Современный этап в развитии железнодорожного транспорта — системный подход

Особенности системного подхода

Теории систем (системному анализу, системному подходу) посвящено огромное количество научных работ. Идея здесь такая. Изучив законы функционирования систем одной природы можно перенести их на системы другой. В этом есть резон. Опыт показывает, что с развитием и повышением уровня организации систем происходит одновременно два противоположных процесса—вырастает их разнообразие (дивергенция) и повышается однообразие (конвергенция).

Вообще, противоречивость — неотъемлемая черта природы систем. Так вот, возрастание похожести и дает основание для переноса. Поясним эту мысль.

Под системой здесь будем понимать некоторое образование, которое активно поддерживает самое себя при разрушающем воздействии внешней среды. На первое место здесь ставится способность активно сопротивляться дезорганизации. В той мере, в какой объект пытается сохранить самого себя, в той мере он — система. Так как поддерживается определенный набор «системных» параметров, то система по своим свойствам всегда конечна. Система состоит из элементов, каждый из которых специализирован для выполнения определенной функции, но все вместе они увязаны структурно так, что образуют единое целое. Каждый элемент в свою очередь — система, а каждая система является элементом системы более высокого уровня. Итак, основное противоречие — эта двойственность. Для объекта, как системы, вся внешняя среда — это дезорганизация, которой надо противостоять, сохраняя свои системные свойства. Как элемент, он должен как бы забыть про себя, уметь подстраиваться, обеспечивая системные свойства над-системы. Как система, объект вырабатывает независимость от внешней среды, как элемент — связь. В первом случае развиваются принципы построения и функционирования, вытекающие из особенностей системы, а не случайной, меняющейся внешней среды. Во втором — находится способ реализации, эффективный именно в этой среде (по принципам построения кит и лев очень похожи, по форме осуществления весьма различны). Таким образом, с развитием системы становятся все ближе по принципам и все разнообразнее по способу реализации, по форме (рис.1).

Рис.1. Двойственный эффект в развитии системы

(Сосны, выросшие из идентичных семян, в середине леса и на опушке, будут сильно отличаться).

Научное исследование должно уметь подняться от конкретных подробностей к формированию принципов. Именно принципы могут быть полезны при построении эффективных систем другой природы. Как сказал Ларошфуко, знание некоторых принципов заменяет незнание многих фактов.

Некоторые принципы, сформулированные при изучении систем другой природы, мы и попытаемся применить для понимания современного этапа системы «Железнодорожный транспорт».

Железнодорожный транспорт. Система и элемент

Железнодорожный транспорт можно считать достаточно целостной системой. Есть общая функция, есть структура, обеспечивающая ее выполнение, и развитые механизмы самоподдержания (технология и управление). В то же время, транспорт является элементом экономической системы страны (рис.2).

Рис.2. Этапы развития системы

Как и в общем случае, он должен вырабатывать в себе противоположные свойства — сопротивляться внешним воздействиям, сохраняя себя, и подчиняться внешним изменениям, как элемент.

Исследования показывают, что на определенных этапах развиваются преимущественно либо одни, либо другие свойства (рис.3).

Сначала система формируется, выкристаллизовывается ее структура, отрабатываются механизмы самосохранения. Внешняя среда на этом этапе враждебна. Но с определенного момента может наступить диссонанс, объект, как элемент слишком далеко оторвался от над-системы. И происходит резкая смена приоритетов. Наступает этап развития свойств элемента. На третьем этапе — синтез обоих подходов.

Рис.3. Этапы развития системы

Железнодорожный транспорт многие десятилетия развивался по принципам первого этапа. Выстраивалась его структура — сортировочные, грузовые и другие станции, соединенные сетью магистральных путей, локомотивные и вагонные депо и т.п.

Оттачивалась технология, эффективная в первую очередь для самого себя — организация вагонопотоков, график движения поездов, технологические процессы станций. Свою функцию транспорт рассматривал, как независящую от внешних условий — перевозка грузов (и пассажиров) в одном ритме. И этот ритм он, по сути, диктовал отправителям и получателям.

Управление было направлено лишь на поддержание ритма. Один вариант работы — самая простая форма существования, и она требует от объекта наименьших затрат. Все струи потока рассматривались транспортом как одинаковые, в расчетах стоимость вагоночаса была одной и той же.

По сути, задача ставилась так. Пропустить однородный поток с наименьшими (для себя!) затратами (рис.4).

Рис.4. Пропуск вагонопотоков и грузопотоков

Именно этому посвящались технические, технологические и экономические исследования. Задача во многом была объективна из-за недоразвитости и сверхперегруженности железных дорог. Повышение пропускной способности участков и перерабатывающей способности станций — наиболее частые темы диссертаций.

Следствием пренебрежения к внешней среде явились огромные потери на стыке транспорт-производство. Предприятия обрастали складами, резервами перерабатывающей способности грузовых фронтов. Экономические связи становились дорогими.

Представляется, что сейчас наступает второй этап. Транспорт находится в точке перехода. Во-первых, рыночная экономика и повышенное внимание к затратам. Во-вторых, исчезла сверхзагрузка транспорта. Появилась возможность поструйного управления потоками (рис.5).

Рис.5. Пропуск вагонопотоков и грузопотоков

Если раньше рассматривались в основном вагонопотоки и поездопотоки, то теперь на первое место выходят грузопотоки. Меняется и основная функция — уже не просто обезличенные «перевозки», а эффективные и надежные транспортные связи. Но рыночная экономика динамична, значит изменчивы экономические и, следовательно, транспортные связи. Если раньше была просто технология, то теперь управляемая технология. Системные, неизменные параметры первого этапа теперь становятся регуляторами, поддерживающими параметры над-системы. Железнодорожный транспорт должен резко повысить свою управляемость и уметь гибко перестраивать свою технологию в изменчивой обстановке. Он должен уметь снизить стыковые потери и при этом функционировать с низкими собственными затратами (рис.6).

Рис.6. Особенности этапа II

А надежность транспортных связей обеспечивать за счет эффективного управления потоками, а не больших резервов вагонов в обороте.

Информационные технологии — требование времени

Повышение управляемости системы требует развитого мониторинга — технологического и финансового. Реакция системы была адекватной. Создается мощная эффективная среда — база для информационных технологий. Меняется роль систем автоматики — не только обеспечение безопасности движения, но и автоматическая фиксация передвижения подвижного состава и передача этой информации наверх, в информационные системы. Резкое увеличение потоков информации требует новых систем передачи данных.

Управляемость — это и умение системы работать в разных режимах. Значит, технологические формы должны стать более гибкими. И они могут опираться лишь на эффективные информационные системы. Кроме того, в условиях высокой динамики диспетчерам разного уровня уже требуются автоматизированные системы поддержки принятия решений.

Таким образом, информационные технологии теснее связали гибкую технологию, информатику, автоматику и связь. Все вместе они работают на обеспечение динамичных, рыночных экономических связей эффективными и надежными транспортными связями.