������������ ����

2. UVOD U INFORMACIJSKE SUSTAVE Informacijski sustavje sastavni dio svakog ciljno orijentiranog sustava.

Osnovna funkcija informacijskog sustava je permanentna opskrba potrebnim informacijama svih razina upravljanja i odlučivanja u danom tehnolo�kom odnosno organizacijskom obliku (Slika 2.1.).

Slika 2.1. Informacijski sustav kao sastavni dio cilino orijentiranog

sustava 2.1. Pojam sustava Pojam sustava javlja se u prostoru tehnolo�kih, organizacijskih i

znanstvenih aktivnosti, kao i u neformalnom (prirodnom) govoru odnosno jeziku. Govorimo o �eljezničkom, telekomunikacijskom i brojnim drugim sustavima. Pojam sustava je moguće definirati npr. kao skup elemenata i odnosa među njima ili određenu prostornu ili funkcijsku izolaciju jednog dijela iz cjeline. Dio cjeline koji nije obuhvaćen sustavom nazivamo okolinom sustava. Sustav je organizirani skup elemenata (ljudi, strojeva, procesa, ...) koji djeluju radi ispunjavanja postavljenog cilja.

Karakteristika sustava, koji su predmet čovjekova praktičnog interesa, je sposobnost njihovog djelovanja, tj. rezultat odnosa između elemenata je proizvod. Pomoću proizvoda (izlazne velične) i elemenata potrebnih za njegovu proizvodnju (ulaznih velična) realni sustavi komuniciraju s

������������ ����

okolinom. Djelovanjem sustava razumijevamo transformaciju ulaznih veličina u izlazne veličine.

Djelovanje realnih sustava u pravilu se promatra sa stanovi�ta učinka (svrhe, cilja) toga djelovanja. Svrha djelovanja sustava jest produkcija određenog izlaza (dobra). Svaki ili gotovo svaki sustav je istovremeno podsustav većeg sustava, koji nazivamo nadsustavom promatranog sustava.

2.1.1. Pojam informacijskog sustava Informacijski sustav nekog tehnolo�kog i/ili organizacijskog sustava je

onaj dio tog sustava koji stalno opskrbljuje potrebnim informacijama sve razine upravljanja i odlučivanja u sustavu. Ulazne i izlazne velične informacijskog sustava su podaci odnosno informacije. Moguće definicije pojma podatka i informacije glase:

Podatak je iskaz dan (jednom) izjavnom rečenicom. Informacija je podatak koji primatelju posreduje neku relevantnu novost. Podaci odnosno informacije se najče�će zapisuju kao jedan sam broj,

znak ili pak ime. Međutim, svaki takav zapis (ili prikaz) popraćen je prethodno definiranom interpretacijom. Vrijednost informacije utvrđuje se na osnovi toga u kojoj mjeri ta informacija otklanja neizvjesnost kod primatelja. Tu vrijednost često puta nije moguće direktno odrediti, već se ona određuje prema rezultatima koje je informacija omogućila.

2.1.2. Aktivnosti informacijskog sustava Temeljne aktivnosti informacijskog sustava jesu: obuhvat, obrada,

čuvanje i razdioba informacija/podataka (Slika 2.2.).

Slika 2.2. Informacijski sustav

������������ ����

Obuhvat podataka podrazumijeva obuhvatanje (zapisivanje) podataka na nosioce podataka koji su za sustav čitljivi. Suvremena informatička tehnologija omogućava direktan unos podataka, time se procesi obuhvata i unosa podataka ujedinjuju. Temeljna odlika takvog sustava za obradu podataka jest da se podaci unose direktno sa mjesta njihova nastanka (�eljeznička postaja, računski centar, ...) i pod kontrolom sustava, �to omogućuje veću efikasnost djelovanja sustava. kao efikasniju kontrolu ispravnosti podataka.

Obrada podataka (Slika 2.3.) općenito predstavlja proces transformacije ulaznih (unesenih) podataka (veličina) u izlazne podatke (veličine). Takve izlazne veličine obično nazivamo rezultatima obrade.

Slika 2.3. Sustav za obradu podataka.

Za razliku od standardnih procesa, npr. kemijskih, proces obrade

podataka ne mora stvarno transformirati ulazne podatke. Naime, ti podaci se u toku proizvodnje izlaza ne moraju potro�iti, već se samo na temelju njih pomoću logičkih i aritmetičkih operacija generiraju izlazne veličine odnosno rezultati obrade. Čuvanje podataka predstavlja bitnu aktivnost u okviru informacijskog

sustava. Naime, dobiveni podatak mo�e za primatelja biti relevantna novost samo tren. Nakon toga, podatak mo�e jo� dugo biti relevantan, ali za tog primatelja ne vi�e novost. Međutim, budući je ljudsko pamćenje prilično neprimjereno za neke vrste i količine podataka, memoriranje podataka predstavlja značajnu aktivnost informacijskog sustava. Memorirani podaci, u tzv. bazama podataka, mogu biti kori�teni u kasnijim procesima obrade i/ili odlučivanja. Podaci se memoriraju i radi dokumentiranja.

������������ ����

Razdiobom informacija/podataka moguće je ostvariti prisutnost podataka na pravom mjestu u pravo vrijeme. Time se povećava učinkovitost informacijskog sustava. Ispunjenje tako postavljenog cilja predstavlja slo�eni organizacijski tehnički problem.

Promatrajući s ekonomskog stajali�ta po�eljno je da su ukupna ulaganja u razvoj i funkcioniranje informacijskog sustava manja od ukupne koristi koju informacijski sustav donosi. Ukupnu korist koju informacijski sustav donosi cjelokupnom sustavu npr. hrvatskih �eljeznica, najče�će nije moguće direktno utvrditi. Stoga je pri procjeni ukupnih pozitivnih učinaka informacijskog sustava vrlo bitno uzeti u obzir njegove posredne učinke na funkcioniranje i razvoj cjelokupnog tehnolo�kog odnosno organizacijskog sustava. Pritom treba posebno imati na umu da suvremena informatička tehnologija, pored toga �to omogućuje izrazito povećanje efikasnosti rada, zahtijeva i veću stručnost i točnost u radu. Stoga se kao jedna od pozitivnih popratnih pojava uspje�nog uspostavljanja kompjutorskog informacijskog sustava redovito javlja i opći porast profesionalnosti rada svih djelatnika u dosegu sustava, a to znači svih sudionika u poslovnom procesu.

2.2. Osnove metodologije projektiranja informacijskih sustava Suvremena informatička tehnologija omogućava razvoj i primjenu

raznovrsnih informacijskih sustava. Suradnja stručnjaka iz područja za koje se sustav razvija i informatičara je neophodna. Prometni stručnjaci će se sve če�će nalaziti u timovima koji rade na projektiranju informacijskih sustava. Za potpunije razumijevanje postupka projektiranja nu�no je poznavanje osnova izrade projekta informacijskog sustava. Okvirni prikaz jedne metodologije prikazuje slika 2.4.

������������ ����

1. POČETAK RADA 1.1. Definicija problema

- Definiranje ciljeva i granica sustava 1.2. Ocjena izvedivosti sustava

- Okvirni prijedlog sustava i dinamike rada 2. ANALIZA POSTOJEĆEG SUSTAVA 2.1. Izrada fizičkog modela sustava

- Opis fizičke strukture sustava: podsustava, tokova, procedura, modela podataka

- Definicija zahtjeva koji se predstavljaju pred novi sustav 2.2 Izrada logičkog modela sustava

- Definicija Iogičke strukture sustava: podsustava, tokova, procesa, modela podataka. 3. PROJEKTIRANJE NOVOG SUSTAVA 3.1. Izrada okvirnog projekta

- Definicija Iogičke strukture novog sustava: oblikovanje podsustava, tokova, procesa i modela podataka, prema zadanim ciljevima/zahtjevima i mogućnostima optimizacije postojećeg sustava

- Izrada i prihvaćanje prijedloga fizičkog modela novog sustava zajedno s detaljnom specifikacijom potrebne informatičke opreme 3.2. Izrada detaljnog projekta

- Definicija korisničkih procedura sa svim ulazima, izlazima i načinima izvođenja pojedinih funkcija, odnosno obrada

- Definicija baze podataka i procesa/programa obrade podataka 4. REALIZACIJA SUSTAVA 4.1. Inicijalizacija baze podataka 4.2. Izrada programa 4.3. Izrada konačne dokumentacije 4.4. Uvođenje sustava

Slika 2.4. Metodologija projektiranja informacijskih sustava

������������ ����

1. POČETAK RADA Rad na projektu otpočinje definiranjem problema te ocjenom

mogućnosti i načina njegova rje�avanja tj. ocjenom izvedivosti sustava. 1.1. Definicija problema Način definiranja problema i ciljeva novog informacijskog sustava nije

formalno definiran. Projektiranje informacijskih sustava izvodi se u vrlo �irokom spektru problemskih prostora i situacija. te su forma i sadr�aj problema i ciljeva vrlo raznoliki. Međutim, postoje preporuke za oblikovanje problema i ciljeva.

Probleme i ciljeve treba dokumentirati u neformalnom, ali pismenom obliku. Ciljevi nesmiju biti idealizirani, već realno ostvarivi. Prilikom procjene realnosti ciljeva treba uzeti u obzir opću razinu razvijenosti tehnologije i organizacije u sredini u kojoj se informacijski sustav razvija. Postavljanje ciljeva ispod te razine ne bi imalo smisla. Međutirn, ni pretjerano nadila�enje te razine u pravilu ne daje dobre rezultate. U tom slučaju su tro�kovi razvoja sustava relativno visoki, dok je efikasnost njegove primjene obzirom na ostvarene mogućnosti relativno niska.

Kao polazna osnova za definiranje problema odnosno ciljeva budućeg informacijskog sustava rnogu poslu�iti vidljive slabosti postojećeg sustava. Otklanjanje tih slabosti mo�e biti polazni cilj koji se postavlja pred novi sustav.

U praksi se ciljevi sustava često oblikuju po uzoru na druge postojeće inforrnacijske sustave iz bli�e ili dalje okoline. Taj način oblikovanja ciljeva je posebno prikladan ako se u novom sustavu nastoji učiniti korak dalje, otklanjanjem nekih slabosti uzora. Rijetko se razvija potpuno novi inforrnacijski sustav bez ugleda na neke već postojeće proizvode.

1.2 Ocjena izvedivosti sustava Nakon definiranja ciljeva sustava, slijedi analiza rnogućnosti i načina

njihova ostvaranja. Generira se nekoliko okvirnih prijedloga, izgleda novog sustava, te koje organizacijske, tehnolo�ke i financijske zahtjeve prepostavlja njegova realizacija.

Nije precizno definirano koje elemente i u kom obliku treba sadr�avati ocjena izvedivosti sustava. U svakorn slučaju, ocjena treba predočiti investitoru kako će sustav izgledati, koliko će ko�tati, te uvjeriti ga da će raditi. Okvirno se zadaje dinamika realizacije.

������������ ����

Radi utvrđivanja navedenih elemenata, ocjena izvedivosti sadr�i prikaz razlo�ne strukture inforrnacijskog sustava, te dijagrame konteksta pojedinanih podsustava. Dijagrami konteksta mogu sadr�avati relativno dobro definirane ulazne i izlazne tokove podataka, pokazujući na taj način korisniku �to će sustav raditi, odnosno kakve će ulazne podatke primati i izlazne informacije generirati. Nadalje, definiraju se funkcije pojedinih podsustava, te način izvođenja pojedinih procedura ručno/automatski.

Za utvrđivanje visine investicije potrebno je utvrditi koju opremu i u kojim količinama treba nabaviti, te cijenu i dinamiku njena nabavljanja.

Ocjena izvedivosti sustava mo�e upozoriti na nove probleme ili mogućnosti razvoja sustava, i time utjecati na izmjenu prethodno postavljenih ciljeva. Međutim, iako ocjena izvedivosti sadr�i elemente analize sustava, ona to nije, jer ne zalazi u detalje, već postavlja samo osnovne konture sustava, okvirne performanse funkcije te okvirne tro�kove informacijskog sustava.

2. Analiza postojećeg sustava Proces analize informacijskog sustava definiran je preciznije nego �to je

to slučaj s početnim fazama rada na razvoju informacijskog sustava. Nadalje, u toj fazi rada koriste se standardna sredstva za prikazivanje strukture i pojedinih elemenata sustava.

2.1. Izrada fizičkog modela sustava Upoznavanje i prikaz fizičke strukture postojećeg informacijskog

sustava izvodi se po metodi od vrha na dolje. Najprije se određuje globalna struktura informacijskog sustava. Globalna struktura sustava opisuje se dekompozicijom sustava na njegove podsustave. Za prikaz globalne strukture sustava koriste se tzv. dijagrami dekompozicije.

Slijedi izrada dijagrama konteksta za svaki od podsustava. Te dijagrame prati neformalan opis procesa, te pripadnih tokova podataka i spremi�ta podataka.

Dijagrami konteksta za podsustave zatim se detaljiziraju. Rezultat detaljizacije je detaljan opis postupaka obrade podataka, ulaznih i izlaznih tokova podataka te spremi�ta podataka za svaki od procesa iz dijagrama toka podataka generiranih detaljizacijom.

Prikaz procedura i tokova podataka ujedno izra�ava i strukturu temeljnih podataka informacijskog sustava. Ti podaci tvore bazu podataka postojećeg sustava bez obzira na koji način su ti podaci u određenom sustavu zapisani i odr�avani. Rezultat analize podataka postojećeg sustava je globalni model

������������ ����

podataka za cjelokupni sustav. Globalni model oblikuje se integracijom pogleda tj. pojedinanih spremi�ta podataka iz dijagrama toka podataka.

2.2. Izrada logičkog modela sustava Analizu je pogodno započeti izradom fizičkog modela sustava, jer se tim

modelom direktnije slijede i opisuju postojeći postupci koji se odvijaju u danom informacijskom sustavu. S druge strane, logički model sustava prikazuje logičku strukturu elemenata susrava, ne zalazeći u načine odvijanja pojedinih procedura. Logički model ističe procese, zanemarujući postupke, sredstva i zadu�enja pojedinih subjekata postojećeg informacijskog sustava.

Definicija 1ogičkog modela informacijskog sustava čini svojevrsnu pripremu za izradu projekta novog sustava. Projektiranje novog informacijskog sustava započinje definiranjem njegove logičke strukture. Stoga logički model postojećeg sustava, zajedno s definicijom zahtjeva i ciljeva, pru�a pogodnu polaznu osnovu za projektiranje novog sustava.

Sredstva i rezultati rada na definiranju logičkog modela sustava razlikuju se od onih za fizički model samo utoliko �to se u logičkom modelu procedure zamjenjuju procesima. Dakle, polazeći od danog fizičkog modela sustava, definiranje pripadnog logičkog modela u pravilu ne iziskuje velik posao.

U praksi se logički model postojećeg sustava često puta uopće ne izrađuje, već se na temelju fizičkog modela i zahtjeva, kao rezultata analize, odmah projektira logički model novog informacijskog sustava.

3. PROJEKTIRANJE NOVOG SUSTAVA Izrada projekta sustava je slo�eniji postupak od same analize sustava.

Osnovni razlog je �to analiza opisuje postojeći sustav, dok projektom treba biti dan prijedlog novog sustava. Stoga, kod analize postoji pouzdan kriterij uspje�nosti rada: analiza je uspje�no izvedena ako generirani model točno opisuje postojeći informacijski sustav.

S druge strane, uvijek postoji vi�e naična oblikovanja i realizacije novog informacijskog sustava. Projektom mo�e biti predlo�eno vi�e različitih modela novog informacijskog sustava. Modeli se mogu međusobno razlikovati po tehničkim i operativnim svojstvima, kao i po cijeni ko�tanja njihove realizacije. Pritom, ne postoji općeprimjenljiva ocjena najboljeg ili najprimjerenijeg prijedoga u danom tehnolo�ko-ekonomskom kontekstu. Projektiranje sustava polazi od logičkog modela generiranog u fazi analize, te od ciljeva i ograničenja istaknutih u fazi definiranja problema i ocjene

������������ ����

izvedivosti, kao i od operativnih zahtjeva postavljenih u toku analize postojećeg sustava.

Projektiranje novog sustava obično se izvodi u dvije faze: izrade okvirnog projekta i izrade detaljnog projekta.

3.1. Izrada okvirnog projekta Okvirni projekt sustava izrađuje se u dva koraka: definiranje logičkog

modela i definiranje fizičkog modela novog sustava. Općenito, definiranje logičke strukture novog sustava uputno je otpočeti rje�avanjem onog problema koji se najizrazitije nameće. Ako su to nedostaci nekog od procesa ili podsustava iz postojećeg sustava, onda se izrada okvirnog projekta novog sustava mo�e započeti rje�avanjem tog problema. S druge strane, ako dani ciljevi i zahijevi ukazuju na potrebu za opse�nijim preoblikovanjem sustava, onda izrada logičkog modela novog sustava mo�e otpočeti definiranjem globalne strukture novoga sustava.

Slijedi izrada fizičkog modela novoga sustava. U toj fazi utvrđuje se koji se procesi (detinirani logičkim modelom) odvijati ručno, a koji će biti automatizirani. Nadalje, definira se kompjutorska oprema, potrebna za realizaciju predlo�enog sustava. Pri definiciji potrebne opreme, nu�no je utvrditi i zahtjeve po fizičkim performansama (glavnih) elemenata sustava. To se prije svega odnosi na količinu podataka te frekvenciju i brzinu pristupa (za spremi�ta), te na frekvenciju i brzinu izvođenja (za procese). Okvirni projekt fizičkog modela sustava samo nadopunjava projekt logičkog modela. Projekt se upotpunjuje određivanjem granica automatizacije i definiranjem potrebne kompjutorske opreme te procedura njena kori�tenja.

U fazi izrade okvirnog projekta sustava po�eljno je predlo�iti nekoliko mogućih fizičkih modela sustava. Slijedi izbor jednog od tih prijedloga, koji se zatim detaljno razrađuje (u slijedećoj fazi projektiranja).

3.2 Izrada detaljnog projekta Izrada detaljnog projekta polazi od prijedloga fizičkog modela novog

sustava, definiranog i prihvaćenog u prethodnoj fazi rada. Detaljni projekt informacijskog sustava precizno definira sve tokove podataka, procesa obrade i struktura podataka, kao i načine njihove fizičke realizacije. Projektiranje započinje definiranjem korisničkih procedura. Te procedure opisuju kako sustav izvodi pojedine funkcije odnosno obrade podataka, te �to korisnik treba činiti da bite funkcije bile izvedene. Korisnike procedure oblikuju se detaljnim prikazom elemenata iz fizičkog modela podsustava

������������ ����

(funkcije), te mogu biti prikazane dijagramom toka podataka (zajedno s pripadnim opisima elemenata iz dijagrama).

Logički model baze podataka se izgrađuje na temelju globalnog modela podataka za cijeli sustav. Globalni model podataka se prikazuje tzv. dijagramom objekti-relacije. Taj dijagram se definira u fazi analize, a prema potrebi preoblikuje u fazi izrade okvirnog projekta informacijskog sustava.

Globalni model podataka se prevodi u logički model baze podataka orijentiran zapisima koji podr�ava sustav za upravljanje bazama podataka na kojem će se informacijski sustav i realizirati.

Na temelju korisničkih procedura koje definiraju ulazne i izlazne tokove podataka te logičkog modela baze podataka, definiraju se procesi obrade podataka. Definicija procesa se ovdje svodi na izradu detaljnih projekata programa. Oblikovanje opse�nijih programa započinje definiranjem strukture programa. Zatim se svaki od modula detaljno opisuje pomoću tzv. dijagrama akcija. Definicijom korisničkih procedura, strukture baze podataka i procesa obrade podataka dan je detaljan projekt informacijskog sustava.

4. REALIZACIJA SUSTAVA Realizacija sustava započinje fizičkom realizacijom logičkog modela

baze podataka, i njenim inicijalnim punjenjem test podacima. Zatim slijedi izrada programa, koji realiziraju tokove i procese obrade podataka.

Svaka komponenta sustava testira se neposredno nakon programske realizacije kako se posljedice gre�aka iz jednog modula ne bi �irile pri razvoju na slijedeće module koji su s njime povezani. Nakon razvoja svih komponenata sustava slijedi zavr�no testiranje sustava kao cjeline, punjenje baze stvarnim podacima te pokusni rad i uhodavanje sustava.

Rad i rezultati rada na projektiranju i razvoju informacijskog sustava dokumentiraju se kroz sve faze �ivotnog ciklusa sustava. Dokumentiranje sustava odnosno rezultata rada slu�i evidentiranju, komuniciranju i izvje�tavanju te znači nu�an preduvjet za uspje�an rad na razvoju opse�nih i slo�enih informacijskih sustava. Potpuna i a�urna dokumentacija sustava neophodna je i za efikasno odr�avanje informacijskog sustava. Dokumentacija implicitno definira i standardnu metodologiju rada.

Rad starog informacijskog sustava neophodno je odr�avati sve dok novi sustav i osoblje nije u stanju preuzeti te kvalitetno i pouzdano izvoditi njegove funkeije. To često implicira razdoblje paralelnog rada tih dvaju sustava, �to iziskuje dodatne napore kolektiva, a posebno onih djelatnika koji su neposredno vezani za rad informacijskog sustava. Međutim, prekid rada starog sustava prije nego se izvr�i konverzija podataka na novi i provjeri

������������ ����

kvaliteta novog sustava kao i osposobijenost kadrova za njegovu primjenu mo�e bitno ugroziti funkcioniranje samog tehnolo�kog odnosno poslovnog procesa čiji se rad temelji na određenom informacijskom sustavu.

2.3. Osnove geografskih informacijskih sustava Smanjenjem cijena, povećanjem raznolikosti i razvijenosti informatičke

tehnologije primjena geografskih informacijskih sustava nalazi svoje mjesto i u suvremenom �eljeznikom sustavu.

Geografski informacijski sustav (GIS) je moguće definirati kao organizirani skup sklopovske i programske opreme, geografskih podataka te osoblja s ciljem učinkovitog prikupljanja, pohranjivana, obnavljanja, obrade, analize i prikaza svih oblika informacija vezanih uz prostor (Slika 2.5.).

Slika 2.5. Geografski informacijski sustaw (GIS).

Realni prostor pa tako i prostor vezan uz �eljeznički sustav sastavljen je

od različitih geografija koje je moguće prikazati nizom međusobno povezanih slojeva prostornih podataka, npr. �eljeznička mre�a, signalizacijska mre�a, građevinski objekti, hidrologija, tlo, itd.

������������ ����

Za razliku od ostalih �iroko kori�tenih kompjutorskih programa npr. tabličnog računa (Excel), statistčkih obrada (Statgraphics) ili tehničkog crtanja (AutoCAD), programi za obradu geografskih podataka raspola�u konstrukcijama za izra�avanja prostornih operacija nad podacima. Npr. Tablica 1 prikazuje broj zaposlenog osobija na postajama hrvatskih �eljeznica u 1991. godini (Napomena: Podaci u tablici su pribli�ni.).

Tablica 1. Broj zaposlenog osobija na postajama hrvatskih �eljeznica u

1991. Postaja Geograf. �irina Geograf. duljina Broj zaposlenih Zagreb 45.48 N 15.58 E 210 Karlovac 45.30 N 15.30 E 60 Ogulin 45.10 N 15.10 E 57 Delnice 45.20 N 14.50 E 14 Rijeka 45.20 N 14.30 E 196 Podatke u Tablici 1 moguće je interpretirati kao sadr�aj baze podataka o

zaposlenom osoblju na postajama hrvatskih �eljeznica u 1991.godini. Pitanje koje ne zahtijeva upotrebu prostornih operacija nad podacima u bazi mo�e glasiti: "Koliki je prosječan broj zaposlenih na svakoj postaji?". Odgovor na navedeno pitanje ne koristi podatke o prostoru zapisane u bazi (geografsku �irinu i duljinu postaja). Odgovore na pitanja "Koliko zaposlenih radi u postajama na pruzi Zagreb- Rijeka?", "Koje se postaje nalaze ne međusobnoj udaljenosti od 50 km?" ili "Koji je najkraći put prolaza kroz sve postaje?" moguće je dobiti tek upotrebom podataka o geografskoj �irini i duljini navedenih postaja.

Pitanja na koja bi GIS trebao odgovoriti moguće je podijeliti u slijedeće grupe:

- Pitanja vezana uz lokaciju: "�to se nalazi na ...?". Lokaciju je moguće opisati na različite načine, npr. koristeći naziv mjesta, po�tanski broj ili geografske oznake

- Pitanja vezana uz uvjet: "Gdje je ...?". �eli se pronaći mjesto ili područje u prostoru koje zadovoljava određene uvjete. Npr. "Gdje postoji područje neobrađene zemlje povr�ine 150 kvadratnih metara, unutar 200 metara pruge a s tlom pogodnim za izgradnju �eljezničke postaje?",

- Pitanja vezana uz trendove: "�to se promijenilo od ...?". Tra�e se promjene u prostoru tokom vremena,

������������ ����

- Pitanja vezana uz modeliranje: "�to ako ...?". Npr. "Kako će se odraziti izgradnja nove pruge na promet u postojećoj �eljezničkoj mre�i?�. Odgovor na takvu grupu pitanja zahtjeva od GIS-a uz geografske podatke raspolaganje i matematičko logičkim modelima promatranog prostora.

Na temelju podataka o prostoru pohranjenih u bazi, GIS mo�e nacrtati karte u različitim mjerilima, projekcijama i bojama. Međutim uspostavljanje prostornih odnosa izrneđu podataka o prostoru predstavlja osnovni zadatak GISa. GIS povezuje prostorne podatke s geografskim informacijama objekata na karti. Informacije se pohranjuju kao svojstva grafički prikazanih objekata. Npr. �eljezničku mre�u je moguće prikazati sredi�njom linijom pruge pri čemu grafički prikaz pruge neće pru�iti dodatnih informacija.

2.4. Primjer primjene računala u �eljezničkom prometu Posljednjih deset godina donijelo je va�ne promjene u metodama i

sredstvima koja koriste planeri prometnih sustava. Istra�ivanje, određivanje planiranja je dalo stil planiranja koje je djelomično i prilagodljivo.

Planiranje je postalo: - djelomično, jer je svrha činilaca, donositelja odluka i operatora često

kontradiktorna. Predlo�ene strategije i akcije često nemaju nikakve �anse osim ako nisu razvijene kroz savjetovanje i ako odluka nije prilagođena institucionalnom kontekstu.

- prilagodljivo jer, s obzirom na brze dru�tvene promjene, daljnje predviđanje u budućnosti sve vi�e je sklono gre�kama. Da bi iza�li na kraj s neizvjesnostima, planeri moraju istra�ivati �ire područje rje�enja, nego u pro�losti, da bi na�li takva koja su najprikladnija.

�tovi�e, ograničeni resursi i rastuća potra�nja za povratkom na ulaganje

prisilili su planere, graditelje i operatore da razviju brojne opcije i svaku detaljno procijene. Ti donositelji odluka mogu tako izabrati opcije koje obećavaju najbolje rezultate, tj. zadovoljavaju prisile i najbolje odgovaraju svrhama. Za slo�eni prometni sustav takav pristup optimalizaciji je moguć, osim ako iskustvo praktičara nije kombinirano s razvojem snage računa1a. Ovo ulaganje ljudskih i tehničkih resursa ne mo�e biti korisno, ukoliko upotreba računala nije pravilno shvaćena kao obična pomoć planerima koji zadr�avaju potpunu kontrolu procesa planiranja.

������������ ����

2.4.1. Proces planiranja pomoću računala Proces za tehničko i ekonomsko proučavanje prometnog sustava (slika

2.6.) općenito uključuje kvalitativnu i kvantitativnu analizu sljedećih faktora: - značajki prometnog tr�i�ta, - trgovine, tj. količina potra�nje i reagiranje na razine usluga i - određivanje prometne ponude, tj. njezinih veličina, odnosno njena

elastičnost i kako reagira na potra�nju. Planeri stoga moraju razumjeti interakcije izmedu tr�i�ta, potra�nje,

ponude obavljanja transporta (vidi sliku 2.6.).Osim toga, njihovo analiziranje mora uzeti u obzir raznolikost pojave u vremenu i prostoru i objasniti dinamiku sustava na sljedeći način:

- pročtivajući pro�la i sada�nja stanja da bi dijagnosticirali kako sustav radi i odredili ciljeve,

- razvijajući dugoročne strate�ke opcije za strukturu i funkciju mre�e na temeljima scenarija na dru�tveno-ekonomskim promjenama u budućoj potra�nji i,

- i konačno, razvijajući slobodni izbor za akciju u kratkim i srednjim razdobljima i procjenjujući kako će svaka opcija utjecati na djelovanje transportnog sustava.

PROMETNO PLANIRANJE

TRANSPORTNO TR�I�TE

POTRA�NJA

PONUDA

PROIZVODNOST

Slika 2.6. Komponente i interakcije Neminovne promjenljivosti u trendovima prometnih potreba i resursa

zahtijevaju neprekidno planiranje. Ovo znači, periodičko određivanje tijeka akcija koje će zadovoljavati potrebe svake dolazeće faze s prihvatljivim tro�kom. Planeri će se stoga bolje pripraviti za neočekivano, ako prihvate rje�enja koja ostavljaju otvorena veća područja za kasnije akcije. Takav znanstveni pristup osnovan na metodama istra�ivanja novih opcija iznosi na svjetlo one tijekove akcije za pobolj�anje transportnog sustava koji najvi�e obečavaju. Obzirom na njihovu kombinatoričku prirodu, proces određivanja

������������ ����

opcija je te�ak bez pomoći računarskih sredstava koja dopu�taju planerima pregled kako će akcije unutar jednog sektora utjecati na cijeli sustav i njihove komponente.

Slijedeća sekcija se bavi s tri računarska modela, koji su razvijeni kao pomoć planerima �eljezničkih mre�a, pruga i postaja. Predstavljanje ovih sredstava poma�e ilustraciji procesa planiranja pomoću računala. Stvoreni u posljednjih nekoliko godina, ovi paketi računarskih programa su testirani i opse�no primijenjeni u �vicarskoj i drugim zemijama, uključujući ostale razvijene i one u razvoju.

2.4.2. Sustav sredstava za pomoć planerima 2.4.2.1. Ciljevi Putnička prometna mre�a obuhvaća mno�tvo vrsta javnog prometa,

uključujući �eljezničke, podzemne �eljeznice, osobne automobile, gradske i prigradske autobuse i brodove.

Obavljanje takvih multimodalnih sustava mora biti konstantno prilagođeno zadovoljenju prometnib potreba. Najveći dio vremena planeri provode tako �to:

- integriraju u postojeći sustav nove elemente za mre�u, pruge ili postaje - obnavljaju ili povećavaju vozni park, - uspostavljaju ili unaprijeđuju veze između prometnih grana ili - modificiraju djelovanja i obrade tr�i�te, tako da nudi ciklički red

vo�nje ili jedinstveno regionalno određivanje cijena. Paketi računarskih programa, razvijeni naročito za javne transportne

studije, omogućuju planerima delikatno analiziranje izvedbe postojećih gradskih, regionalnih i nacionalnih sustava, brzo razvijanje opcija za budueće djelovanje i da objektivno procjenjuju efekte tih djelovanja oblikovanih po uzoru na cijeli sustav. Ova su sredstva dizajnirana kao pomoć planerima čija je odgovornost:

- razviti i procijeniti ciljanu uslugu strategija u mre�i prometne potra�nje, - odrediti koje su promjene potrebne u kratkom i srednjem razdoblju u

sustavu elemenata, za bolje prilagođenje, uvođenje i opremu pruga i postaja, �eljezničkog voznog parka ili reda vo�nje,

- definirati faze za izvr�enje plana tako �to ograničavaju tro�kove i najbolje koriste postojeće instalacije.

������������ ����

2.4.2.2. Svojstva paketa Ovi ciljevi obuhvaćaju planove čiji se vremenski horizonti mogu kretati -

ovisno o opsegu promjena koje oni imaju za nu�nu posljedicu - od nekoliko tjedana do mnogo godina. �to smo bli�e datumu početka za plan, veće pobolj�anje mo�emo i moramo očekivati u točnosti ulaznih podataka, razini detalja i pouzdanosti rezultata. Prema tome, tri software paketa su razvijena za upotrebu u procesu studiranja faza za fazom. Planeri mogu upotrijebiti ove pakete neovisno, jedan poslije drugoga, ponavljanjem, u razvoju rje�enja koja su kompatibilna u pogledu tehnike i izvođenja planova za mre�u, pruge, postaje ili kolodvore.

Potpuno uzajaman i grafički, svaki od ovih modela je integrirani komplet programa koji vodi dijalog između planera i računala, upravljajući informacijom u bazi podataka, upotrebljava algoritme u obradi ovih podataka i prikazuje ulazne podatke u alfanumeričkom ili grafičkom obliku. Planer mo�e u bilo kojem trenutku odrediti koju fazu računanja će izvesti, koje operacije izvr�iti, koje podatke upotrijebiti i u kojem obliku bi rezultati trebali biti isporučeni za analizu. On tada mo�e procijeniti te rezultate, uspoređivati ih i tra�iti bolja rje�enja bez prekidanja ispitivanja. Slično tome, on mo�e obogatiti bazu podataka opisom novih opcija u planiranju i pohraniti rezultate.

Koristeći ovu vrstu programa, donosioci odluka, vi�e rukovodstvo i čak zainteresirane grupe mogu sudjelovati direktno u procesu planiranja. Opcije koje se razvijaju i proučavanje njihovih efekata na prometni sustav imaju naizmjence iduktivan i deduktivan pristup. Ovo je učinjeno mogućom konverzacijskom prirodom programa i njihovim neposrednim prikazivanjeni kao rezultata. Proces potiče učenje i kreativnost u planerima, upoznaje ih s radom slo�enog sustava te proučavanjem ih usmjerava prema efektivnim rje�enjima. Otuda je utemeljena baza podataka, obogaćena i osuvremenjena, �to je također od očigledne vrijednosti za tekuće, neprekidno operativno planiranje.

2.4.2.3. Funkcije paketa Tri, gore navedena, paketa programa, dakie, dozvoljavaju razvijanje,

oblika faza za fazom: - transportne ponude na razini mre�e - npr. vlakova, puta vo�nje,

strukture reda vo�nje - kao odgovor na kvantitetu i kvalitetu danom pokazatelju putničke potra�nje. Za ovu fazu, model RAILNOBTS uzima u obzir sve informacije potrebne za analizu rada mre�e (uključujući kretanje vlaka i pona�anje putnika) za svaku opciju

������������ ����

djelovanja koju planer razvija, izračunava protok putnika, prihode, razine usluga i tro�kove.

- pru�nih operativnih planova koji su u skladu s različitim poravnanjem ili alternativnom opremom. Modul RAILNET II obrađuje ulazne podatke na prugama, signalizaciji i vagonima, da bi izračunao vrijeme vo�nje vlaka, razvio i procijenio red vo�nje i odredio promjene koje bi se trebale učiniti na fiksnim instalacijama.

- operativnih planova za vlakove i skretanje u glavnim kolodvorima, uključujući smjerokaze za ulaz i izlaz i određivanje kolosiječnih perona. Takvi planovi moraju odra�avati ograničenja izazvana instalacijama, kretanjima drugog vlaka i sastavom svakog vlaka. Modul AFAIG dozvoljava planeru rje�avanja problema cijelog viaka i ispituje rje�enja koja nude najbolju stabilnost reda vo�nje. Cijelo vrijeme ovog procesa model provjerava potivanje svih ograničenja.

2.4.3. Primjer modula RAILNETII Pake tprilagođen pristupu planera Modul RAILNET II je predstavnik software-a koji podr�ava gore

opisani proces planiranja. Model ubrzava i olak�ava posao planera. On ga oslobađa ponavljajućih dosadnih zadataka koji su lako automatizirani, dok mu je ostavljena potpuna sloboda za odabiranje opcija, za ostvarivanje rje�enja i za po�tivanje pravila.

Dakle, algoritamski dio RAILNET-a II je relativno malen: ograničen je do izvje�banosti za izračunavanje vo�nje vlakova. Najveći dio software-a obavlja, osuvremenjuje i prikazuje podatke i, prema tome, brine o tome koji su bitni zadaci vođenja tehnologije.

Kako računalo pridonosi projektu planiranja Proučavanje, planiranje jedne ili vi�e �eljezničkih pruga ili čak cijele

sekcije mre�e, je iterativan, proces faza za fazom koji napreduje unutar tri petlje:

- razvoj ravnanja, tj. geometnijskih karakteristika pruga; - razvoj plana kolosijeka i opreme, - definicija operativnog plana za pruge i glavne postaje, tj. kako radi

sustav koji se proučava. Premda ih planeri ispituju u nizu, ove faze su u stvari međuovisne -

detaljno poravnanje ovisi o planiranim instalacijama; potanki plan i instalacije ne mogu biti izvedene ako se ne uzme u obzir operativni plan; itd. Ovo proučavanje faza znači planerima da se moraju vratiti natrag i učiniti

������������ ����

prija�nje ispravke i prilagoditi posao u zavr�noj fazi s obzirom na opcije koje uvode kasnije u projekt planiranja. Prema tome, npr., uvođenje posebnog detaljnog plana mo�e natjerati planere da ponovno razmisle o određenim detaljima poravnanja koje je već bilo sastavljeno i mo�da slu�beno potvrđeno. Ručno izvoden, ovaj proces je glomazan i skup, a mo�e voditi do niza rje�enja ispod optimuma, od kojih svako mo�e biti optimalno unutar jedne od petlji u planiranju.

U ovom kontekstu va�no je opskrbiti planera sredstvima koja mogu olak�ati njegov zadatak, ubrzati određene faze planiranja i automatski upravljati a�uriranjem podataka u cijelom projektu. Proučavanje tada mo�e postati zaista iterativno i prema tome omogućuje planeru da pronađe rje�enja koja su bli�e optimalnom.

2.4.3.1. Funkcije i struktura modula REILNET II Modul RAILNET II uključuje: - bazu podataka koja opisuje �eljeznički sustav na temelju proučavanja.

U toku proučavanja, planer uvodi automatski u ovu bazu podataka glavne opcije.

- skup programa koji obavljaju funkcije svakog od modela. U skladu s procesom planiranja, opisanim ranije, model dozvoljava

alternative za različite usporedbe: - procijenjuje primjerenost između proračuna i �eljezničkog voznog

parka. To znači npr., da je svako provjeravanje općenitih karakteristika proračuna prilagođeno onim u raspolo�ivom �eljezničkom voznom parku ili obratno, određivanje �eljezničkog voznog parka (vozila za vuču, garnitura vlaka itd.) je potrebno za dobar proračun.

- razvija operativni plan i/ili potanki plan kompatibilne pruge. Dakle, glavne funkcije modela su: - izračunavanje vo�nje vlakova - razvoj pru�nog voznog reda. Ovim dvjema funkcijama mora-biti dodana i treća: - upravljanje bazom, podataka. Baza podataka je podijeljena na podatke: - za �eljeznička stabilna postrojenja, - za �eljeznički vozni park, - za pravila kretanja vlaka, - za organizaciju djelovanja - za najva�nije rezultate već postignute za vrijeme rada s bazom podataka

(vremena vo�nje, upotreba energije, vozni red itd.)

������������ ����

2.4.3.2. Primjer iprikaza ulaznih podataka i rezultata. Interaktivnost modela zajedno su grafičkim prikazom odgovarajućih

podataka rezultata olak�ava vrlo brzu i sveobuhvatnu analizu. Prateći slike (slike 2.7., 2.8., 2.9., 2.10.) obja�njavaju grafičku kvalitetu tih prikaza, koji su �to je moguće sličniji uobičajenim dokumentima u �eljezničkim sekcijama.

Jednostavni model, slo�eni software Kao �to je već istaknuto, algoritamski dio RAILNET-a II je namjerno

napravljen jednostavnim. Ovo potječe od �elje tvoraca modela - ne mije�ati se sastvaralačkim dijelom procesa planiranja. RAILNET II daje planerima elastičnost u tome kako organizirati i izvr�iti svoj posao. Model pristaje u dobro definiranu filozofiju planiranja, ali dozvoljava planeru uvođenje njegovog vlastitog tijeka operacija i njegovog uobičajenog načina rada. U cilju oslobođenja planera ponavljajućih zadataka, jedina uloga računala je da vodi brigu o operacijama za koje je on sposobniji. Planer ostaje gospodar domena gdje njegova intuicija, kreativnost i iskustvo mogu biti uzete u obzir samo vrlo djelomično u unaprijed definiranom kompjuteriziranom okviru.

Slika 2.7. Shematski dijagram za Slika 2.8. Profll pruge detaljni plan pruga i postaja

������������ ����

U usporedbi s ovom jednostavno�ću, software RAILNET-a II je relativno slo�en, dajući:

- veličinu problema koji je predviđen za rje�avanje - pa�nju koju su oni koji su ga razvili dali korisnicima uređaja. �tovi�e, model RAILNET II uključuje moćni korisnički uređaj koji

dozvoljava rad planerima s minimumom prethodnog iskustva s računalom. Program koristi popise i pitanja adresirana na planera, s terminima koji su mu poznati. RAILNET II je prema tome neopterećen jezikom naredbi specifinim za taj model dozvoljava praktičaru da izbjegne učenje apstraktnih komandi čije mu značenje mo�e izmaknuti.

Osim toga, profesionalna pojava koja je trebala za grafički prikaz, vođena je prema ekstenzivnom razvoju korisnosti software-a. Iskustva u razvijanju software-a ove vrste je pokazalo da tro�ak kompleksnosti smje�taja nije tako velik u razvoju, već u odr�avanju otklanjanju smetnji, adaptacijama, pobolj�anjima i pro�irenjima. Samo podrobnom ustrajno�ću kod preciznih programskih osnova za vrijeme razvoja, tro�kovi odr�avanja mogu biti sadr�ani unutar prihvatljivih granica. Ovo je osnovni uvjet za opstanak bilo kojeg software-a u srednjoročnom razdoblju.

Slika 2.9. Vrijeme vo�nje, brzina, Slika 2.10. Grafikon reda vo�nje vučni napor i upotreba energjje

������������ ����

2.4.3.3. Zaključci i perspektive Ako je do sada upotreba računala u području �eljezničkog planiranja

bila ograničena i podijeljena na sektore, kao razlog navedenog određenog skepticizma koji ima korjene u:

- prirodnim strahom od inovacija, - tendencijom novih metoda planiranja da postavljaju pitanje načina posla - planiranja i organizacije ljudi zadu�enih za planiranje - lo�im iskustvima u pro�losti sa sofiware-ima, ne uvijek dobro

prilagođenih potrebama. Rastuća upotreba računala u raznim područjima, kao i �irenje

mikroračuna1a, pomoglo je otkrivanju računala i njegovom dono�enju na njegov pravi status - da je sredstvo kao i svako drugo tj. alat. Mno�tvo uspje�nih primjena je u porastu, a izvorna skeptičnost postupno nestaje. �tavi�e, metode istra�ivanja su sada često viđene kao jedini način vođenja pobolj�anja u slo�enim sustavima. Ovo je osobito va�no u slučaju kada u kontekstu ograničenih resursa:

- rje�enja poprimaju visoko kombinatorički karakter ili - moraju biti opravdani s ekonomskog i političkog aspekta. Planeri stoga moraju imati u svojoj nadle�nosti pravi sustav sredstava

koji je prilagođen procesu planiranja i tipologiji situacija s kojima radi. Ovaj sustav mora, osim toga, obuhvatiti grupu međusobno spojenih uređaja i ne samo jedan software-ski paket, jer pouzdanost ulaznih podataka, razina detalja pročuavanja i �eljena točnost rezultata jako varira odslučaja do slučaja.

Poticanje ljudskih i tehničkih resursa jasno povečava djelotvornost planiranja istovremeno podr�ava njegov sudionički i prilagodljiv - i stoga kontinuirani - karakter. Ovo će, prirodno, voditi do sijedeće generacije uređaja koji poma�u planerima, a ti uređaji bit će izgrađeni na temelju napretka u izračunavanju, osobito u području umjetne inteligencije.