Введение к работе
Актуальность исследования. В управлении деятельностью Государственной инспекции по маломерным судам (ГИМС) МЧС России одной из основных задач является организация государственного и технического надзора во внутренних водах и территориальном море Российской Федерации за использованием маломерных судов и баз (сооружений) для их стоянок. Деятельность ГИМС включает в себя ведение классификации, регистрацию и учёт поднадзорных судов, присваивание им государственных номеров, выдачу судовых билетов и других документов. Перед ГИМС поставлена задача -создать в России единый реестр по учёту судов, в который должны войти все зарегистрированные в ГИМС маломерные суда. Для решения данной задачи необходимо разработать информационно-аналитическую систему управления как организационно упорядоченную совокупность документов и информационно-управляющих технологий с использованием средств вычислительной техники и связи с иерархической многоуровневой структурой.
Накопленный в МЧС России опыт показывает, что даже в повседневных условиях требуется постоянно актуализированная комплексная информация о возможной чрезвычайной ситуации, результатах предварительного анализа, отданных или требуемых рекомендациях или распоряжениях, на основе которой планируется организовать деятельность органов управления и сил наблюдения, предупреждения и контроля.
Информационный обмен между территориальными органами ГИМС МЧС России и соответствующими подразделениями центрального аппарата МЧС России и обеспечивающими деятельность ГИМС МЧС России подразделениями в процессе управления должен обеспечивать взаимную передачу необходимого объёма семантической, графической и картографической информации между подразделениями в центре и любым из территориальных органов ГИМС МЧС России.
Автоматизированная информационно-управляющая система (АИУС) ГИМС разрабатывается и совершенствуется с учётом её интеграции в АИУС единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС), то есть должна использовать программное обеспечение, совместимое с применяемым в АИУС РСЧС, использовать средства телекоммуникаций (доставки данных) АИУС РСЧС, а также соответствовать принятым в АИУС РСЧС нормам безопасности хранения и передачи информации.
Структура АИУС ГИМС должна соответствовать управленческой структуре ГИМС: инспектор, старший инспектор - отдел, отделение, участок - отдел по субъекту - отдел регионального центра - управление ГИМС,
центр обеспечения деятельности (ЦОД) ГИМС, а также структуре специальной сети передачи данных АИУС ГИМС на базе опорной сети МЧС с возможностью включения мобильных абонентов на базе беспроводных цифровых каналов связи для пользователей системы, не имеющих каналов опорной сети.
Таким образом, для решения задач управления ГИМС МЧС России и МЧС России в целом целесообразно иметь единую систему передачи информации, способную распределять свои сетевые и административные ресурсы наиболее рациональным образом.
Существовавшие до недавнего времени принципы управления службой ГИМС МЧС России и отсутствие распределенной автоматизированной информационно-управляющей системы не могли в полной мере обеспечить требуемую эффективность работы ГИМС при чрезвычайных ситуациях, что и определяет важность и актуальность диссертационного исследования.
Объектом исследования диссертационной работы является Государственная инспекция по маломерным судам МЧС России.
Предметом исследования являются процессы управления организацией обмена информацией, моделирования, регламентирования и взаимодействия в ходе эксплуатации АИУС ГИМС МЧС России.
Целью исследования является разработка распределенной автоматизированной информационно-управляющей системы (АИУС) ГИМС МЧС России, которая позволит эффективно обеспечивать регистрацию объектов учёта ГИМС на всей территории России и охватывать каждого инспектора ГИМС с предоставлением ему мобильного доступа к данным, хранящимся в АИУС ГИМС в соответствии с его полномочиями.
Научной задачей работы является разработка концепции и структуры распределенной АИУС ГИМС МЧС России, обеспечивающей функционирование следующих процессов:
получение, учёт и обработка информации для Государственной инспекции по маломерным судам в составе территориального органа МЧС России по субъекту Российской Федерации;
математическое моделирование и исследование процессов управления передачей информации в АИУС ГИМС и оптимизации в сети передачи данных параметров этой сети, а также принятия управленческих решений при выполнении надзорной деятельности;
- прохождение информационных потоков между территориальными
органами ГИМС МЧС России и соответствующими региональными центра
ми МЧС России, между территориальными органами ГИМС МЧС России и
соответствующими структурными подразделениями центрального аппарата
МЧС России и подразделениями, обеспечивающими деятельность ГИМС МЧС России, а также между региональными центрами МЧС России и соответствующими структурными подразделениями центрального аппарата МЧС России;
получение, учёт и обработка информации для управления ГИМС центрального аппарата МЧС России;
регламентирование, ограничение и разграничение прав доступа к информационным ресурсам АИУС ГИМС во всех информационно-управляющих процессах;
возможность масштабирования АИУС ГИМС за счет изменения перечня функциональных задач и конфигурации.
Основные методы исследования. В диссертации использованы теория массового обслуживания, системный анализ, теория вероятности, методы моделирования и проектирования информационных систем, систем управления базами данных, сетей передачи данных, а также системного и объектно-ориентированного анализа.
Научная новизна полученных результатов заключается:
в разработке математической модели и исследовании процесса управления передачей информации в АИУС ГИМС и оптимизации в сети передачи данных параметров этой сети;
в разработке математической модели и алгоритма оптимизации принятия управленческого решения инспектором ГИМС при определении очерёдности проверки объектов надзора по критерию минимального времени с использованием методов теории графов;
в разработке концепции и структуры распределенных баз данных АИУС ГИМС МЧС России и технологии репликации баз данных АИУС ГИМС МЧС России, в разработке алгоритмов и технологии использования этих баз данных в управлении взаимодействием ГИМС с ФСБ, ФНС и ФССП России;
в разработке концепции первой в России специальной сети передачи данных (ССПД) «ovkOl.msk», закрытой по классу защищенности 1Г.
Практическая ценность и значимость работы заключается в следующем:
1. Разработанная АИУС ГИМС МЧС России является основным инструментом ГИМС при формировании и ведении единого реестра зарегистрированных маломерных судов и государственного учёта выдаваемых удостоверений на право управления маломерными судами.
-
Центр управления и мониторинга данной системы решает задачу регистрации информации в виде информационных кластеров (суда, судовладельцы, судоводители, стоянки, техосмотр, налоги), анализа информации, составления электронных отчетов, взаимодействия с различными ведомствами, в т.ч. МВД России, транспорта, энергетики, налоговыми органами.
-
Обеспечивается интеграция коммерческих видов связи и профессиональной мобильной радиосвязи; прием и передача информационных кластеров с использованием GSM каналов связи, радиоканалов, электронной почты, сети Интернет; защищенность каналов связи необходимых групп и категорий.
4. Данная модель АИУС может быть применена для различных ве
домств, в функции которых входит контроль и надзор. Программные модули
могут быть использованы в качестве надстройки в действующих информаци
онных системах различных отраслей.
Достоверность полученных результатов обеспечивается применением классических фундаментальных методов исследования операций, теории массового обслуживания, положительными результатами функционирования созданной АИУС ГИМС МЧС России, что подтверждается соответствующими актами о внедрении и приказом МЧС России о вводе в эксплуатацию.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и получили одобрение на 18-й, 19-й, 20-й, и 21-й международных научно-технических конференциях "Системы безопасности" СБ-2009, СБ-2010, СБ-2011, СБ-2012, проведенных в Академии ГПС МЧС России в 2009-2012 гг., VI отраслевой научно-технической конференции "Стратегия развития радиоэлектронного комплекса России" (2007г., г. Нижний Новгород); постоянно действующем научно-техническом семинаре учебно-научного комплекса автоматизированных систем и информационных технологий Академии ГПС МЧС России (2005-2013 гг.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 25 работ, в том числе 4 работы опубликованы в рецензируемых изданиях, включенных в перечень ВАК России, 1 монография, 1 учебное пособие, 3 работы опубликовано в единоличном авторстве, получено 15 свидетельств Роспатента РФ о государственной регистрации программ для ЭВМ.
Личный вклад автора
В совместных публикациях [2-4, 5; 8-10] основные результаты, связанные с разработкой гибридного алгоритма репликации, метода оптимизации параметров сети передачи данных АИУС ГИМС, итерационного алгоритма распределения трафика, а также структуры распределенных баз данных, по-
лучены автором самостоятельно. В разработке программы [11-25] автору принадлежит постановка задачи, разработка и обоснование алгоритмов и участие в программировании.
Внедрение результатов работы. Разработанные методы, модели, алгоритмы и специальное программное и информационное обеспечение реализованы при создании АИУС ГИМС МЧС России, введенной в эксплуатацию приказом МЧС России № 372 от 07 июля 2008г. и зарегистрированной как Федеральная государственная информационная система в реестре государственных информационных систем под № 0004 от 19 апреля 2010 г.
Результаты диссертационного исследования использованы в следующих организациях:
-
Государственной инспекции по маломерным судам МЧС России -в центральном аппарате и в 83-х ГУ МЧС России по субъектам РФ.
-
В ОКР «РИФ-АИС» пограничной службы ФСБ России.
-
Конструкторском бюро опытных работ концерна «Созвездие» Мин-промторга России.
-
Академии ГПС МЧС России в учебном процессе при проведении занятий по дисциплинам «Информационные технологии управления», «Информационно-аналитические технологии государственного и муниципального управления», «Информационные технологии в сфере безопасности» и др.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Математическая модель процесса передачи информации в АИУС ГИМС МЧС России и метод оптимизации в сети передачи данных параметров этой сети.
-
Модель и алгоритмы оптимизации проведения проверки объектов надзора инспектором ГИМС.
-
Методология планирования, проектирования и администрирования баз данных, результаты концептуального, логического и физического проектирования баз данных, технология репликации баз данных АИУС ГИМС МЧС России, алгоритмы и технология использования этих баз данных в управлении взаимодействием ГИМС с ФСБ, ФНС и ФССП России.
-
Технология обеспечения безопасности и устойчивости информации в АИУС ГИМС МЧС России, специальная сеть передачи данных (ССПД) «ovkOl.msk», закрытая по классу защищенности 1Г.
-
Новое математическое и программное обеспечение, разработанное с учётом функциональной и информационной инфраструктуры АИУС ГИМС МЧС России.
Структура и объём работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы. Общий объём диссертации - 154 страницы. Работа иллюстрирована 33 рисунками и 15 таблицами. Библиографический список включает 121 наименование.
Похожие диссертации на Информационно-аналитическая система управления надзорной деятельностью государственной инспекции по маломерным судам
