Отчет по практике: ИС контроля безопасности ж/д перевозок

1. Описание архитектуры проекта 3
1.1. Выбор архитектуры 3
1.2. Взаимодействие компонентов системы 4
1.3. Технологии разработки 4
2. Информационная модель 4
2.1. Концептуальная схема данных 5
2.2. Взаимодействие с внешними информационными системами 6
3. Реализация и тестирование 6
3.1. Разработка базы данных 7
3.2. Разработка интерфейса пользователя 8
3.3. Контрольный пример реализации 11
3.4. Результат обработки данных 12
4. Экономическая эффективность 13
4.1. Методика расчета 13
4.2. Оценка затрат 13
4.3. Оценка экономического эффекта 14
Описание архитектуры проекта
Выбор архитектуры
Исходя из общих функциональных требований к системе (см. отчет к Практическому заданию 2), для информационной системы контроля безопасности грузоперевозок железнодорожным транспортом выбрана трехуровневая архитектура клиент-сервер, которая изображена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Архитектура системы
Данная архитектура включает:
Клиентский уровень – веб-интерфейс (это может быть веб-приложение);
Серверный уровень. Осуществляет обработку данных согласно бизнес-логике;
Уровень база данных. Хранение данных информационной системы.
Взаимодействие компонентов системы
На клиентском уровне реализован веб-интерфейс для сотрудников (логистика, документооборот, аналитика) и клиентов. Обеспечен доступ посредством браузера, интерфейс адаптирован под различные устройства (ПК, мобильные устройства). Основные применяемые технологии разработки – React.js / Vue.js.
Серверный уровень реализован с помощью Python (FastAPI) и/или Node.js (Express). Здесь размещена логика обработки заявок, маршрутов и документов. Интеграция с API Этран и системами мониторинга местонахождения и IoT также осуществляется на серверном уровне.
Уровень базы данных необходим для хранения данных информационной системы (грузы, маршруты, договоры, логи, отчеты) и выполнена на СУБД PostgreSQL или MySQL с обязательной настройкой резервного копирования.
Технологии разработки
Список используемых при разработке технологий приведен в таблице 1.
Таблица 1 – Используемые технологии
Выбранная архитектура обеспечивает масштабируемость решения и интеграцию с внешними сервисами.
Информационная модель
Информационная модель системы состоит из концептуальной схемы данных и описания взаимодействия с внешними информационными системами.
Рассмотрим концептуальную схему данных.
Концептуальная схема данных
На рисунке 2 изображена ER-диаграмма, отображающая сущности информационной системы.
Рисунок 2 – Концептуальная схема данных (ER-диаграмма)
Основными сущностями системы являются:
Клиенты. Грузоотправители, воспользовавшиеся услугами предприятия ООО «ЕвроТехС»;
Заявки. Вся информация о перевозке (наименование и прочие параметры груза, маршрут и статус выполнения);
Перевозчики. Это компании, осуществляющие перевозку ж/д транспортом, либо курьерская служба, выполняющая доставку от/до двери;
Договоры. Между клиентами и ООО «ЕвроТехС», между подрядчиками и ООО «ЕвроТехС»;
Документы. Накладные на груз, паспорта безопасности и пр.;
Мониторинг. Все получаемые данные о перемещении груза (местонахождение, статусы из API Этран, показания IoT-датчиков);
Пользователи. Сотрудники предприятия, клиенты.
Взаимодействие с внешними информационными системами
В таблице 2 приведен список внешних систем, с которыми взаимодействует разрабатываемая информационная система контроля безопасности грузоперевозок и характеристика взаимодействия.
Таблица 2 – Внешние информационные системы
Реализация и тестирование
Данный этап включает в себя разработку базы данных, разработку интерфейса пользователя (веб-интерфейс). Контрольный пример использования системы.
Рассмотрим все перечисленные стадии разработки по порядку.
Разработка базы данных
Создадим базу данных на основе ER-диаграммы. Будем использовать PostgreSQL, поскольку в ней есть поддержка транзакций, JSON-хранения и геоданных.
Ниже приведен SQL-скрипт создания основных таблиц базы данных с указанием типов данных полей.
-- Таблица клиентов
CREATE TABLE Clients (
id SERIAL PRIMARY KEY,
name VARCHAR(255),
inn VARCHAR(12) UNIQUE,
contact_person VARCHAR(255),
phone VARCHAR(15)
);
-- Таблица перевозчиков
CREATE TABLE Carriers (
id SERIAL PRIMARY KEY,
name VARCHAR(255),
inn VARCHAR(12) UNIQUE,
contact_person VARCHAR(255)
);
-- Таблица заявок
CREATE TABLE Requests (
id SERIAL PRIMARY KEY,
client_id INT REFERENCES Clients(id),
carrier_id INT REFERENCES Carriers(id),
route_id INT,
status VARCHAR(50),
created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);
-- Таблица документов
CREATE TABLE Documents (
id SERIAL PRIMARY KEY,
request_id INT REFERENCES Requests(id),
doc_type VARCHAR(100),
state VARCHAR(50)
);
-- Таблица мониторинга
CREATE TABLE Monitoring (
id SERIAL PRIMARY KEY,
request_id INT REFERENCES Requests(id),
gps_coordinates TEXT,
last_status VARCHAR(255),
updated_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);
-- Таблица пользователей
CREATE TABLE Users (
id SERIAL PRIMARY KEY,
first_name VARCHAR(50),
last_name VARCHAR(50),
role VARCHAR(50),
login VARCHAR(50) UNIQUE,
password_hash TEXT
);
Разработка интерфейса пользователя
Основными разделами клиентской части информационной системы будут:
Главная страница. Это стартовая страница веб-интерфейса. На ней отображается приветствие пользователя, меню навигации для быстрого доступа к разделам и кнопки «Войти/Выйти». На рисунке 3 представлен примерный интерфейс главной страницы системы.
Рисунок 3 – Пример интерфейса системы контроля грузоперевозок
Список заявок. Здесь предоставляется возможность управления заявками на грузоперевозку. Отображается список заявок с краткой информацией и фильтрацией. При нажатии на элемент списка открывается форма редактирования заявки. Пример страницы представлен на рисунке 4.
Рисунок 4 – Просмотр заявок на перевозку для роли пользователя Логист
Личный кабинет. На текущем этапе в данном разделе отображается личная информация о пользователе и предоставляется возможность смены пароля. Доступно редактирования данных профиля пользователя. Пример личного кабинета изображен на рисунке 5.
Рисунок 5 – Личный кабинет пользователя
Документы. Размещена форма для загрузки документов. Выводится таблица имеющихся документов с возможность просмотра и редактирования. Отображаются статусы проверки документов на соответствие нормативам. Пример страницы показан на рисунке 6.
Рисунок 6 – Страница просмотра документов
Мониторинг перевозок. На этой странице представлен список отслеживаемых грузов с отображением текущего статуса трекера и датчиков IoT. Показана карта с цветовыми индикаторами грузов (рисунок 7).
Рисунок 7 – Страница мониторинга перевозок
Отчеты. Представляет собой страницу с аналитикой по перевозкам. Предусмотрена возможность фильтрации по периоду, маршруту и статусу. Выводится диаграмма нарушений грузоперевозок.
Рисунок 8 – Отчеты по перевозкам
Контрольный пример реализации
В таблице 3 представлен пример данных для проверки работы системы.
Таблица 3 – Пример данных
Процесс обработки тестовых данных схематично изображен на рисунке 9.
Рисунок 9 – Диаграмма последовательности.
Диаграмма показывает процесс обработки заявки на грузоперевозку в информационной системе контроля безопасности грузоперевозок.
Пользователь направляет заявку, и система проверяет наличие договора в базе данных. Если договора нет, система формирует его и направляет пользователю на заключение.
Если же договор уже имеется, системой документооборота формируются необходимые документы.
Когда груз отправлен система получает навигационные данные трекера, а аналитический модуль оценивает возможные риски. При наличии каких-либо проблем, модуль уведомлений отправляет пользователю соответствующее предупреждение.
Система обрабатывает заявку, обеспечивая прозрачность и контроль на всех этапах грузоперевозки.
Результат обработки данных
Веб-интерфейс показывает статусгруза в реальном времени. При фиксации нарушения созщдается отчет. Все данные записываются в БД. Выполняется анализ имебщихся проблем и прогнозирование появления возможных отклонений.
Экономическая эффективность
Внедрение информационной системы контроля безопасности грузоперевозок на железнодорожном транспорте должно быть экономически целесообразно. Для обоснования эффективности необходимо проанализировать планируемые затраты и выгоды, оценить срок окупаемости системы и потенциальный эффект.
Методика расчета....Показать/скрыть дополнительное описание