Оптимизация процесса составления расписания для движения городского общественного транспорта
Разработка программно-информационной системы для автоматизации составления расписания городского трамвая. Создание графика для движения транспорта, посредством проведения экспериментов, за счет оптимизации бизнес-процессов на транспортных предприятиях.
Рубрика | Транспорт |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 29.06.2018 |
Размер файла | 483,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Волжский политехнический институт (филиал) Волгоградский государственный технический университет
Оптимизация процесса составления расписания для движения городского общественного транспорта
Казачков А.Д.
Рыбанов А.А.
В данной статье рассмотрены методы оптимизации городских транспортных систем на примере разработанной в рамках бакалаврской работы - программно-информационной системы для автоматизации составления расписания городского трамвая. Проанализированы главные проблемы создания такой программной системы и приведен сравнительный анализ систем-аналогов. Выявлена и обоснована актуальность разработки программно-информационных систем такого рода, посредством проведения экспериментов, за счет оптимизации бизнес-процессов на транспортных предприятиях.
Похожие материалы
· Сравнительный анализ библиотек, поддерживающих контрактное программирование
· Разработка web-ориентированной системы электронного портфолио
· Автоматизация процесса оценки выпускных квалификационных работ на основе компетентностного подхода
· Разработка информационной системы поддержки выполнения выпускной квалификационной работы
· Разработка web-ориентированной и мобильного приложения системы учета и анализа взаимодействия ВУЗа с потенциальными абитуриентами
Введение
Пассажирский транспорт является неотъемлемой частью жизни в современных городских условиях. В работе представлен аналитический обзор различных программных решений, в той или иной степени решающий проблему автоматизации транспорта.
Постановка проблемы
Проблемы автоматизации процессов на транспорте в городских условиях обусловлены по большей части ситуативностью и большим влиянием человеческого фактора. Особую сложность вызывает автоматизация процесса составления расписания движения трамваев, которая обосновывается в работе А.М. Горбачева [2]. Несмотря на это, актуальность и востребованность автоматизированного средства для расчета расписания движения общественного транспорта очень велика.
Цель данной работы: оптимизация процессов по составлению расписания движения трамваев с использованием логистических моделей. Для достижения поставленной цели необходимо решения следующих исследовательских задач:
1. Математическое описание критериев качества меню пользователя;
2. Разработка алгоритмов и программная реализация web-ориентированной информационной системы оценки меню пользователя.
3. Экспериментальная оценка эффективности предлагаемых критериев и алгоритмов.
Обзор программных интеллектуальных транспортных систем
В области интеллектуализации транспортных систем существует множество актуальных областей. Для решения множества проблем и упрощения процессов на транспорте в городах существует ряд программных решений, таких как: PTV Visum, Aimsun, TRANSYT. К сожалению, полноценных программных средств, позволяющих оперативно составлять расписание движения трамваев либо не существует, либо не имеют распространения.
Транспортные модели могут быть двух видов:
· Математические делают упор на законы движения транспорта, представленных в виде формул, систем уравнений;
· Имитационные моделируют поведение отдельных транспортных средств, работу и поведение водителей и светофоров.
Наиболее выгодным вариантом является использование обоих видов моделей во взаимосвязи.
Среди теоретических и практических проблем автоматизированного расчета расписания движения общественного транспорта особое место занимает проблема сбора и систематизации входных данных для подачи их в алгоритм работы системы. В настоящее время существуют метрики для оценки трудоемкости работ, выполненных программистом, ориентированные на анализ программного кода. Тем не менее, решение проблемы оценки трудоемкости и стоимости выполненных работ по составлению расписания информационной системы является актуальной задачей.
Оценка эффективности и трудоемкости процесса составления расписания движения общественного транспорта может быть определена на следующих этапах проектирования:
1. При сборе и использовании входных данных для составления расписания;
2. При расчете основных коэффициентов и составлении каркаса и структуры таблицы расписания;
3. При редактировании черновых вариантов расписания.
Наиболее точную оценку трудоемкости и эффективности автоматизации процесса составления расписания движения общественного транспорта можно выявить, сравнив существующие программные продукты, реализующие эту задачу в той или иной мере, на основе следующих критериев:
· Форма отображения расписания;
· Способ ввода информации о маршрутах;
· Хранение информации о парке подвижного состава;
· Формирование расписания по единицам парка подвижного состава;
· Качество оптимизации маршрута.
Для исследования трудоемкости и эффективности автоматизации процесса составления расписания движения общественного транспорта могут быть использованы следующие программные продукты: VISUM, AIMSUM, TRANSYT, BUS62, РДТТ. Проведем сравнительный анализ данных программных продуктов с точки зрения их применения для решения задачи получения метрик физической схемы базы данных.
В качестве критериев для сравнительного анализа программных продуктов, выберем следующие:
1. A1 -- форма отображения расписания;
2. A2 -- способ ввода информации о маршрутах;
3. A3 -- хранение информации о парке подвижного состава;
4. A4 -- формирование расписания по единицам парка подвижного состава;
5. A5 -- качество оптимизации маршрута.
Для определения весов критериев воспользуемся аналитической иерархической процедурой Саати.
Диаграмма весовых коэффициентов для критериев A1, A2, A3, A4, A5 представлена на рис. 1
Рисунок 1. Весовые коэффициенты критериев качества
Сравнительный анализ программных продуктов для автоматизированного расчета расписания движения общественного транспорта показал, что только два из пяти рассмотренных программных средств имеют значения интегрального показателя качества, превышающего базовое значение. Одна из таких систем -- Программно-информационная система автоматизированного расчета расписания движения общественного транспорта (разработка Волжского политехнического института (филиал) ВолгГТУ). Предлагаемая методика экспертной оценки позволяет определить не только направления дальнейшего совершенствования программного продукта, но и количественно оценить его качество с точки зрения уровня реализуемых функций. программный информационный трамвай транспорт
Математическое описание алгоритма составления расписания
Для автоматизации составления расписания на ЭВМ вводятся следующие исходные данные:
· {S} -- множество контрольных точек (парков, отстойных площадок и конечных станций), между которыми осуществляется движение (географическая информация и дополнительные атрибуты контрольных точек);
· {T} -- множество матриц, представляющих время хода по периодам суток между контрольными точками;
· {N} -- вектор, в котором содержится распределение подвижного состава по категориям. Категории определяют время работы на линии подвижного состава, количество смен в данном наряде и другие характеристики, относящиеся к режиму труда и отдыха.
Расчет начального интервала:
,
Где I -- рекомендуемый интервал; Tr -- время пробега по трассе между первой и второй конечными станциями; St1 и St2 -- рекомендуемые стоянки на перовой и второй конечных станциях; n -- число единиц подвижного транспорта.
Время первого отправления для каждой конечной станции Tst рассчитывают как:
,
Где Tendstj -- время начала работы j-й станции; Tpist -- время начала работы i-го парка;
RunTime(Tstart, M) -- функция прямого отсчета времени пробега от парка до конечно станции, в которой Tstart -- время начала отправления, М -- соответствующая матрица со значительным физическим и моральным устареванием вагонов и качеством подвижного состава, эксплуатируемого на линии.
В соответствии с результатами сравнительного анализа методом Саати, было выявлено, что основной задачей моделирования системы составления расписания является -- визуализация процесса ввода данных. Для решения этой задачи была использована библиотека Gmap, API который был использован для реализации функции составления и редактирования маршрутов.
Рисунок 2. Система составления маршрутов
Проверка системы
Для проверки соответствия функционала системы решению главной задачи, выявленной в ходе исследования, а именно -- создание среды для визуального ввода входных параметров, было решено провести экспериментальную оценку интерфейса программы в случае добавления карты для маршрута, как наиболее длительного процесса. Для проведения эксперимента была выбрана бесплатная программа CogTool -- программа для прототипирования и оценки затраченного времени на выполнение тех или иных операций в интерфейсе программы.
Ниже представлена структура интерфейса с установленными связями.
Рисунок 3. Структура интерфейса
В процессе эксперимента был смоделирован процесс составления карты, который включал добавление маршрута, добавления трамвая и добавления водителя. Использовались реальные макеты интерфейса программы и были сымитированы нажатия на все необходимые управляемые элементы программы
Рисунок 4. Процесс составления карты
После выполнения всех действий программа выдает результат в виде диаграммы, показывающей список действий в зависимости от временной шкалы.
Рисунок 5. Процесс составления карты
В результате эксперимента, процесс добавления карты в системе занял 2 минуты 47.3 секунд. В реальных условиях, при ручном составлении расписания этот процесс в среднем занимаем 30 минут.
Заключение
Программное средство для автоматизации составления расписания городских трамваев позволит снизить трудовые, финансовые и временные затраты на процесс составления расписания и позволит повысить эффективность перевозок.
Список литературы
1. Полиномиальный алгоритм построения расписания грузовых перевозок одним локомотивом между тремя железнодорожными станциями / А.А Карпычев.
2. Горбачев, А.М. Современные технологии - транспорту [Текст] - 2014. - № 4. - С. 27-31.
3. Аллилуева, Н.С. ТЗ [Текст] - 2015. - № 1.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Анализ статистики и причин дорожно-транспортных происшествий и характеристика маршрутной сети городского общественного транспорта Витебска. Разработка предложений по совершенствованию организации движения и снижения аварийности общественного транспорта.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 17.03.2011Общие сведения о лицензировании перевозочного процесса, технология составления расписания воздушных судов. Формирование, издание, оперативная корректировка расписания и ведение нормативно-справочной информации. Методика формирования расписания движения.
контрольная работа [43,9 K], добавлен 17.05.2010Особенности городского движения и социальный аспект логистики в пассажирских перевозках. Анализ пассажиропотоков и организации функционирования городского пассажирского транспорта. Оценка использования парка подвижного состава автотранспортной фирмы.
курсовая работа [116,8 K], добавлен 10.01.2017Основные виды городского пассажирского транспорта. Учет факторов при выборе видов транспорта подвижного состава. Выбор экономически эффективного вида транспортных средств. Выбор вида городского пассажирского транспорта на вновь открываемый маршрут.
курсовая работа [155,4 K], добавлен 15.01.2011Понятие регулирования деятельности городского общественного транспорта и анализ работы органов муниципальной власти. Современные подходы к управлению пассажирским перевозками в городах России. Роль городского пассажирского транспорта для граждан.
курсовая работа [36,4 K], добавлен 30.06.2010Графоаналитический метод по выбору типа и определения числа автобусов по часам суток, расчет их числа и интервалов движения. Порядок составления рабочего автобусного расписания. Определение основных технико-эксплуатационных и экономических показателей.
курсовая работа [112,5 K], добавлен 01.02.2012Роль отделения дороги в решении задач железнодорожного транспорта. Разработка графика движения поездов, основные исходные данные для его составления. Определение наличной пропускной способности перегонов. Организация местной работы на участках отделения.
курсовая работа [694,6 K], добавлен 08.05.2011Ознакомление с понятием городского транспорта; его развитие за рубежом. Метрополитен, трамвай, троллейбус, автобус, такси как основные виды пассажирского транспорта. Поиск более совершенных решений в части организации движения. Примеры решения задач.
контрольная работа [25,6 K], добавлен 09.05.2014Городская железная дорога, вагоны которой приводились в движение лошадьми. Открытие первого электрического трамвая в Самаре. Суткевич Павел Антонович - создатель самарского трамвая. Преимущества трамвая над другими видами общественного транспорта.
реферат [1,2 M], добавлен 23.11.2014Маршрутная система г. Тамбова, показатели работы предприятий городского пассажирского транспорта. Комплекс технических средств автоматизированной системы управления городским маршрутизированным транспортом. Системы местоопределения подвижных объектов.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 21.06.2015Анализ пассажирского транспорта с позиции важного элемента социальной инфраструктуры. Обеспечение потребности жителей в городских, пригородных и междугородных перевозках. Проблемы общественного транспорта и осуществление диспетчерского управления.
контрольная работа [24,6 K], добавлен 26.01.2011Выбор места экипировки, организация ТО-2 и способ обслуживания поездов. Определение эксплуатируемого парка локомотивов грузового и пассажирского движения. Составления расписания движения пассажирских поездов. Определение количества локомотивных бригад.
курсовая работа [844,4 K], добавлен 20.05.2015Общая характеристика транспортной сети города Гомеля. Характеристика городского автобусного маршрута №17. Роль и значение скорости движения автобуса на маршруте. Основные факторы, влияющие на техническую скорость движения городского автобуса по маршруту.
дипломная работа [429,5 K], добавлен 25.07.2012Особенности логистического подхода в организации функционирования городского пассажирского транспорта. Анализ и оценка пассажиропотоков и организации обслуживания населения городским пассажирским транспортом на территории Майского муниципального района.
дипломная работа [625,0 K], добавлен 15.01.2017Государственное регулирование и анализ состояния транспортной деятельности. Стратегические направления развития транспортно-логистической системы города, общественного пассажирского транспорта, технологий обслуживания грузовых и пассажирских потоков.
контрольная работа [20,8 K], добавлен 25.09.2011Организационно-правовые основы процесса обеспечения населения услугами общественного транспорта в РФ. Анализ практики и проблем регулирования органами местного самоуправления Челябинска процессов обеспечения населения услугами общественного транспорта.
дипломная работа [534,7 K], добавлен 23.08.2012История возникновения городского транспорта. Легковой извоз, история трамваев в России. Этапы развития городского транспорта в Верхнеуденске (Улан-Удэ). Предки троллейбуса, электромобили Романова с двумя двигателями. Трамвайное движение в Улан-Удэ.
курсовая работа [7,1 M], добавлен 04.09.2015Разработка маршрута движения между пунктами перевозки пассажиров. Составление схемы международного маршрута. Определение пассажиропотока. Составление расписания движения автобусов и графика работы водителей. Методика определения выручки от перевозки.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 16.01.2012Пересечение улиц Тихоокеанская – Проф. Даниловского: перспективная интенсивность, допустимые скорости на подходах и задержки. Организация движения транспорта и пешеходов на предлагаемой сети улиц, сложность и опасность перекрёстков, маршруты транспорта.
курсовая работа [599,0 K], добавлен 07.07.2008Классификация детекторов транспорта. Основные методики учета интенсивности дорожного движения. Система контроля и регистрации интенсивности дорожного движения "ЭЛИС ЕС-05". Комплексная дорожная лаборатория "Трасса". Учет проезжающего транспорта в США.
реферат [1,1 M], добавлен 24.01.2015