Взаимосвязь материальных и информационных потоков

В транспортной системе перемещение грузов или пассажиров вызывает материальные потоки, которые направлены от пункта отправления к пункту назначения. Связанный с каждым материальным потоком определенный объем информации, который должен быть передан определенным объектам транспортной системы, образует несколько информационных потоков, от успешного прохождения которых зависит сама возможность движения материального потока. Взаимосвязь между материальным и зависимыми от него информационными потоками может быть представлена в виде схемы (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Взаимосвязь материального и информационных потоков

Таким образом, в транспортной системе информационный поток образуется уже при необходимости перемещения грузов или пассажиров. На основании обработки данных этого информационного потока выполняются необходимые мероприятия для организации материального потока. В эти мероприятия могут входить заключение договора перевозки и оформление необходимых путевых и финансовых документов. Подготовка этих документов зачастую сопряжена с необходимостью организации обмена информацией между несколькими организациями. Например, при подготовке международной автомобильной перевозки необходимо оформить достаточно большое количество документов в различных организациях. Данные, приведенные в заявке на перевозку, служат основой для подготовки множества различных документов специалистами нескольких организаций. При этом используется большой объем специальной информации, основанной на законодательных и нормативных актах, а также на ведомственных инструкциях. Следовательно, каждый документ содержит огромный поток информации различного происхождения.

При подготовке документации для выполнения международной автомобильной перевозки информационный поток опережает материальный. При этом не стоит забывать, что он, как правило, инициируется заявкой на доставку груза, которую направляет потребитель груза отправителю. Заявки на доставку груза образуют информационный поток, опережающий материальный и имеющий обратное по отношению к нему направление. После того как отправитель груза принимает решение о его доставке и согласовывает с перевозчиком сроки прибытия к получателю, он направляет сообщение о предстоящем прибытии груза получателю.

Информационный поток предваряет материальный и совпадает с ним по направлению. Время, на которое информационный поток с данными о грузе должен опережать момент доставки груза, определяется необходимыми затратами времени на подготовку к приему груза и планирование сопутствующих операций (перегрузка, сортировка и т. п.). Подготовленный комплект путевой документации образует информационный поток, следующий вместе с грузом. Этот поток следует одновременно с материальным и совпадает с ним по направлению. После доставки груза материальный поток прекращается, но это не относится к информационному потоку.

Потребитель подтверждает прибытие груза. В случае возникновения каких-либо проблем может возникнуть необходимость в передаче актов взаимных претензий, счетов и других различных документов. Таким образом, и после завершения материального потока информационные потоки между участниками перевозки могут продолжаться достаточно длительное время и в весьма больших объемах.

Информационные потоки и их организация^[1]

Для оценки информационного потока используют следующие основные показатели: источник возникновения; направление движения потока; объем передаваемых данных; сроки доставки информации. Классификация информационных потоков приведена на рис. 1.2.

По отношению к транспортной системе (ТС) информационные потоки делятся на внутренние, циркулирующие между элементами системы, и внешние, обеспечивающие взаимодействие ТС с внешней средой. Для внешних потоков относительно направления движения могут выделяться внутренние и внешние потоки аналогично, как они рассматриваются для элементов ТС.

По виду носителей данных на настоящий момент наиболее распространены потоки на бумажных носителях. Оригиналы документов могут быть переданы почтой, курьером и т. п. Для передачи копий помимо указанных способов могут использоваться факс или электронная почта. Документ, записанный в электронном формате, может храниться в системе хранения данных компьютера или находиться на переносном носителе. Доставка переносного носителя с данными аналогична доставке оригинала документа. Между компьютерами данные могут передаваться по телекоммуникационным сетям.

С точки зрения управления ТС важным показателем является периодичность возникновения информационных потоков. Регулярные потоки легче.

Рис. 1.2. Классификация информационных потоков

поддаются контролю и обработке, чем нерегулярные, носящие случайный характер. Синхронные информационные потоки передаются параллельно и одновременно с порождающими их потоками другого вида (материальными, финансовыми, сервисными и т. п.). В этом случае мы получаем информацию в режиме реального времени (онлайн).

Организация информационных потоков в режиме реального времени — важнейшее условие эффективного управления транспортной системой. По характеру изменения данных во времени различают непрерывные и дискретные информационные потоки. Непрерывный поток отражается некоторой непрерывной функцией и физически представляет собой непрерывно изменяющиеся значения данных. Например, путь, пройденный автомобилем во время движения. Дискретный поток характеризуется конечным множеством значений и в зависимости от исходного состояния принимает значения, связанные с определенным состоянием системы.

Исходя из физической сущности процесса, свойственного объекту управления, можно выделить некоторые важные с точки зрения управления разновидности непрерывных и дискретных функций, отражающих реальные потоки.

• 1. Непрерывная функция непрерывного аргумента. Функция имеет вид fit), непрерывна на всем отрезке и может описать реальный сигнал в любой момент времени. При этом не накладываются никакие ограничения на выбор момента времени и на выбор значения самой функции, например, температура в кузове рефрижератора.
• 2. Непрерывная функция дискретного аргумента. Обычно такие потоки возникают при квантовании непрерывных величин по времени. В этом случае задаются некоторые фиксированные моменты времени t_v отсчитываемые через интервал At, который обычно определяется спектральными свойствами исходного физического процесса и требованиями к точности получения данных. Функция /(?,-) может принимать любые мгновенные значения, но она определяется только для дискретных значений времени. Например, положение груза в пространстве в системах доставки «точно вовремя».
• 3. Дискретная функция непрерывного аргумента. В этом случае функция f (t) имеет ряд конечных дискретных значений, однако определена на всем отрезке времени t для любого мгновенного значения времени. Дискретизация самой функции связана с созданием шкалы квантования потока данных по времени. При этом шаг квантования определяется требуемой точностью воспроизведения исходной величины и затратами на передачу сигнала, например, данные о пути, пройденном автомобилем, при передаче данных в центр управления с помощью навигационных систем.
• 4. Дискретная функция дискретного аргумента. В этом случае функция fj (tj) принимает одно из возможных дискретных значений, общее количество которых является конечным и определяется для конечного набора дискретных значений времени. Дискретизация, таким образом, проходит как по уровням, так и по моментам времени, например, количество поездок, совершаемых автомобилем во время работы на линии.

Практическое применение Достаточно интересной представляется статистика использования способов передачи данных между клиентами и 36 крупнейшими американскими и европейскими морскими грузовыми перевозчиками, приведенная на рис. 1.3^[2].

Рис. 1.3. Использование средств коммуникаций

Следует отметить, что при заказе используются преимущественно такие достаточно традиционные средства связи, как телефон, факс или электронная почта. Для слежения за процессом доставки груза, в которое входит не только получение информации о местонахождении груза, но и передача различных указаний перевозчику, современные электронные средства коммуникаций используются существенно шире. В первую очередь это веб-сайты перевозчиков и средства Electronic Data Interchange (EDI) — электронного обмена данными.

В транспортной системе, которая включает в себя значительное количество источников возникновения и потребителей данных, информационные потоки передаются по информационной сети.

Информационная сеть — это сложная распределенная в пространстве система, которая состоит из множества сосредоточенных (локальных) подсистем, располагающих программно-аппаратными средствами реализации тех или иных составляющих информационных процессов, и множества средств, обеспечивающих соединение и взаимодействие этих подсистем. Под информационными процессами понимают совокупность взаимосвязанных и взаимообусловленных процессов выявления, анализа, ввода и отбора информации, ее передачи, обработки, хранения, поиска и т. д.

Специфичным для информационных сетей является понятие структуры, которое раскрывает схему связей и взаимодействие между элементами. Информационная сеть представляется множеством различных структур. Поэтому для характеристики информационных сетей используют понятие <<�архитектура сети" (англ, architecture — строение структуры).

Архитектура информационной сети определяет принципы построения сетей, отражающие единство физической, логической и функциональной структур.

Физическая структура — это схема связей физических элементов, которые включают технические, вычислительные, информационные и другие необходимые для функционирования сети устройства.

Основные компоненты физической структуры включают в себя внутренние и внешние узлы, каналы и линии связи. Структура в общем виде задается схемой связей (рис. 1.4), которая содержит информацию о том, что внутренний узел А, к которому через концентратор К₂ подключено п_А внешних узлов, соединен также и с внутренним узлом В. Аналогично внутренние узлы С и D через концентраторы K^ и К_:, связаны с п_с и п_п внешними узлами. С помощью структурной схемы такую информацию можно получить о каждом узле сети. Пользователя сети для передачи информационных потоков интересуют возможность и характеристики соединения (например, скорость, надежность) между внешними узлами сети, что определяется количеством внутренних узлов и каналов и линий связи между ними.

Рис. 1.4. Общая физическая структура информационной сети.

Логическая структура определяет принципы построения связей, алгоритмы организации процессов и управления ими, логику функционирования программных средств. Функциональная структура связана с обслуживанием той или иной номенклатуры информационных процессов. Обобщенная геометрическая модель физической структуры определяет топологию информационной сети.

Основу сети составляют информационные узлы. Любой информационный узел — это техническая или организационно-техническая система определенной сложности, осуществляющая те или иные информационные процессы. Например, в узле могут выполняться обработка информации, приведение поступающей информации к виду, удобному для дальнейших преобразований, обработка в целях сжатия, сокращение избыточности и управление потоками поступающей и выходящей информации. Особую роль в информационной сети играют внешние узлы, по которым проходит граница сети. Граница сети — это условная линия или сечение, через которую информация может выйти из сети или поступить в нее.

Важно Граница сети — это не территориальное, а логическое ограничение в смысле функциональной или предметной принадлежности к той или иной подсистеме и связи ее с дайной информационной сетью.

Внешний узел сети характеризуется возможностью подключения к сети и взаимодействия с ней.

Внутренние узлы сети делятся на транзитные — с обработкой информации, с накоплением информации и т. д.

Классификация информационных сетей приведена па рис. 1.5.

Рис. 1.5. Классификация информационных сетей.

Качество информационных сетей оценивается с помощью таких показателей, как общее число связей, временные характеристики, надежность обслуживания, достоверность передачи, сохранность и целостность информации, возможность доступа к информационным и вычислительным ресурсам.

Общее количество связей определяет потенциальную способность информационной сети устанавливать взаимодействие между пользователями и распределенными ресурсами, что особенно важно для ТС. Чем больше пользователей, имеющих возможность подключиться к сети и использовать ее ресурсы, тем более совершенна такая сеть.

Временные характеристики качества являются важными в отношении того, насколько быстро обслуживаются пользователи и сколько времени затрачивается на обработку их запросов.

Надежность обслуживания характеризуется вероятностью безотказной работы информационной сети при взаимодействии с ней пользователя, удобством доступа в обслуживании, а также наличием средств диагностики и резервирования.

Конфигурация информационных потоков определяется используемыми линиями связи информационной сети, наличием промежуточных и коммутирующих потоки данных объектов ТС и т. п. В то же время по структуре сети передачи потоков данных можно выделить три основных варианта, из которых будет состоять любая информационная сеть в ТС. Эти варианты представлены на рис. 1.6.

Рис. 1.6. Варианты структур информационных потоков.

Радиальная структура информационных потоков характерна для передачи одних и тех же данных нескольким потребителям информации. Кустовая структура возникает, когда полученные данные одним потребителем (объект коммутации) передаются затем нескольким следующим потребителям. Например, данные о прибытии груза в морской порт передаются в таможню, экспедитору страны назначения и грузополучателю. Последовательная структура обеспечивает передачу данных по цепочке, которая, например, может соответствовать логистической цепочке доставки товара и т. п.

Для процессов доставки грузов в соответствии с движением материального потока характерна радиальная, последовательная и затем кустовая структура информационных потоков, как показано на рис. 1.7.

• [1] Горев Л. Э. Информационные технологии в управлении логистическими системами.СПб.: Изд-во СПбГАСУ, 2004.
• [2] Schneider С. Business Development Manager CargoSmart Europe // Managing InternationalShipments Using an On-Line Portal: материалы международной конференции «Грузоваяиндустрия и современные технологии — 2003». СПб., 2003.