Návrh a implementace algoritmů pro údržbu,

Prezentace na téma: "Návrh a implementace algoritmů pro údržbu,"— Transkript prezentace:

1 Návrh a implementace algoritmů pro údržbu,
Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava Hornická-geologická fakulta Institut ekonomiky a systémů řízení Diplomová práce Návrh a implementace algoritmů pro údržbu, správu a využívání prostorových dat - linek městské hromadné dopravy vedoucí diplomové práce: Ing. Tomáš Peňáz Jiří Uchytil

2 pro vyhledávání spojení s využitím
Vysoká škola báňská - Technická univerzita Ostrava Hornická-geologická fakulta Institut ekonomiky a systémů řízení Diplomová práce Návrh a implementace algoritmů pro vyhledávání spojení s využitím existujících tras linek MHD vedoucí diplomové práce: Ing. Tomáš Peňáz Petr Vinkler

3 Zadané úkoly analýza současného stavu
návrh datového modelu (správa, údržba a využívání tématických dat v prostředí GIS) návrh algoritmů na základě vytvořeného datového modelu implementace těchto algoritmů ve vhodném vývojovém prostředí ověření funkčnosti programové aplikace při práci s reálnými daty Úkoly práce Současný stav Datový model Datové zdroje Úprava dat Vývojové prostředí Výsledná aplikace

4 Navržený datový model Základní objekty datového modelu
ZASTAVKA (id, nazev) LINKA (id, cislo) Entity realizující vazby USEK (id, zastavka.id, zastavka.id) LINKA_ZASTAVKA (linka.id, zastavka.id) Úkoly práce Datový model Datové zdroje Úprava dat Vývojové prostředí Současný stav Výsledná aplikace LINKA ZASTAVKA 1 N LINKA_ZASTAVKA USEK

5 Použité datové zdroje Návaznost na ročníkový projekt
liniová vrstva uliční a silniční sítě města Ostravy v měřítku 1:50 000 katastrální mapa v digitální podobě (1:1000) jízdní řád ODIS 98/99 analogová mapa města Ostravy v měřítku 1:18000 Úkoly práce Datový model Datové zdroje Úprava dat Vývojové prostředí Současný stav Výsledná aplikace

6 Příprava datových podkladů
aktualizace vrstvy ulic a doplnění kolejišť (podle mapy katastrální) určení příslušnosti liniových elementů vrstvy ulic k jednotlivým linkám vygenerování tras jednotlivých linek MHD (ARC/INFO) a převod do formátu ESRI Shapefile lokalizace zastávek MHD (vznik vrstvy zastávek) Úkoly práce Datový model Datové zdroje Úprava dat Vývojové prostředí Současný stav Výsledná aplikace

7 Výběr vývojového prostředí
podpora formátu dat s jednoduchou strukturou Úkoly práce Datový model Datové zdroje Úprava dat Vývojové prostředí Současný stav Výsledná aplikace rychlá a snadná tvorba přenositelné aplikace

8 správa dat v prostředí systému ARC/INFO
Současné řešení správa dat v prostředí systému ARC/INFO Úkoly práce Datový model Datové zdroje Úprava dat Vývojové prostředí Současný stav Výsledná aplikace 12,5 2,1 4,3 10,1 7,8

9 Úkoly práce Datový model Datové zdroje Úprava dat Vývojové prostředí Současný stav Výsledná aplikace

10 Základní schéma aplikace
KONFIGURAČNÍ SOUBOR Úkoly práce Datový model Datové zdroje Úprava dat Vývojové prostředí Současný stav Výsledná aplikace APLIKACE PRO SPRÁVU DAT MHD ČTENÍ ZÁKLADNÍ NABÍDKA START KONEC PROHLÍŽEČKA DAT FORMÁTU SHAPE ČTENÍ KONFIGURAČNÍ SOUBOR ÚPRAVA SCHÉMATU ZÁPIS

11 Úvodní formulář Úkoly práce Datový model Datové zdroje Úprava dat
Vývojové prostředí Současný stav Výsledná aplikace

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22 Závěr odpadá nutnost hlubokých znalostí GIS aplikací
malé nároky na diskovou paměť počítače úspory z nákladů na zaškolení obsluhy jednoduchý a přehledný datový model nízké pořizovací náklady

23 Analýza současného stavu
Vlakový jízdní řád Idos, autobusový jízdní řád vyhledávací aplikace MHD (Ostrava, Olomouc, Praha, Brno, Liberec, Pardubice, Hradec Králové a jiné). Úkoly práce Datové zdroje Datový model Vývojové prostředí Současný stav Algoritmus Výsledná aplikace

24 Analýza současného stavu
MHD Ostrava Úkoly práce Datové zdroje Datový model Vývojové prostředí Současný stav Algoritmus Výsledná aplikace

25 Prohledávání do hloubky
Charakteristika: průzkum grafu cestovatelem, který cestuje po hranách grafu a vrací se cestou, kterou přišel. Úkoly práce Datové zdroje Datový model Vývojové prostředí Současný stav Algoritmus Výsledná aplikace

26 Prohledávání do šířky Charakteristika: hledání a označení všech sousedů aktuálních bodů, nalezení nejkratší trasy Úkoly práce Datové zdroje Datový model Vývojové prostředí Současný stav Algoritmus Výsledná aplikace

27 Charakteristika algoritmu
Úkoly práce Současný stav Datové zdroje Datový model Vývojové prostředí Algoritmus Výsledná aplikace Vyhledání spojení Zohlednění časových intervalů mezi sousedními zastávkami Nezávislost na jízdním řádu Grafická prezentace výsledků

28 Rozdělení algoritmu Úkoly práce Současný stav Datové zdroje Datový model Vývojové prostředí Algoritmus Výsledná aplikace Vyhledání zastávek mezi počáteční a koncovou zastávkou Vyhledání linek, potřebných k přesunu po nalezených zastávkách Vykreslení spojení

29 Vyhledání zastávek Nalezená trasa: 1, 2, 6, 7, 8, 9
3 4 10 11 12 5 6 7 8 9 Počáteční zastávka: 1 Koncová zastávka : 9 1 9 Linka Zastávky , 2, 3, 4, 8, 12 , 7, 8, 9 , 2, 6, 10 , 5, 6, 7, 8, 12 , 6, 7, 8, 12 Linka Zastávky , 2, 3, 4, 8, 12 , 7, 8, 9 , 2, 6, 10 , 5, 6, 7, 8, 12 , 6, 7, 8, 12 Úkoly práce Současný stav Datové zdroje Datový model Vývojové prostředí Algoritmus Výsledná aplikace Vlastnosti zastávek: jednoznačný identifikátor jméno seznam úseků seznam zastávek čas Nalezená trasa: 1, 2, 6, 7, 8, 9

30 Vyhledání linek Nalezená trasa: 1, 2, 6, 7, 8, 9 Zastávka č.1:
Úkoly práce Současný stav Datové zdroje Datový model Vývojové prostředí Algoritmus Výsledná aplikace 1 2 6 7 8 9 Nalezená trasa: 1, 2, 6, 7, 8, 9 3 4 2 Linka Zastávky , 2, 3, 4, 8, 12 , 7, 8, 9 , 2, 6, 10 , 5, 6, 7, 8, 12 , 6, 7, 8, 12 Linka Počet Zastávka č.6: Linka Počet Zastávka č.1: Výsledná kombinace linek: linka 3: zast. 1 – 6 linka 4: zast. 6 – 7 linka 2: zast. 7 – 9

31 Vykreslení trasy Detailní vykreslení Vykreslení pomocí vrstvy ulic:
Úkoly práce Současný stav Datové zdroje Datový model Vývojové prostředí Algoritmus Výsledná aplikace Vykreslení pomocí vrstvy ulic: Vyběr arků z podkladní vrstvy ulic Označení počátečního a koncového arku, na kterých leží počáteční, resp. koncová zastávka Nalezení arků, ležících mezi počátečním a koncovým Nalezení části počátečního a koncového arku, která se bude vykreslovat (od začátku po zastávku, nebo od zastávky do konce)

32 Vykreslení trasy Schématické vykreslení
Úkoly práce Současný stav Datové zdroje Datový model Vývojové prostředí Algoritmus Výsledná aplikace Přímé propojení vybraných zastávek

33 Popis aplikace Vznik aplikace za účelem otestování navrženého algoritmu na cvičných datech na reálné síti MHD Úkoly práce Současný stav Datové zdroje Datový model Vývojové prostředí Algoritmus Výsledná aplikace

34

35

36

37 Závěr původní záměr: nejkratší trasa => použití prohledávání do šířky vzhledem k časové náročnosti upuštěno od původního záměru nalezená trasa je kompromisem mezi nejkratší trasou a trasou s nejmenším počtem přestupů