Інші праці КІТ

Permanent URI for this collectionhttp://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/8990

ENG: Other Works

Browse

Filter results by typing the first few letters
Now showing 1 - 1 of 1
  • Thumbnail Image
    Item type:Item,
    Інтеграція та узгодження даних інформаційних систем залізничного транспорту онтологічними засобами (дисертація)
    (Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2022) Жучий, Лариса Ігорівна
    UKR: Дисертація присвячена питанням обґрунтування та розробки методів інтеграції роз’єднаних інформаційних систем залізниць та відповідної нормативної документації, підвищення контролю їх узгодженості. У дисертаційній роботі отримані нові науково обґрунтовані теоретичні та експериментальні результати, що у сукупності є суттєвими для рішення актуальної науково-технічної задачі обробки даних та перевірки їх узгодженості на залізничному транспорті. Наукова новизна отриманих результатів. В роботі вперше: 1) виконано концептуалізацію і формалізацію онтології різних типів джерел, що дозволяє об'єднувати та узгоджувати таблиці, представлені в різних інформаційних та програмних середовищах. На відміну від інших, вона враховує специфічну табличну структуру даних та заснована на поступовому узагальненні зв’язків між елементами даних; 2) виконано концептуалізацію прототипу онтологічного забезпечення залізничної колії та його інтеграцію з поїзною, вагонною і відправочною моделями АСК ВП УЗ-Є. На відміну від інших, він враховує формалізовані положення нормативно-правових актів; 3) формалізовано процедуру формування онтологій залізничного домену засобами конструктивно-продукційного моделювання. На відміну від інших, вона враховує інтеграцію роз’єднаних джерел даних. Поліпшено: 4) технології обробки даних і процесів інформаційного супроводження: паспорту під'їзної колії; допустимих швидкостей руху поїздів на залізничних коліях загального користування на основі відповідного онтологічного забезпечення; 5) методи конструктивно-продукційного моделювання у частині розробки ланцюгів взаємопов’язаних конструкторів та їх застосування у залізничному домені. Отримали подальший розвиток: 6) засоби семантичного анотування нормативних документів. Для цього представлена схема анотування на основі онтології залізничного домену. Практичне значення отриманих результатів полягає в розробці прототипу на основі онтологій, який дає формалізоване представлення технологічних процесів залізниці, що дозволяє перевірити узгодженість даних інформаційних систем між собою та з нормативною документацією. Зараз на українських залізницях використовується централізована система «Єдина Автоматизована Система Управління Вантажними Перевезенням» (АСК ВП УЗ-Є), яка об'єднує основні операційні підсистеми Укрзалізниці. У зв'язку з тим, що АСК ВП УЗ-Є створена шляхом об'єднання і доопрацювання окремих підсистем, віна до сих пір страждає від фрагментації, що є певною проблемою. Крім того, виникла потреба в певній децентралізації у зв'язку з реорганізацією Укрзалізниці та створенням на її базі кількох компаній та співпрацею з інформаційними системами зарубіжних країн, іншими перевізниками та деякими замовниками. У першому розділі виконано аналіз онтологічних розробок в залізничному та інших доменах. Встановлено що онтології на залізничному транспорті Євросоюзу використовуються для інтеграції даних опису інфраструктури, розкладу руху поїздів та інших. При цьому недостатньо уваги приділяється нормативному забезпеченню перевізного процесу. Існують програмні засоби для анотування текстів, видобування знань з таблиць і розробки онтологій, але вони не використовуються для підтримки перевізного процесу на залізничному транспорті України. Визначено, що актуальним завданням є анотація нормативної документації для встановлення зв'язку між онтологією та текстами інструкцій. Науково обґрунтовано можливості використання онтологічних засобів на залізничному транспорті для: формалізації нормативного забезпечення; перетворення та інтеграції даних; перевірки узгодженості даних та інструкцій інформаційної системи. У другому розділі представлені розроблені методи: концептуалізації табличного представлення знань; формування онтології залізничної інфраструктури; інтеграції прототипу онтології залізничної інфраструктури з: онтологією джерел; онтологією поїзної, вагонної і відправочної моделей залізниці; конструктивно-продукційного моделювання онтологічного забезпечення документообігу. Здійснена формалізація онтологічних елементів табличного представлення знань та їх відношень у вигляді графічної нотації формальної мови. Запропоновано метод формування складних понять. Концептуалізація здійснюється на основі глибокої деталізації відношень між різними поняттями. В основі концепту лежить застосування відношення порядку, варіативність якого дає можливість моделювати різні реальні об'єкти різної природи. Розроблено метод семантичного контролю заснований на моделі багаторівневої конкретизації та інтеграції онтологій джерел та залізничної інфраструктури. Механізми реалізації складових онтологій та їх інтеграції продемонстровано на прикладі. У третьому розділі розроблено засоби онтологічної підтримки для паспорту під'їзної колії та допустимих швидкостей залізничних колій загального користування. Виконано формалізацію табличного представлення даних та правил інструкцій залізничного транспорту для паспорту під’їзної колії та обмежень швидкості руху онтологічними засобами та інструментами «перетворення даних» (data wrangling) та «видобування даних» (data extraction). Це виключає частину трудомісткого процесу введення концептів в онтологію. Розроблено засоби семантичного контролю даних з різних джерел про допустимі швидкості на елементах справних залізничних колій загального користування. Для формалізації обмежень «Правил технічної експлуатації залізниць України» використовується метод семантичного анотування. Формування онтології здійснюється на основі композиції відношень. Розроблено модульну онтологію для інтеграції даних відомостей стрілочних переводів і колій, наказів, які встановлюють допустимі швидкості на елементах залізничної інфраструктури, «Правил технічної експлуатації залізниць України» та «Будівельних норм». Цей підхід забезпечує зв'язок між природно-мовними інструкціями, інформаційними системами та онтологіями обмежень швидкості поїздів. Онтологія несправності залізничної колії об'єднує інформацію з наступних джерел: баз даних, станційних креслень та природно-мовних інструкцій. Семантична перевірка здійснюється за допомогою формалізованих інструкцій з технічного обслуговування колії, колійних робіт та автоматизованої видачі попереджень про обмеження швидкості. Застосування розробленої онтології надає можливість підвищення безпеки руху поїздів шляхом перевірки дотримання швидкісного режиму і несправності колії, своєчасного зняття обмежень і перевірки достовірності ручного введення даних. Досліджено проблему уніфікації та інтелектуалізації інформаційних систем залізничного транспорту в Україні засобами онтологічного забезпечення. Розроблено модульну онтологію, яка дозволяє інтегрувати інформаційні системи залізничних підсистем: станційну, вагонну, поїзну, відправочну. У четвертому розділі доцільність запропонованого підходу експериментально підтверджена на прикладі ділянок залізниці «Маріуполь Порт-Волноваха» України, «Plovdiv-Burgas» Болгарії та «Coswig-ESig G» Німеччини та відповідного нормативного забезпечення. Онтологія може бути застосована як до високошвидкісних і звичайних залізниць (наприклад до 160 км/год), а також в подальшому інтегрована з поїзною моделлю. Оцінка онтології була проведена експертним шляхом і за допомогою застосунку OntOlogy Pitfall Scanner.