Одной из наиболее актуальных задач современного развития мегаполисов, например, таких как Москва, является организация рациональной и целенаправленной реконструкции существующей городской инфраструктуры и новогоительства. В гигантских масштабах мегаполиса, гдеятся и реконструируются десятки тысяч объектов и задействовано множество различного рода организаций, особенно остро встает вопрос об управлении этим сложным процессом. Управление системой городскогоительства базируется на информации о текущем состоянии и перспективах развития городской инфраструктуры, о процессе реализации плановительства. Обеспечить органы городского управления такой своевременной и полной информацией должна специальная информационная система, осуществляющая мониторинг состояния всех аспектов городскогоительства.
В современных условиях решить задачу информационного обеспечения управления процессом городской застройки возможно только путем создания автоматизированной информационной системы, интегрирующей информационные потоки всех участвующих в инвестиционно-строительном процессе организаций и их локальных информационных систем, способной обеспечить перманентный сбор, обработку, хранение и представление информации всем субъектам городского строительства.
Создание такой системы информационного обеспечения управления городским строительством представляет собой сложную научную и практическую задачу. Прежде всего, следует отметить, что при создании такой автоматизированной информационной системы не представляется возможным использование полных аналогов, поскольку ее архитектура и функции определяются особенностями конкретной системы городского строительства, принятых в ней правил и характера взаимодействия участников. Поэтому в настоящей работе в качестве объекта информатизации рассматривается московский комплекс архитектуры, строительства, развития и реконструкции города Москвы.
Цель и задачи исследования
.
Целью работы является разработка и реализация рациональной структуры и базовых компонентов универсального аппаратно-программного средства информационного обеспечения управления инвестиционно-строительным комплексом мегаполиса, что может явиться основой для создания аналогичных информационных комплексов в других крупных городах России.
Для достижения цели исследования предлагается решение следующих задач:
1. Анализ особенностей инвестиционно-строительного комплекса мегаполиса на примере Москвы, определение требований и условий функционирования системы его информационного обеспечения.
2. Разработка принципов и алгоритма выбора и формирование рациональной архитектуры построения системы информационного обеспечения управления функционированием инвестиционно-строительным комплексом мегаполиса.
3. Разработка принципов формирования и функционирования подсистемы хранения данных в системе информационного обеспечения управления функционированием инвестиционно-строительным комплексом мегаполиса.
4. Создание универсального алгоритмического комплекса, реализующего технологию сбора, хранения, обработки и представления информации и обеспечивающего информационное взаимодействие всех субъектов информационно-строителыюго комплекса мегаполиса.
Теоретические и методологические основы исследования.
Теоретическую и методологическую основу диссертации составляют труды российских и зарубежных ученых по методам системного анализа и управления сложными организационными системами, теории и практике создания крупномасштабных территориально распределенных информационных систем.
Научная новизна исследования.
1. Впервые инвестиционно-строительный комплекс мегаполиса исследовался с позиции информационного обеспечения его деятельности. Результаты проведенного анализа позволили выявить особенности и проблемы, связанные с созданием системы информационного обеспечения управления городским строительством, и сформулировать функциональные требования к этой системе.
2. Предложен и реализован новый подход к разработке архитектуры системы информационного обеспечения деятельности инвестиционно-строительного комплекса мегаполиса.
3. Разработаны принципы информационного взаимодействия всех субъектов инвестиционно-строительного комплекса мегаполиса.
4. Впервые разработан универсальный программный комплекс, обеспечивающий все информационные потребности инвестиционно-строительного комплекса мегаполиса и позволяющий служить основой для создания систем информационного обеспечения городского строительства в других городах страны.
Практическая значимость.
Методы, модели и алгоритмы, разработанные в исследовании, применены в действующей системе информационного обеспечения инвестиционно-строительного комплекса Москвы.
Публикации.
Основные результаты исследования отражены в 23 публикациях автора, общим объемом более 10 п.л.
Работа состоит из введения, четырех глав и заключения.
В первой главе проводится анализ инвестиционно-строительного комплекса мегаполиса. Выявляются особенности его функционирования как объекта информатизации и информационного обеспечения, формулируются требования к системе информационно-аналитического обеспечения строительного комплекса мегаполиса. Анализируются особенности строительного комплекса г. Москвы. Обосновывается необходимость создания интегрированной информационной системы информационного обеспечения (ИСИО) строительного комплекса Москвы. Формулируются основные проблемы создания ИСИО и перечень задач и условий создания системы. На основании проведенного анализа формулируются задачи диссертации.
Во второй главе излагается методология выбора архитектуры интегрированной информационной системы информационного обеспечения управления ИСК Москвы. Разработана последовательность действий при выборе архитектуры ИСИО.
Предложен алгоритм выбора архитектуры при проектировании информационных систем сложных объектов, позволяющий создать рациональную структуры системы, учитывающей особенности и условия функционирования объекта информатизации.
Проведен анализ функциональных требований к ИСИО и на его основе предложен вариант архитектуры ИСИО. Предложен и обоснован состав технологических подсистем ИСИО. Построена функциональная структура ИСИО, отвечающая всем сформулированным ранее условиям и ограничениям.
Третья глава посвящена разработке принципов формирования и функционирования подсистемы хранения данных в ИСИО. Дается классификация и характеристика используемой в ИСИО информации. Выбираются структуры БД и формы хранения поступающей в базу информации. Предлагается многомерная модель представления информации. Предлагается методика использования модели представления данных типа куб" в предметных ХД информационных систем поддержки управления сложными объектами.
В четвертой главе представлен универсальный алгоритмический комплекс, реализующий технологию сбора, хранения, обработки и представления информации в ИСИО. Дается общая схема прохождения информации в ИСИО. Формулируются правила взаимодействия баз данных в информационной системе. Дается последовательность работы алгоритмов обработки, представления и хранения информации. Описываются основные алгоритмы алгоритмического комплекса ИСИО.
В заключении приводятся основные результаты проведенной работы и оценивается эффективность внедрения разработанной информационной системы в деятельность инвестиционно-строительного комплекса Москвы.
Выводы по главе 4.
1. Разработанный алгоритмический комплекс ИСИО реализует универсальную технологию обработки и представления информации, необходимой для работы архитектурно-строительного комплекса мегаполиса.
2. Алгоритмический комплекс ИСИО обеспечивает решение следующих задач:
— сбор информации с возможностью привлечения в Хранилище данных новых видов информации из различных источников, в том числе путем интеграции городских информационных систем для мониторинга инвестиционно-строительного процесса в части выполнения отдельных инвестиционных программ;
— выверка, дефектирование информации, поступающей от организаций-первоисточников и ее загрузки в хранилище данных ИСИО;
— формирование специализированных тематических баз данных (витрин ИСИО, прежде всего по городским программам) на основе хранилища данных ИСИО, а также с привлечением дополнительных источников данных;
— предоставление сводной аналитической информации с применением обработки данных и использованием OLAP-технологий (On-line Analitical Process) для мониторинга инвестиционно-строительного процесса по отдельным инвестиционным программам;
— предоставление информации ИСИО на порталы для опубликования информации о строительных объектах с целью привлечения инвестиций и информирования населения города о градостроительных намерениях Правительства Москвы;
— хранение и представление графической информации, связанной с объектом, в среде интернет и интранет;
— интеграция технологий обработки семантической информации с ГИС-технологиями для отображения данных на карте города;
— предоставление информации в рамках ИСИО посредством создания специализированного модуля информационного обеспечения Префектур и Управ города Москвы;
— объектное планирование и контроль по отдельным инвестиционным программам Правительства Москвы и другие задачи, связанные с управлением строительным комплексом мегаполиса.
Заключение
.
Результаты проведенного исследования позволяют сделать ряд выводов.
1. Инвестиционно-строительный комплекс (ИСК) мегаполиса, к числу которых относится Москва, и, соответственно, система управления им, являются сложным многоуровневым объектом, имеющим иерархическую структуру с множеством вертикальных и горизонтальных взаимосвязей (организационных, производственно-технологических и информационных).
2. Интегрированная система информационного обеспечения (ИСИО) системы управления ИСК Москвы должна учитывать особенности автоматизируемого объекта, обеспечивать интеграцию информационных ресурсов информационных систем (автоматизированных и традиционных) всех участников инвестиционно-строительного процесса (ИСпроцесса).
3. Несмотря па то, что общие положения, определяющие принципы построения подобного типа информационных систем, хорошо известны (открытость, сетевая инфокоммуникационная инфраструктура и т. д.), выбор конкретной архитектуры построения системы, обеспечивающей решение большого количества разнообразных задач и предоставления результатов обработки собираемой информации множеству участников ИСпроцесса, является сложной научно-технической задачей.
4. Участие в ИСпроцессе большого числа участников, имеющих собственные информационные системы, определяет необходимость решения второй краеугольной задачи функционирования ИСИО — задачи обеспечения и организации получения, обработки, хранения информации, характеризующей ход ИСпроцесса и предоставления выработанной информации всем участникам ИСпроцесса.
5. Проведен анализ взаимосвязей и взаимодействия всех участников ИСпроцесса, что позволило выявить полный (на текущий момент времени) набор задач, которые должна решать ИСИО для удовлетворения потребностей множества участников процесса.
6. Предложена в виде обобщенного итеративного алгоритма последовательность пошаговых процедур, обеспечивающих выбор архитектуры сложных иерархических систем с учетом особенностей объекта.
7. Исходя из набора решаемых задач и требований пользователей системы, используемой информации и выбранной архитектуры ИСИО, определен состав функциональных подсистем, их особенности, правила их взаимодействия и условия дальнейшего развития и расширения функциональных возможностей.
8. Выполненное на основе анализа особенностей объекта и принятой технологии процесса управления ИСК исследование подсистемы хранения информации в ИСИО позволило:
— построить модель представления данных ИСпроцесса и, соответственно, структуры подсистемы хранения данных (ПХД);
— определить и проанализировать условия эффективности подсистемы и сформулировать требования к ее построению;
— предложить методику использования модели представления данных типа «куб» в ПХД информационных систем поддержки управления сложными объектами.
9. Обеспечение требования информационного взаимодействия всех участников ИСпроцесса потребовало разработки комплекса специальных алгоритмов реализации технологического процесса обработки информации. Комплекс позволяет унифицировать разную по форме представления поступающую в систему информацию и преобразовать ее к виду, наиболее приемлемому для представления пользователям и хранению в системе.
10. Разработанный алгоритмический комплекс ИСИО реализует универсальную технологию обработки и представления информации, необходимой для работы архитектурно-строительного комплекса мегаполиса, и обеспечивает решение полного набора задач системы и возможность его расширения.
11. Все полученные в работе результаты были успешно использованы при создании интегрированной системы информационного обеспечения управления функционированием и развитием инвестиционно-строительного комплекса города Москва, эффективно работающей сегодня.
При этом можно считать, что полученные результаты имеют универсальный характер и могут быть успешно использованы при создании подобной же системы в других городах — «миллионщиках» России.
