vedoucí bakalářské práce: Využití analytických nástrojů GIS, při správě a údržbě nápojových automatů na území města Ostravy vedoucí bakalářské práce: Ing. David Vojtek Tomáš Kopec 2005/2006

Správa nápojových automatů a GIS firma provozující nápojové automaty na území města Ostravy se rozhodla pro svou správu využít možností geografického informačního systému pomocí analytických nástrojů GIS optimalizovat každodenní chod firmy a tím pokud možno snížit náklady geografický informační systém je možno využít pro hledání optimálních tras rozvozu surovin, ale také můžeme evidovat a analyzovat poruchovost a obslužnost Cíle práce Data Programové prostředky Síťové analýzy Datový model Lokalizace Silniční síť Generování tras Míra obslužnosti Poruchovost

Cíle práce zmapovat současný stav připravit data pro síťové analýzy návrh datového modelu pro informační systém sledování základních parametrů nápojových automatů (plnění, obslužnost a poruchovost) návrh optimalizovaných tras pro individuální obsluhu nápojových automatů v servisní oblasti Cíle práce Data Programové prostředky Síťové analýzy Datový model Lokalizace Silniční síť Generování tras Míra obslužnosti Poruchovost

Data silniční síť ve formátu *.shp (magistrát města Ostravy), nutná pro provedení síťových analýz firma poskytla informace o automatech - lokalizace(čísla budov,názvy firem) - počty vydaných porcí, cena nápoje, datumy instalací a oprav apod. Livemap města Ostravy (magistrátní server) Cíle práce Data Programové prostředky Síťové analýzy Datový model Lokalizace Silniční síť Generování tras Míra obslužnosti Poruchovost

Programové prostředky ArcGIS 9.0 – ArcMap, ArcToolbox, ArcCatalog - lokalizace zdrojů (připojení magistrátního serveru gisova.mmo.cz ) ArcView 3.2 - Network Analyst - síťové analýzy (optimální trasy) - Spatial Analyst – prostorové analýzy (míra obslužnosti) MS Access (datový model), MS Excel Cíle práce Data Programové prostředky Síťové analýzy Datový model Silniční síť Generování tras Míra obslužnosti Poruchovost

Síťové analýzy 1/4 analytické operace prováděné nad liniovou vrstvou(dopravní síť) je nutné zavést pravidla pohybu po síti nejběžnější síťové analýzy - hledání optimální trasy(nejkratší, nejrychlejší) - alokace zdrojů - je to vhodná úloha např. pro řešení dopravní dostupnosti území - vyhledávání části dopravní sítě z určitého území(strom minimálního rozpětí) Cíle práce Data Programové prostředky Síťové analýzy Datový model Lokalizace Silniční síť Generování tras Míra obslužnosti Poruchovost

Síťové analýzy 2/4 u hledání optimální cesty jde o vyhledávání optimální trasy pohybu po síti od zadaného zdroje k zadanému spotřebiteli – mezi uzly sítě hledáme buď nejkratší cestu přesunu nebo jsou jednotlivé úseky ohodnocené, pak hledáme cestu s nejnižším oceněním pro každou trasu můžeme definovat kromě počátku a konce i body přes které musí trasa vést Cíle práce Data Programové prostředky Síťové analýzy Datový model Lokalizace Silniční síť Generování tras Míra obslužnosti Poruchovost

Síťové analýzy 3/4 modifikaci této analýzy je hledání optimální okružní trasy(tzv. problém obchodního cestujícího) obchodní cestující musí navštívit v co nejefektivnějším pořadí všechny lokality v dané oblasti právě jednou a vrátit se zpět do východiska (např.doplnění surovin do automatů) Cíle práce Data Programové prostředky Síťové analýzy Datový model Lokalizace Silniční síť Generování tras Míra obslužnosti Poruchovost

Síťové analýzy 4/4 Optimální trasa přes povinné zastávky Optimální okružní cesta

Datový model pro správu nápojových automatů a následné analýzy byl navržen datový model Cíle práce Data Programové prostředky Síťové analýzy Datový model Lokalizace Silniční síť Generování tras Míra obslužnosti Poruchovost

Lokalizace automatů protože informace, které se týkaly umístění jednotlivých automatů, nebyly vždy úplně přesné a kompletní byla zvolena ruční lokalizace zdrojů lokalizace byla prováděna v ArcMapu připojením Livemap z magistrátního serveru gisova.mmo.cz Magistrát města Ostravy poskytuje mapové služby, které jsou zpracovávány technologii ArcIMS od firmy ESRI (technologie ArcIMS je internetová aplikace umožňující prezentovat mapy, data a služby GIS v prostředí internetu ) tato interaktivní mapa je vhodná, protože obsahuje všechny důležité informace (adresné body, názvy ulic, č.p.) Cíle práce Data Programové prostředky Síťové analýzy Datový model Lokalizace Silniční síť Generování tras Míra obslužnosti Poruchovost

Silniční síť 1/3 v silniční síti byla rovněž opravena topologie mimoúrovňové křížení silnic (upraveny nadjezdy a podjezdy) zabránění nepřirozenému průchodu v síti doplnění jednosměrných ulic silniční sítě-položka ONEWAY – povolený průchod hodnota FT – průběh povolen z počátečního do koncového bodu linie hodnota TF – průběh povolen z koncového do počátečního bodu linie hodnota N – průběh zakázán v obou směrech hodnota 0 – průběh povolen v obou směrech(bez omezení) v silniční síti byla rovněž opravena topologie - musí být dodržena kontinuita Cíle práce Data Programové prostředky Síťové analýzy Datový model Lokalizace Silniční síť Generování tras Míra obslužnosti Poruchovost

Silniční síť (silnice s omezením) Cíle práce Data Programové prostředky Síťové analýzy Datový model Lokalizace Silniční síť Generování tras Míra obslužnosti Poruchovost Ukázka silnic s omezeným průchodem

Silniční síť (mimoúrovňové křížení) mimoúrovňová rovina Cíle práce Data Programové prostředky Síťové analýzy Datový model Lokalizace Silniční síť Generování tras Míra obslužnosti Poruchovost Trasa 3 odpovídá skutečnosti a je 1277 metrů dlouhá Trasa 2 počítá se správným vyznačením směru a je 451 metrů dlouhá Trasa 1 je nejkratší spojnice bodů a měří 271 metrů

Generování tras pro doplňování 1/4 optimální trasa byla hledána na základě nejkratší časové průchodnosti sítě byl vytvořen nový atribut pro průměrnou rychlost a kvalifikovaným odhadem přiřazeny jednotlivým silnicím třídy Cíle práce Data Programové prostředky Síťové analýzy Datový model Lokalizace Silniční síť Generování tras Míra obslužnosti Poruchovost I.Třída = 80 km/h II.Třída = 45 km/h III.Třída = 25 km/h

Generování tras pro doplňování 2/4 v magistrátních datech siliční sítě je položka Lenght (délka úseku), takže byl vytvořen nový atribut Seconds a pomocí Field Calculator spočítán čas pro jednotlivé úseky Cíle práce Data Programové prostředky Síťové analýzy Datový model Lokalizace Silniční síť Generování tras Míra obslužnosti Poruchovost nově vzniklou položku po přidání aliasu seconds ve vlastnostech atributové tabulky, Network Analyst zohlední pro výpočet nejoptimálnější cesty

Generování tras pro doplňování 3/4 pro hledání optimální trasy slouží ArcView Network Analyst pod položkou Find best route můžeme navolit parametry: zastávky, které chceme navštívit pořadí v jakém chceme zastávky navštívit, nemusíme řešit díky položce Find Best Order dále můžeme navolit podle čeho se má optimální trasa hledat [Properties] zde jsem změnil hodnotu Lenght za Seconds Cíle práce Data Programové prostředky Síťové analýzy Datový model Lokalizace Silniční síť Generování tras Míra obslužnosti Poruchovost po té můžeme nechat Network Analyst zpracovat zadané údaje

Generování tras pro doplňování 4/4 výsledek analýzy se nám automatický zobrazí v mapě a navíc nám aplikace vypíše parametry trasy (délku, pořadí, čas, směry,ulice) PATH_ID LABEL F_COST T_COST 1 Firma 0.00 2 Hornbach 442,807 442.81 3 455,942 455.94 4 ZŠ Dětská 737,08 737.08 5 Stanice mladých přírodovědců 753,158 753.16 6 Stanice mladých turistů 871,742 871.74 7 872,362 872.36 8 VŠB-TU 991,994 991.99 9 992,144 992.14 10 VŠB Hala 1098,427 1098.43 11 VŠB Podeště 1291,541 1291.54 12 Penam 1550,493 1550.49 13 DDM 2221,717 2221.72 14 ZŠ Zelená 2391,063 2391.06 15 MNOF 2534,621 2534.62 16 2564,37 2564.37 17 ZŠ Ostrčilova 2737,03 2737.03 18 3122,583 3122.58 Total distance 38,020 KM Cíle práce Data Programové prostředky Síťové analýzy Datový model Lokalizace Silniční síť Generování tras Míra obslužnosti Poruchovost parametry trasy mohou sloužit jako návod pro operátory

Analýza míry obslužnosti cílem bylo zjistit nejobsluhovanější automaty a zobrazit, kde se tyto místa nacházejí porovnání rozdílu v jednotlivých obdobích (zima/léto) dotazy vytvořené v Accessu sloužily jako základ pro vizualizaci v ArcView propojením jednotlivých tabulek pomocí funkce Join a pomocí Field Calculatoru a následných úprav v Legend Editoru byly vizualizovány jednotlivé stavy porcí Cíle práce Data Programové prostředky Síťové analýzy Datový model Silniční síť Generování tras Míra obslužnosti Poruchovost

Poruchovost 1/3 cílem této analýzy bylo zjištění: -nejporuchovější automat z hlediska typu -nejporuchovější automat z hlediska umístění -nejčastější poruchu -závislost obslužnosti na poruchovosti poruchovost byla řešena stejným způsobem jako obslužnost na základě statistických dotazů připravených v Accessu a následných úpravách v ArcView Cíle práce Data Programové prostředky Síťové analýzy Datový model Silniční síť Generování tras Míra obslužnosti Poruchovost

Vliv obslužnosti na poruchovost také bylo šetřeno jestli se projeví vliv obslužnosti na poruchovost (jestli automaty s velkým výdejem porcí budou častěji pokažené – což se potvrdilo) vizualizace byla prováděna pro jednotlivé části Ostravy Cíle práce Data Programové prostředky Síťové analýzy Datový model Silniční síť Generování tras Míra obslužnosti Poruchovost Ukázka vlivu obslužnosti na poruchovost v oblasti MNOF pro jednotlivé automaty

Použité zdroje http://www.geoinformatics.upol.cz/studium/bakalarky/Krejci2005/index.htm http://gis.vsb.cz/GISacek/GISacek_2003/Sbornik/Renner/renner.ppt#6 http://gis.vsb.cz/GISacek/GISacek_2000/sbornik/Uchytil/uchytil.ppt#16 Tomášek J.:Analýza svozu tuhého komunálního odpadu s využitím GIS, Diplomová práce 2000 TUČEK J.: Geografické informační systémy – Principy a praxe, ComputerPress 1998 Rapant, P.: Úvod do geografických informačních systémů. Skripta PGS Sborníky z konferencí: ESRI European User Conference, ESRI User Conference Cíle práce Současný stav Data Síťové analýzy Datový model Silniční síť Generování tras Míra obslužnosti Poruchovost Programové prostředky

Děkuji za pozornost..