Поул-позишн

Если разговор идет о доле секунды, то показания системы отсчета времени Indianapolis 500 могут означать победу для одного и поражение для другого.

Когда в мае на 79-х гонках Indianapolis 500 канадский гонщик Жак Виллинев пересек финишную черту , он стал не только одним из самых молодых победителей (ему 24 года), но также первым, кому для победы пришлось проехать 505 миль вместо положенных 500.

Виллинев был оштрафован на два круга за обгон после поднятия желтого флага. Это могло стоить гонщику первого места, если бы его соотечественник Скотт Гудиер, который возглавлял гонку, незадолго до финиша не совершил подобную же ошибку. Она оказалась фатальной для Гудиера, а сын легендарного пилота Формулы 1 Жиля Виллинева получил почетный трофей и чек на 1 миллион долларов.

Как организаторам удается поддерживать порядок в гонке, когда 33 машины носятся по треку со скоростью 200 миль в час? Indianapolis Motor Speedway (IMS) и United States Auto Club (USAC) пришлось затратить на это немало сил.

"Наша главная задача - организация автомобильных гонок, что подразумевает составление расписания, определение правил и сертфикацию", - говорит Арт Грахам, вице-президент и директор USAC.

USAC и IMS используют самые современные средства, чтобы фиксировать время прохождения круга и скорость каждого автомобиля для последующего распространения полученных данных среди команд, журналистов и даже зрителей.

USAC, отвечающая за отсчет времени с 1956 года, давно уже перешла от антикварных перфокарт к системам на базе OS/2, LAN Server и DB2 компании IBM, к беспроводным устройствам для передачи информации в проводные локальные сети и даже зрителям в других городах.

КЛЮЧ НА СТАРТ

За долгие годы своего существования Indianapolis 500 стала одной из самых престижных гонок IndyCar: по популярности она может сравниться с чемпионатом мира по футболу или розыгрышем кубка Стенли. Когда победителя отделяют от соперников доли секунды, необходима высокоточная система для слежения за каждым автомобилем.

Еще несколько лет назад организаторы гонки называли победителя только на следующий день после обработки перфокарт на мэйнфрейме. Теперь же, с использованием новейших достижений компьютерной техники, довольно и нескольких секунд для получения информации о том, кто возглавляет гонку, о самом быстром круге, о времени и скорости прохождения отдельных участков трека.

Прием заявок на участие в гонке начинается в январе. Команды должны оплатить страховку и вступительный взнос, предоставить помимо стандартной регистрационной формы копии водительских прав и другие документы. Вся информация закладывается в интегрированную информационную систему о гонке (Integrated Race Information System, IRIS), состоящую из двух машин IBM PS/2 Model 95 (одна машина хранит всю относящуюся к гонке информацию в базе DB2, а на другой находится LAN Server, который используется в качестве файлового и принт-сервера).

В день гонки системе IRIS приходится обрабатывать свыше 50000 тысяч единиц самой разнообразной информации. Эта система управления данными была разработана программистами из лаборатории IBM в Бока Ратон (шт. Флорида).

Перед началом гонок машины проходят строгую техническую проверку. Все результаты проверки заносятся в базу данных IRIS, доступ к которой можно получить с 15 рабочих станций IBM PS/2, работающих под OS/2. Эти станции расположены сразу в нескольких местах, в том числе в гараже, в регистрационном офисе, в техническом комитете и медицинском центре - с IRIS они соединены при помощи Token Ring на 16 Мбит/с. Эта часть системы находится в гараже на уровне трека, причем доступ к ней можно получить с шестиэтажной башни отсчета времени, расположенной у стартовой/финишной черты. Там же находятся четыре повторителя IBM 8230 Token Ring и ИБП от Best Power Technology (Некеда, шт. Висконсин). Дополнительные ИБП располагаются непосредственно в башне.

Файл/принт-сервер функционирует также как коммуникационный сервер. Благодаря подсоединенным к серверу модемам и установленному на сервере программному обеспечению удаленного доступа LAN Distance компании IBM добровольные помощники организаторов гонок имеют возможность позвонить в сеть, после чего их система может работать как узел сети. Добровольцы обычно приезжают только на время соревнований, все остальное время они работают на дому.

НА ЗАМЕТКУ

После технического осмотра под "брюхо" машины на расстоянии 72 дюйма позади левого колеса устанавливается передатчик Data-1 компании Dorian Industries (Мельбурн, Австралия). Это основа подсистемы слежения; задача устройства - непрерывная передача сигналов на выделенной радиочастоте. Таким образом организаторы гонок постоянно в курсе того, где находится и с какой скоростью машина движется.

Когда-то время фиксировалось с помощью секундомера, но человеческая природа такова, что среагировать и нажать на кнопку мгновенно не под силу даже самому опытному судье. Добиться максимальной скорости в определении времени, а также сократить объем работы по подведению итогов гонок стало возможно только с установкой передатчиков - расположенные вдоль трека компьютеры получают сигналы, а проводная локальная сеть переводит их в удобопонятную форму для занесения в базу данных IRIS.

Под полотном трека размещается 22 меднопроволочных полосы. Половина из них находится непосредственно под треком, а половина - в пит-стопах (Рис. 1). Это отчасти связано с тем, что в пределах пит-стопа наклыдываются жесткие ограничения на скорость. Если пилот превышает установленный предел, равный ста милям в час, то организаторы должны немедленно его оштрафовать.

Массивы антенн, улавливающих сигналы, составляют логическую линию определения времени. Антенны образуют петлю, так что когда машина проходит над массивом, передатчик регистрируется по крайней мере одной из них (гоночный автомобиль не может их проскочить, так как антенная петля уже автомобильной).

Каждая антенна подсоединена к расположенному возле трека компьютеру, который имеет плату приемника для преобразования аналоговых сигналов в цифровые (Рис. 2 ) и собственный адрес в сети, а сетевая шина, в свою очередь, соединяет все устройсва в замкнутую цепочку.

Компьютерная сеть трека, в целях обеспечения отказоустойчивости, разбита на северную и южную части - обе имеют оконечное оборудование для объединения двух шин и передачи информации в башню отсчета времени.
IBM PS/2 в башне опрашивает компьютеры трека каждые две секунды. На компьютере выполняется программа управления Data-1, которая осуществляет предварительную обработку данных и передает их еще одному PS/2, выполняющему функции менеджера трафика. Машина под OS/2 считывает информацию из Data 1, а затем упорядочивает ее по времени и отсылает обработанные данные другим станциям в сети.

Время фиксируется с точностью до 0,0001 секунды - этого вполне достаточно, чтобы определить победителя, когда две машины пересекают финишную линию "нос к носу".

Менеджер трафика передает необработанные данные двум PS/2 с USAC LapManager, заказному программному обеспечению для обработки всей инфор- мации о прохождении гонки. На одном компьютере выполняется версия под DOS, а на другом под OS/2.

LapManager анализирует данные, полученные от компьютеров трека, и выдает сводку с информацией о количестве пройденных кругов, порядке автомобилей и т.п. Программное обеспечение вкладывает смысл и значение в необработанные данные. После очередного круга, пройденного пилотом, система фиксирует время, за которое этот круг пройден, и среднюю скорость на данном участке пути. Вся информация отображается одновременно на 40 мониторах, расположенных в пределах трека.

Пресс-центр, находящийся в середине трека, имеет семь рабочих станций, которые составляют часть сети IMS, но во время проведения гонок имеют канал в USAC. Помимо пресс-центра, информация USAC передается напрямую телерадиокомпании ABC Sports, каждый год освещающей гонки. Кроме того, система отсчета времени связана с вертикальным табло на стартовой/финишной линии. Табло отображает данные о машинах, занимающих с 1 по 33 место. Однако зрители Indy 500 могут получить подробную информацию непосредственно во время гонок только если у них с собой есть переносной телевизор или радиоприемник.

ПОСЛЕДНИЙ ПРОГОН

Система отсчета времени USAC используется, главным образом, на майских гонках Indy плюс Brickyard 400. Для повседневной деятельности - ведения отчетности, составления документов, бронирования билетов и т.д. - используется собственная сеть Indianapolis Motor Speedway.

Сеть IMS включает сервер IBM PS/2 Model 95 под NetWare 3.12 поверх Token Ring и небольшую магистраль Ethernet. Сервер имеет два зеркальных SCSI диска на 2Мбайт и поддерживает 100 узлов в центральном офисе IMS через проводку Категории 5. Для объединения сети используется семь хабов Bay Networks (Санта-Клара, Калифорния).

Одна рабочая станция со входом во временный сервер NetWare в пресс-центре служит каналом между IMS и USAC на время гонок.

Во время последних гонок Brickyard 400 (победителем которых, кстати, стал Дейл Ернхард) IMS открыла страницу в World Wide Web (http://www.brickyard.com/400), пользовавшуюся бешеной популярностью в дни перед августовской гонкой. Начиная с января 1996 года, узел в Web будет открыт все время с разделами об Indy 500, Brickyard 400 и Indy Racing League.

ФИНИШНАЯ ЧЕРТА

По словам Грахама, необходимость в настолько изощренной системе отсчета времени обусловлена значительным объемом предоставляемой информации. "Сделано немало, - говорит он. - Стадия разработки уже позади, но это не означает, что команды USAC и IMS собираются почивать на лаврах. Необходимо, как минимум, усовершенствовать IRIS. Пока наши инструменты довольно примитивны, но мы намереваемся использовать Visualizer компании IBM, набор для DB2 инструментальных средств разработки запросов". Последняя версия DB2 имеет групповую адресацию, так что клиентам не надо больше инициировать запросы к базе данных. Помимо планов относительно усовершенствования IRIS, организаторы гонок намереваются установить вдоль трека киоски, где зрители смогут получить информацию из системы базы данных IRIS об истории автомобильных гонок.

На уровне индивидуального доступа USAC ищет пути организации интерфейса для Indy с такими оперативными службами, как CompuServe и America Online. Подключение одной гоночной команды к системе USAC означает дополнительные 30-40 клиентов сети.

"Мы находимся скорее на этапе консолидации и обновления, нежели на этапе эволюции, - говорит Грахам. - Но после семидесяти лет гонки за победой, думается, настало время остановиться и оглядеться".

СИСТЕМА ОТСЧЕТА ВРЕМЕНИ USAC ЭВОЛЮЦИОНИРУЕТ ОТ МЭЙНФРЕЙМОВ К СЕТИ

Немного истории

В 1911 году, во время первых гонок Indy 500, лицезревших автомобиль было немного и еще меньше было тех, кто его имел. Тогда в Брикьярде (шт. Индианаполис) скорость 75 миль в час казалась скоростью света. Но что такое 75 миль в час в сравнении с сегодняшними двухсотпятидесятью?! Да и устройства для фиксирования времени мало чем отличались от обычных секундомеров и хронометров.

В 1927 году обработка данных пришла на Indy в виде перфокарт вместе со сравнительно молодой компанией International Business Mashine. За пройденный круг автомобиль получал перфокарту, эти перфокарты табулировались машиной IBM каждые 10 кругов. "И так было вплоть до 1960 года, - говорит Арт Грахам, вице-президент по развитию в United States Auto Club и директор системы отсчета времени. - Так было в те времена, когда мы начали писать программы для мэйнфреймов".
В том же 1927 году появилась судейская команда из 33 человек - по одному на каждый автомобиль; они сидели в три ряда по 11 человек с номерами машин на спине, и при каждом изменении положения автомобиля в гонке менялись местами. Со стороны выглядело весьма комично, однако спортивному комментатору достаточно было взглянуть на скачущих взад-вперед судей, чтобы знать, кто лидирует в гонке.

До 1975 года обработка данных на мэйнфрейме производилась после завершения гонок, а результаты объявлялись только на следующее утро. В 1975-м возле трека был установлен микрокомпьютер IBM 5100. Через три года (в 1978) появилась заказная автономная программа для обработки данных. "Мы впервые получили реальный контроль над поступающей с трека информацией, - вспоминает Грахам. - Заказная программа имела 33 пусковых кнопки. При завершении очередного круга и пересечении финишной черты один из 33 судей нажимал кнопку соответствующего автомобиля". (Эта система существует в качестве резервной и поныне).

В начале 1980-х методика, использующая пусковые кнопки, претерпела некоторые изменения, кроме того, расположенные вдоль трека ПК также были модернизированы и связаны друг с другом. Появление первого намека на сетевую среду можно отнести к середине 80-х.

В 1989-м на автомобили установили первые передатчики. В то время связь осуществлялась посредством последовательного асинхронного широковещания, замененного затем на радиопередачу.

Наконец, USAC отказалась от распространения информации на бумаге и перешла к электронным пресс-релизам. Сегодня данные собираются автоматически прямо с трека и мгновенно передаются в башню отсчета времени рядом с линией старта/финиша.