Increasing efficiency and safety of operation of underground tunnel escalators. The software architecture

Abstract

BACKGROUND: An essential condition of existence for enterprises of all forms in the face of rapid external and internal transformations is digital reformation of their business processes. The Saint Petersburg subway is no exception, which has an aging fleet of escalators, for which the introduction of digital technologies, accompanied by the optimization of the control system for the main technological processes, can provide a balance between ever-increasing costs and limited, not always rhythmically flowing supplies.

AIMS: To establish one of the possible options for the software architecture for planning and monitoring maintenance and repair of the subway escalator fleet. At the same time, the object of research in the study is the subway escalator fleet, and the subject is automation of the maintenance and repair system.

METHODS: Analysis of modern architectural solutions used in the design of software (materials), and the synthesis on their basis of a microservice architecture implemented by tools taken from the field of machine learning and artificial intelligence are the methods used in this study.

RESULTS: A significant result of the work for practical application is the proposed scheme of the two-circuit IT landscape of the information system and the block diagram of the software implementing the internal processing circuit. The proposed version of the software is intended for regular use as a tool for monitoring and controlling the register of management objects (works) that create and do not create value for the company (providing/not providing transportation of passenger traffic). At the same time, the implementation of the proposed circuit design solution can be carried out using ready-to-use and free software components, significantly reducing the design time and the cost of its creation and operation.

CONCLUSIONS: The results obtained may be one of the options for implementing the concept of digital transformation of the maintenance and repair system of the subway escalator fleet.

Keywords

escalator / microservice architecture / data pipeline / data mining / data enrichment / BI-tools

References

[1] Results of the socio-economic development of St. Petersburg for January-May 2022. Iss. 5. [internet]. St. Petersburg: Committee for Economic Policy and Strategic Planning of St. Petersburg; 2022. (in Russ). [cited 2022 Aug 14] Available from: https://cedipt.gov.spb.ru/media/uploads/userfiles/2022/07/04/СПРАВКА_ЧП_янв-май_2022_электронный_вариант.pdf

[2] Итоги социально-экономического развития Санкт-Петербурга за январь-май 2022. Выпуск 5. [интернет]. Санкт-Петербург: Комитет по экономической политике и стратегическому планированию Санкт-Петербурга, 2022. Дата обращения: 14.08.2022. Доступ по ссылке: https://cedipt.gov.spb.ru/media/uploads/userfiles/2022/07/04/СПРАВКА_ЧП_янв-май_2022_электронный_вариант.pdf

[3] Accounting (financial) statements of the metro for the first quarter of 2022: official website [internet]. St. Petersburg: State Unitary Enterprise “Petersburg Metro”; 2022. (in Russ). [cited 2022 Aug 14] Available from: http://www.metro.spb.ru/uploads/document/fin_otch_1kv2022.pdf

[4] Бухгалтерская (финансовая) отчетность метрополитена за первый квартал 2022 года: официальный сайт [интернет]. Санкт-Петербург: ГУП «Петербургский метрополитен», 2022. Дата обращения: 14.08.2022. Доступ по ссылке: http://www.metro.spb.ru/uploads/document/fin_otch_1kv2022.pdf

[5] Korneeva AV, Korneev GU. Business processes: from value to profit. Vestnik Altayskoy akademii ekonomiki i prava. 2021;7(2):168–175. (in Russ). doi: 10.17513/vaael.1795

[6] Корнеева А.В., Корнеев Г.У. Бизнес-процессы: от ценности к прибыли // Вестник Алтайской академии экономики и права. 2021, № 7(2). С. 168–175. doi: 10.17513/vaael.1795

[7] Varzunov AV, Torosyan EK, Sazhneva LP. Analysis and management of business processes. St. Petersburg: ITMO; 2016. (in Russ). [cited 2022 Aug 14] Available from: https://books.ifmo.ru/file/pdf/2017.pdf

[8] Варзунов А.В., Торосян Е.К., Сажнева Л.П. Анализ и управление бизнес-процессами. Учебное пособие. Санкт-Петербург: Университет ИТМО, 2016. Дата обращения: 13.08.2022. Доступ по ссылке: https://books.ifmo.ru/file/pdf/2017.pdf

[9] Pavlov AV. Architecture of computing systems. St. Petersburg: ITMO; 2016. (in Russ). [cited 2022 Aug 14] Available from: https://books.ifmo.ru/file/pdf/2074.pdf

[10] Павлов А.В. Архитектура вычислительных систем. Санкт-Петербург: Университет ИТМО, 2016. Дата обращения: 13.08.2022. Доступ по ссылке: https://books.ifmo.ru/file/pdf/2074.pdf

[11] Khoroshevsky VG. Computing architecture. Tutorial. Moscow: Izd-vo MGTU im. H.E. Baumana; 2008. (in Russ). [cited 2022 Aug 14] Available from: https://nsu.ru/xmlui/bitstream/handle/nsu/935/khor32.pdf

[12] Хорошевский B.Г. Архитектура вычислительных систем. Учебное пособие. M.: Изд-во МГТУ им. H.Э. Баумана, 2008. Дата обращения: 13.08.2022. Доступ по ссылке: https://nsu.ru/xmlui/bitstream/handle/nsu/935/khor32.pdf

[13] Dandan R. Methodological materials for the formation of a map of contexts. International Journal of the Humanities and Natural Sciences. 2022;5–2(68):21–25. (in Russ). doi: 10.24412/2500-1000-2022-5-2-21-25

[14] Дандан Р. Методические материалы по формированию карты контекстов // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. 2022. T. 5–2(68). С. 21–25. doi: 10.24412/2500-1000-2022-5-2-21-25

[15] Sirazetdinov RR, Belous DV. Information systems architecture. Tekhnicheskie sredstva svyazi. 2020;3:65–68. (in Russ).

[16] Сиразетдинов Р.Р., Белоус Д.В. Архитектура информационных систем // Технические средства связи. 2020. № 3. С. 65–68.

[17] Vorobyov AV, Vorobieva GR. Model of information interaction of elements of a multilevel system of digital twins. Informatika i avtomatizatsiya. 2021;20(3):530–561. (in Russ). doi: 10.15622/ia.2021.3.2

[18] Воробьев А.В., Воробьева Г.Р. Модель информационного взаимодействия элементов многоуровневой системы цифровых двойников // Информатика и автоматизация. 2021. Т. 20, № 3. С. 530–561. doi: 10.15622/ia.2021.3.2

[19] Pletnev AV. Choosing a technology stack for an IT project. Internauka: elektron. nauchn. zhurnal. 2021;36(212). (in Russ). doi: 10.32743/26870142.2021.36.212.303217

[20] Плетнев А.В. Выбор технологического стека для IT-проекта // Интернаука: электрон. научн. журнал. 2021. № 36(212). doi: 10.32743/26870142.2021.36.212.303217

[21] Gorodnichev MG, Polonsky RV. Evaluation of the possibility of using microservice architecture in the development of user interfaces for client-server software. Ekonomika i kachestvo sistem svyazi. 2020;3(17):33–43. (in Russ). [cited 2022 Aug 14] Available from: http://nirit.org/wp-content/uploads/2020/09/33-43.pdf

[22] Городничев М.Г., Полонский Р.В. Оценка возможности использования микросервисной архитектуры при разработке пользовательских интерфейсов клиент-серверного программного обеспечения // Экономика и качество систем связи. 2020. № 3(17). С. 33–43. Режим доступа: http://nirit.org/wp-content/uploads/2020/09/33-43.pdf Дата обращения: 13.08.2022.

[23] Richardson K. Microservices. Patterns of development and refactoring. St. Petersburg: Piter; 2019. (in Russ).

[24] Ричардсон К. Микросервисы. Паттерны разработки и рефакторинга. Санкт-Петербург: Питер, 2019.

[25] Popov VA, Elantsev VV. On the issue of improving the efficiency and safety of operation of underground tunnel escalators. The concept of digital transformation of the maintenance and repair system. In: Sistemy avtomatizirovannogo proektirovaniya na transporte: materialy IX Mezhdunarodnoy nauch.-prakt. konf. studentov, aspirantov i molodykh uchenykh (St. Petersburg, April 27–28, 2021). St. Petersburg: Izd-vo FGBOU VO PGUPS; 2021:91–96. (in Russ).

[26] Попов В.А., Еланцев В.В. К вопросу повышения эффективности и безопасности эксплуатации тоннельных эскалаторов метрополитена. Концепция цифровой трансформации системы ТОиР // Системы автоматизированного проектирования на транспорте: материалы IX Международной науч.-практ. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых (Санкт-Петербург, 27–28 апреля 2021 г.). Санкт-Петербург: Изд-во ФГБОУ ВО ПГУПС, 2021. С. 91–96.

[27] Shinkarev AA. Retrospective of the development of web technologies in the creation of corporate information systems. Vestnik Yuzhno-Uralskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Kompyuternye tekhnologii, upravlenie, radioelektronika. 2020;20(4):14–21. (in Russ). doi: 10.14529/ctcr200402

[28] Шинкарев А.А. Ретроспектива развития веб-технологий в создании корпоративных информационных систем // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. 2020. Т. 20, № 4. С. 14–21. doi: 10.14529/ctcr200402

[29] Simankov VS, Sharay VA. Software and hardware of the subsystems of the intelligent situational center. Vestnik Adygeyskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya 4: Estestvenno-matematicheskie i tekhnicheskie nauki. 2021;3(286):63–72. (in Russ). doi: 10.53598/2410-3225-2021-3-286-42-54

[30] Симанков В.С., Шарай В.А. Программное и аппаратное обеспечения подсистем интеллектуального ситуационного центра // Вестник Адыгейского государственного университета. Серия 4: Естественно-математические и технические науки. 2021. № 3(286). С. 63–72. doi: 10.53598/2410-3225-2021-3-286-42-54

[31] Decree of the Government of the Russian Federation No. 80-r dated January 25, 2018 “On the development of project activities in the Government of Russia” (with amendments and additions). (in Russ). [cited 2022 Aug 14] Available from: http://government.ru/docs/31211/

[32] Распоряжение Правительства Российской Федерации № 80-р от 25 января 2018 г. «О развитии проектной деятельности в Правительстве России» (с изменениями и дополнениями). Режим доступа: http://government.ru/docs/31211/ Дата обращения: 13.08.2022.

[33] Methodological recommendations of the Government of the Russian Federation “Guidelines for the organization of project activities in federal executive bodies” No. 1937p-P6 dated March 12, 2018 (as amended). (in Russ). [cited 2022 Aug 14] Available from: http://government.ru/info/31672/ Дата обращения: 13.08.2022.

[34] Методические рекомендации Правительства Российской Федерации «Методические рекомендации по организации проектной деятельности в федеральных органах исполнительной власти» № 1937п-П6 от 12 марта 2018 г. (с изменениями и дополнениями) Режим доступа: http://government.ru/info/31672/ Дата обращения: 13.08.2022.

[35] Methodological guide “Functioning of project offices” (with changes and additions) [internet] Moscow: Tsentr proektnogo menedzhmenta; 2022. (in Russ). [cited 2022 Aug 14] Available from: https://pm.center/bazaznaniy/document/metodicheskoe-posobie-funktsionirovanie-proektnykh-ofisov/

[36] Методическое пособие «Функционирование проектных офисов» (с изменениями и дополнениями) [интернет] М.: Центр проектного менеджмента, 2022. Дата обращения: 13.08.2022. Доступ по ссылке: https://pm.center/bazaznaniy/document/metodicheskoe-posobie-funktsionirovanie-proektnykh-ofisov/

RIGHTS & PERMISSIONS

Eco-Vector