств, путем объединения паспортных данных , ведущихся каждым предприятием.
С точки зрения паспортизации одним из важнейших объектов городского хозяйства является улица. Она, как сложный инженерный объект, имеет множество характеристик, относящихся к интересам предприятий различных ведомств (интенсивность движения – ГАИ, дорожное покрытие – дорожники, сети водо- газо- электро- снабжения енергетики и т.д.). При этом каждому из предприятий необходимы если не все, то большинство характеристик именно комплексного паспорта. Так, дорожникам при планировании ремонта улицы необходимо знать все об освещении, подземных коммуникациях, колодцах, зеленых насаждениях и т.д.
Ясно, что создание комплексного паспорта улицы является очень сложной и длительной межотраслевой задачей управления городским хозяйством и возможно лишь при объединении усилий многих профильных организаций, ведущих архивы проектно-сметной и исполнительной документации по эксплуатируемым ими объектам и городских организаций, ведущих общегородские данные, необходимые для паспорта (электронная карта, справочники и т.д.).
Обычно, структура управления городским хозяйством такова, что координация деятельности предприятий, имеющих сильные взаимные производственные связи, осуществляется отраслевыми Управлениями.
В этом случае часть регламентной информации, проходящей по вертикали между предприятием и отраслевым управлением, представляет интерес для многих предприятий этого Управления, поэтому является общим отраслевым ресурсом (общее отраслевое информационное пространство). Другая часть поступающей из предприятий регламентной информации представляет интерес только для отраслевого управления и служит для решения типовых задач планирования и оценки состояния, а также для координации работ в нетипичных ситуациях (оперативная информация), скажем аварийных.
Общие отраслевые информационные ресурсы должны быть доступны предприятиям, входящим в Управления. При обращении к общим ресурсам предприятие выступает в роли клиента. Например, если диспетчерская отраслевого Управления получает ежедневно сводки от подведомственных предприятий о расходе газа, запасах резервного топлива, объемах производства тепла, электроэнергии и т.д., то эта часть регламентной информации представляет интерес, в первую очередь, для отраслевого Управления. В то же время, информация от эксплуатирующего предприятия о проведении ремонтно-профилактических работ с отключением абонентов может быть использована другими предприятиями жилищно-коммунального хозяйства для проведения ремонта тепловых пунктов или разводящих сетей теплоснабжения и эту часть информации полезно передавать по горизонтальным связям в иерархической структуре. Указанная часть информации образует общий отраслевой ресурс данного Управления.
Аналогичная ситуация с использованием информационных ресурсов при управлении городским хозяйством в целом. Регламентная информация поступает к высшему звену управления из специализированных организаций и отраслевых Управлений для решения задач планирования, оценки состояния систем городского хозяйства и проведения на ее основе соответствующей политики в городском хозяйстве. Эта информация стандартизована по согласованным правилам и формам и имеет направление снизу вверх.Часть этой информации, связанная с наличием взаимных связей между предприятиями и организациями различных отраслей, является общим ресурсом всех организаций городского хозяйства.
В общий информационный ресурс городского хозяйства входит и та информация, которая имеет общегородское или общероссийское значение и позволяет рассматривать информационные потоки в городском хозяйстве в единой системе координат – это сертифицированная электронная карта города, справочники и классификаторы улиц, строений, нормативно-правовые документы и т.д.
На наш взгляд, каждое предприятие городского хозяйства должно иметь техническую подсистему взаимодействия своих баз данных с отраслевыми и общегородскими базами данных.
При этом взаимодействие с общегородскими БД осуществляется в части: • актуализации справочника названий улиц; • актуализации справочника строений;• актуализации картографо-атрибутивной базы данных по подземным коммуникациям;
• актуализации юридических лиц городской регистрационной палаты; • взаимодействия вышеперечисленных систем;Взаимодействие с отраслевыми автоматизированными системами осуществляется в части:
• ведения картографо-атрибутивных баз данных (паспортов) объектов городского хозяйства балансодержателями;
• ведения базы данных эксплуатирующих организаций городского хозяйства;
• привязки эксплуатирующих организаций к строениям города;• ведения распределенной базы данных оперативного состояния (режимов) объектов городского хозяйства.
В заключение остановимся на некоторых системных требованиях к организации и использованию городских справочников и классификаторов и предложениях по их реализации.
Задачи автоматизации управления городским хозяйством предполагают использование справочной информации из общероссийских, общегородских и отраслевых справочников и классификаторов.
Общегородские справочники и классификаторы составляют общее информационное пространство по объектам городской инфраструктуры: улицы, административно-территориальные образования (АТО), юридические лица (предприятия), строения.
Разрабатываемым отраслевым АСУ требуется информация по указанным видам объектов и их взаимосвязям, включая, например, взаимосвязи улицы – строения, предприятия – строения, улицы – АТО, предприятия – АТО, улицы – улицы (топология), предприятия – предприятия (подчиненность). Эта информация должна предоставляться как в символьном, так и в графическом виде.
Другое требование – хранить и представлять информацию по объектам с учетом их жизненных циклов, отражаемых в свойствах и отношениях. Оно вызвано необходимостью анализа информации о состоянии городского хозяйства в течении продолжительных промежутков времени. В течение длительных интервалов времени изменяются свойства объектов, например, этажность строения, и их взаимосвязи, подчиненность предприятия. Кроме того, требуется иметь возможность отслеживать отношение преемственности объектов, возникающее в случае ликвидации объекта и введение взамен него (в некотором смысле, например, правовом) другого объекта-преемника, или нескольких таких объектов.
Из отраслевых справочников требуется информация по отдельным отраслям городского хозяйства, например, по транспорту, по энергоснабжению, по связи, и т.д, включающая информацию о технологических объектах и сетях со сложной топологией. Текущее состояние информатизации городского хозяйства характерно тем, что нет единого владельца справочной информации по отдельной отрасли в целом. Держателями отраслевой справочной информации являются соответствующие предприятия, в совокупности обеспечивающие полноту информационного фонда отрасли. Как правило, эти предприятия имеют соответствующие справочники в электронном виде, но номенклатура реквизитов объектов, форматы их представления между ними не согласованы. Информационные объекты ряда отраслевых справочников (в частности, по технологическим объектам и сетям, по производственным предприятиям) характеризуются наличием сложной системы взаимосвязей с объектами из общегородских и отраслевых справочников.
Чтобы обеспечить выполнение вышеназванных требований в сочетании с общими требованиями к отраслевым АСУ в целом, изложенными ранее, предлагаются следующие принципы организации и использования общегородской справочной и классификационной информации.
1. Поддержание в Системе комплекса необходимых общероссийских, общегородских и отраслевых справочников и классификаторов в режиме регламентированного обновления их содержимого из эталонных справочников и классификаторов, производимого организациями и предприятиями, ведущими соответствующие эталонные справочники или их разделы.
2. Учет периода актуальности данных справочников и классификаторов средствами реляционных БД в следующем порядке:
а) каждый справочник объектов сопровождается сопутствующим справочником преемственности объектов, имеющем схему <ключ объекта, ключ объекта-преемника, атрибуты преемственности (вид и пр.)> ;
б) каждому информационному объекту в справочнике сопоставляется набор записей вида <ключ объекта, дата ввода, дата отмены, атрибуты>, при этом первые два поля однозначно идентифицируют запись, все записи с одинаковым значением поля «ключ объекта» имеют непересекающиеся интервалы времени (дата ввода, дата отмены), которые в совокупности составляют непрерывный интервал времени от даты ввода первой записи до даты отмены в последней записи или текущей системной даты, если дата отмены отсутствует.
3. Учет связей информационных объектов конструированием специальных справочников бинарных связей со схемами вида <ключ объекта1, ключ объекта2, атрибуты>, обеспечивающих абстрагирование агрегацией1.
4. Учет классификационных отношений между информационными объектами конструированием единых справочников объектов, например, по отрасли, содержание которых образуется из непересекающихся подсправочников, в данном случае от предприятий отрасли со схемами вида <ключ объекта, имя-предприятия, общие атрибуты по отрасли>, и дополнительных подсправочников с именами вида «имя предприятия» и схемами вида <ключ объекта, дополнительные атрибуты>, обеспечивающих абстрагирование обобщением.
1 Д.М. Смит, Д.К.Смит Абстракция баз данных: Агрегация и обобщение.– Системы Управления Базами Данных. №2,1996 с. 141