РАЗРАБОТКА САЙТА ТРАНСЛИРОВАНИЯ ПОГОДНЫХ УСЛОВИЙ НА СТАНЦИЯХ ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ

АННОТАЦИЯ

Данная работа посвящена разработке внутреннего веб-сайта для Западно-Сибирской железной дороги, который будет получать и отображать данные о погодных условиях с метеостанций, расположенных на железнодорожных станциях. Сайт предназначен для внутреннего использования в системе РЖД. Проект предусматривает создание системы для оперативного отображения информации о погоде, что способствует повышению эффективности работы сотрудников железной дороги и позволяет своевременно реагировать на изменения погодных условий для обеспечения безопасности и бесперебойного функционирования железнодорожной инфраструктуры.

ABSTRACT

This work is devoted to the development of an internal website for the West Siberian Railway, which will receive and display weather data from weather stations located at railway stations. The site is intended for internal use in the Russian Railways system. The project provides for the creation of a system for the operational display of weather information, which contributes to improving the efficiency of railway employees and allows them to respond in a timely manner to changes in weather conditions to ensure the safety and smooth functioning of the railway infrastructure.

Ключевые слова: мониторинг, безопасность, метеостанции, погодные условия, система РЖД.

Keywords: monitoring, safety, weather stations, weather conditions, Russian Railways system.

Построение транспортной системы налагает определенные обязательства, связанные с применением высоких технологий для повышения качества услуг на всех этапах создания и эксплуатации дорожно-транспортной инфраструктуры. Строительство и эксплуатация дорог, туннелей, мостов во многих регионах России нуждается в самых современных системах метеорологического обеспечения, так как погодные условия, особенно в районах с нестабильным климатом, напрямую влияют на состояние дорожного покрытия, а значит на удобство и, главное, безопасность дорожного движения.

Таким образом, метеопрогнозирование в последние годы стало реальным резервом снижения негативных последствий влияния неблагоприятных погодных условий на дорожно-транспортную инфраструктуру. Появление новых технологий и технических средств позволяют с существенным экономическим эффектом интегрировать метеорологическую информацию в операционную деятельность транспортных подразделений и процесс принятия управленческих решений [1].

В условиях сложной и разветвленной инфраструктуры железнодорожного транспорта своевременное получение информации о погодных условиях имеет важное значение. Для обеспечения безопасности движения, бесперебойной работы и эффективного планирования поездок железнодорожники должны иметь доступ к актуальной метеорологической информации.

В данной статье рассматривается разработка внутреннего веб-сайта Западно-Сибирской железной дороги, предназначенного для сбора и отображения данных о погоде, поступающих с метеостанций на различных железнодорожных станциях. Сайт будет использоваться исключительно в системе Российских железных дорог и не поддерживает мобильные устройства.

Разработка веб-сайта для железнодорожной инфраструктуры — это сложный и ответственный процесс, требующий учета множества факторов. Помимо технических аспектов, таких как интеграция с метеостанциями и автоматизация парсинга данных, разработка сталкивается с организационными и системными вызовами. Несмотря на это, создание такого сайта жизненно необходимо для повышения безопасности и эффективности работы железной дороги в условиях переменчивой погоды.

Обоснование необходимости создания сайта сводится к следующим пунктам:

1. Оперативность принятия решений. Сайт позволит сотрудникам РЖД оперативно отслеживать изменения погодных условий на различных станциях, что крайне важно для обеспечения безопасности на железной дороге. Информация о погоде в режиме реального времени помогает своевременно принимать меры для предотвращения аварийных ситуаций. Сайт автоматизирует процесс получения данных, позволяя сотрудникам сосредоточиться на выполнении своих прямых обязанностей, а не на сборе и анализе информации вручную.
2. Повышение безопасности. При изменении погодных условий, таких как снегопады, сильный ветер или грозы, важно вовремя принять меры по защите железнодорожной инфраструктуры. Автоматическое отображение соответствующих действий, которые должны быть выполнены подразделениями на станции, позволит избежать сбоев в работе и снизить риск аварий.
3. Эффективность работы. Автоматизация процессов мониторинга и взаимодействия с подразделениями позволяет снизить нагрузку на персонал и повысить эффективность. Администраторы смогут быстро добавлять новые подразделения или корректировать действия, а пользователи — быстро получать актуальные данные для анализа и принятия решений.
4. Централизованный контроль. Сайт предоставляет централизованную платформу для мониторинга состояния всех станций. Это упрощает контроль за работой подразделений и позволяет руководителям принимать решения на основе единой актуальной информации. Система контроля через сайт повышает уровень координации между различными подразделениями и обеспечивает чёткое выполнение задач в зависимости от погодных условий.
5. Прогнозирование и планирование. Информация о текущих погодных условиях на станциях и действиях подразделений позволит лучше планировать работу, предвидеть потенциальные трудности и заранее принимать меры. Это повысит устойчивость железнодорожной сети к внешним погодным факторам и минимизирует влияние непредвиденных ситуаций.

При создании сайта, ключевым этапом проектирования является определение его функционала и дальнейшее детальное описание требований [2,3].

Основным функционалом в данном случае будет являться:

1. Карта с интерактивными станциями. На главной странице сайта будет размещена карта, на которой отображены все станции Западно-Сибирской железной дороги.

• Наведение на станцию: При наведении курсора на конкретную станцию пользователю будет отображаться краткая информация о погоде на этой станции, включая текущую температуру, осадки и ветер.
• Нажатие на станцию: При клике на станцию пользователь сможет получить более подробные сведения, такие как прогноз на ближайшие часы и действия, которые выполняют закрепленные за станцией подразделения в связи с текущими погодными условиями. Это могут быть действия, направленные на очистку путей от снега, проверку состояния контактной сети при сильных ветрах и т.д.

2. Информация о действиях подразделений. Для каждой станции, кроме данных о погоде, отображаются меры, которые принимаются подразделениями железной дороги в зависимости от метеорологических условий. Эти действия соответствуют заранее определенным критериям, таким как температура ниже нуля, сильные осадки или ураганный ветер. Для каждой станции предусмотрены различные наборы действий в зависимости от погодной ситуации.

Распределение ролей пользователей на внутреннем сайте для Западно-Сибирской железной дороги является ключевым элементом, обеспечивающим безопасность, эффективность и удобство работы системы. Каждая категория пользователей выполняет определенные задачи, и для обеспечения правильного функционирования всей системы важно разграничить их права и обязанности. Ниже рассмотрены основные причины необходимости распределения ролей [4].

1. Обеспечение безопасности данных и системы. Одна из главных причин разграничения ролей — это защита данных и безопасность системы. На сайте содержится информация о текущих погодных условиях, а также о действиях, которые принимаются в ответ на эти условия. Если все пользователи имели бы одинаковый доступ, это могло бы привести к случайным ошибкам или злоупотреблениям, что нарушило бы работу системы [5].

• Супер администратор имеет полный доступ для управления сайтом и должен иметь возможность вносить изменения в структуру и функциональность системы. Это ограниченный круг лиц, потому что внесение изменений требует глубокого понимания системы.
• Администратор управляет оперативными данными, такими как добавление подразделений и критериев действий, и не должен иметь доступ к более глубокой функциональности, чтобы исключить ошибки и некорректные изменения.
• Пользователь только просматривает информацию. Ограничение его действий предотвращает нежелательные изменения, обеспечивая целостность данных.

2. Разграничение ответственности. Разделение ролей помогает чётко разграничить зоны ответственности. Каждый пользователь отвечает за выполнение конкретных задач, что улучшает координацию и минимизирует риск путаницы [6,7].

• Супер администратор отвечает за общую работоспособность сайта и развитие системы. Он следит за техническими аспектами и глобальными изменениями.
• Администратор отвечает за актуальность данных, правильность действий подразделений и обновление информации. Это исключает вероятность того, что неквалифицированные пользователи будут случайно менять ключевые данные.
• Пользователь отвечает за мониторинг информации и оперативное реагирование, без участия в изменении функционала, что упрощает его задачи и снижает риск ошибок.

3. Минимизация ошибок и человеческого фактора. Чем больше пользователей имеет доступ к настройкам системы, тем выше вероятность ошибок. Ограничение прав для разных ролей минимизирует влияние человеческого фактора. Если пользователи будут иметь доступ только к тем данным, с которыми они непосредственно работают, это снизит риск некорректных действий и сделает работу системы более стабильной.

• Администраторы отвечают за точность вводимых данных, исключая вмешательство пользователей, которые могут не обладать необходимой квалификацией для внесения изменений.

Создание внутреннего сайта для мониторинга погоды и управления действиями подразделений связано с рядом технических решений, которые обеспечивают функциональность, безопасность и удобство использования системы. Ниже описаны ключевые аспекты технической реализации проекта, главным из которых является концептуальное, логическое и физическое проектирование специализированной базы данных [8].

1. База данных для хранения данных о погоде и действиях подразделений. Для хранения информации о погодных условиях на станциях и действиях, которые предпринимаются подразделениями, необходима надёжная база данных. Основные элементы структуры базы данных:

• Таблица станций: Хранит данные о всех железнодорожных станциях, включая их геолокацию (координаты на карте), название и уникальный идентификатор.
• Таблица погодных условий: Хранит обновляемые каждые 3 часа данные о погоде на каждой станции, включая температуру, осадки, скорость ветра и другие параметры.
• Таблица действий подразделений: Хранит заранее определённые критерии и соответствующие действия для каждой станции и погодного условия (например, очистка путей при снегопаде).
• Связь между таблицами: Устанавливаются связи между станциями, погодными условиями и действиями подразделений, чтобы данные могли динамически обновляться и отображаться на сайте.

Вторым немаловажным аспектом технической реализации является обеспечение админ-панелью для управления данными на сайте.

2. Админ-панель для управления данными

• Добавление новых станций: Администратор может добавлять новые железнодорожные станции и задавать их координаты для отображения на карте.
• Управление подразделениями: Администратор назначает подразделения, которые отвечают за конкретные станции, и указывает действия, которые должны выполняться при определённых погодных условиях.
• Настройка критериев действий: Администратор может редактировать или добавлять критерии, по которым подразделения выполняют действия (например, уборка снега при выпадении более 10 см осадков).

Обмен данными о погодных условиях наиболее эффективен в автоматическом режиме. Для реализации данного механизма, в современном мире наиболее подходящим будет использование парсинга данных [9, 10].

3. Парсинг данных с метеостанций из Excel-файлов. Каждые 3 часа система должна получать данные о погоде с метеостанций, которые поступают в виде файлов Excel. Для автоматической обработки этих данных необходимы следующие технические решения:

• Парсер данных: Парсер написан на языке программирования, который автоматически обрабатывает Excel-файл. Парсер извлекает необходимые данные (температура, осадки, ветер и т.д.), а также проверяет корректность и целостность данных.
• Обработка ошибок: Реализована система обработки ошибок для работы с неполными или повреждёнными файлами. В случае обнаружения ошибок парсер должен корректно завершить работу.

Для наглядности функционирования сайта приведем обобщённую схему организации взаимодействия его основных компонентов.

Рисунок 1. Обобщённая схема взаимодействия компонентов сайта транслирования погодных условий

Действия, описанные, на схеме см. рисунок 1, будут повторяться каждые 3 часа.

Таким образом, создание внутреннего веб-сайта для Западно-Сибирской железной дороги представляет собой комплексную задачу, включающую технические, организационные и операционные аспекты. Несмотря на сложности, связанные с парсингом данных, управлением подразделениями и обеспечением безопасности системы, проект имеет высокую значимость. Он позволит повысить оперативность и эффективность работы железной дороги, что особенно важно в условиях изменчивых погодных условий. Такой сайт станет важным инструментом для управления и поддержания безопасности, а также для улучшения планирования и координации работ.

Список литературы:

1. Ермоленко А.В., Котелина Н.О, Старцева Н.Е., Юркина Н.М. О востребованности подготовки в области парсинга данных для Web-разработчиков/ Вестник Сыктывкарского университета. Серия 1: Математика. Механика. Информатика 2021. Выпуск №1 (38). С. 56-69.
2. Гольчевский Ю. В. Подходы к проектированию и разработке современного корпоративного Web-ресурса/ Экономика. Информатика 2020. Том 47 №2. С. 432-440.
3. Кириллов В. В., Громов Г. Ю. Введение в реляционные базы данных. СПб.: БХВ-Петербург, 2009.
4. Курс лекций Защита Информации/Ролевая модель [электронный ресурс]—Режим доступа. — URL: https://ru.wikibooks.org/wiki/Курс_лекций_Защита_ Информации/Ролевая_модель.
5. Лыгина Н.И., Пудич А.С. Исследование правильности и эффективности средств парсинга информации на веб-ресурсах/ Междунородный научный журнал «Инновационная наука» 2017. №03-1. С.59-66.
6. Основы и способы информационной безопасности в 2017 году [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://habr.com/ru/post/344294/
7. Прогнозирование погодных и дорожных условий как элемент интеллектуальной транспортной системы [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://synop.ru/about/articles/?article=1450.
8. Строим ролевую модель управления доступом [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://habr.com/ru/company/solarsecurity/blog/50999 8/.
9. Управление доступом на основе ролей [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Управление_доступом_ на_основе_ролей.
10. Чеботарев В.Е., Косенко В.Е. Проектирование информационных систем: учебное пособие. К.: СГАКУ, 2015. —C. 448.