CC BY
63
УДК 681.3
Сивашёв А.А., Беляев Е.М.
ФГБОУ ВПО «Московский государственный технический университет гражданской авиации (МГТУ ГА)», Москва, Россия
ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В РАЗРАБОТКЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ ИНФОРМИРОВАНИЯ ПАССАЖИРОВ О ДВИЖЕНИИ НАЗЕМНОГО ГОРОДСКОГО ПАССАЖИРСКОГО ТРАНСПОРТА
Введение
В настоящее время в современных крупных городах остро стоит проблема загруженности транспортных магистралей. Вследствие урбанизации и автомобилизации населения, существующие дорожные сети уже не справляются с транспортным потоком. Для устранения проблемы без расширения транспортной сети разрабатываются Интеллектуальные транспортные системы (ИТС).
В структуру ИТС входит комплекс взаимосвязанных автоматизированных систем, решающих задачи управления дорожным движением, мониторинга и контроля работы всех видов транспорта и информирования граждан и предприятий об организации транспортного обслуживания на территории региона.
Одной из составляющих Интеллектуальной транспортной системы является Автоматизированная система информирования пассажиров о движении наземного городского пассажирского транспорта. Система позволяет пассажирам общественного транспорта получить оперативные данные о движении транспортных средств с устройств, подключенных к сети Интернет или иным сетям передачи данных (телефонной, сотовой). Основная часть
Работа автоматизированной системы информирования пассажиров основана на непрерывной математической модели (НММ) процесса движения транспортного средства по маршруту на основе использования средств транспортной телематики и спутниковой навигации. Данная модель разработана и описана в [1].
НММ использует преимущества как релейных (информация поступает и обрабатывается только после прибытии транспортного средства на промежуточный либо конечный контрольный пункт), так и импульсных моделей (вся поступающая навигационная информация обрабатывается и используется для непрерывного определения местоположения текущего состояния транспортного средства) движения маршрутного транспортного средства.
В составе автоматизированной системы можно выделить ряд технологий для получения пользователем оперативной информации:
информирование посредством веб-интерфейса; информирование посредством мобильных клиентов (iOS, Android, Windows Phone и других); информирование через «остановочные табло»; СМС-информирование;
голосовое информирование по телефону. Программно-технологический комплекс АСИП внедряется для повышения привлекательности общественного транспорта за счет:
предоставления пассажирам текущей информации о работе пассажирского транспорта в режиме реального времени - в сети Интернет, на мобильных устройствах, на электронных остановочных табло;
заблаговременного планирования пассажирами маршрута передвижения и его корректировки с учетом текущей информации;
предоставления информации для общественного контроля работы пассажирского транспорта.
Пользовательские приложения АСИП используют данные, полученные в результате работы алгоритмов, реализующих НММ, и позволяют пассажирам в режиме реального времени получать информацию о движении транспортных средств и прогнозируемом времени прибытия на остановки.
Основные функции веб и мобильного приложений АСИП:
предоставление следующей основной информации (в табличном и графическом виде):
о действующих маршрутах движения НГПТ; о плановых расписаниях движения ТС по маршрутам на выбранную дату;
о текущих (на текущую дату) расписаниях движения ТС по маршрутам,
о времени прибытия ближайшего ТС на остановки при следовании по маршруту;
отображение на карте реального/близкого к реальному времени перемещения пассажирского транспорта,
отображение на карте трасс маршрутов и остановочных пунктов.
Разработанные пользовательские приложения АСИП кроме стандартных для аналогичных систем функций реализуют ранее недоступные пользователям функции:
подсистема прокладки маршрутов с учётом фактического движения транспорта;
одновременная работа с городскими и региональными маршрутами (муниципальными, межмуниципальными и межсубъектными);
информирование о возможности перевозки маломобильных пассажиров в маршрутном транспорте;
Разработка приложений ведётся с использованием самых современных технологий разработки программного обеспечения
Бизнес-логика веб приложения и программные интерфейсы взаимодействия с базой данных реализованы на скриптовом языке программирования общего назначения PHP. Он имеет инструменты для связи с большим количеством систем управления базами данных. PHP поддерживается большинством хостинг-провайдеров, что позволяет развернуть и поддерживать систему с минимальными затратами.
База данных работает на системе управления базами данных MySQL/MariaDB.
Серверная часть приложения предоставляет собой RESTful сервис. Доступ к данным осуществляется по протоколу HTTP, что позволяет использовать серверные компоненты приложения не только для взаимодействия с веб-приложением, но также для предоставления данных для любого клиентского приложения, например мобильного приложения.
Веб-интерфейс взаимодействует с серверной частью по технологии построениz интерактивных пользовательских интерфейсов веб-приложений AJAX (Asynchronous Javascript and XML), заключающийся в «фоновом» обмене данными браузера с веб-сервером. В результате, при обновлении данных веб-страница не перезагружается полностью, и веб-приложения становятся быстрее и удобнее.
Клиентская часть системы играет ключевую роль в обеспечении интерактивности системы. Именно на нее возлагается переопределение стандартного поведения для создания впечатления живого организма вместо массы бездушных страниц. Именно сторона пользователя системы, получив данные от сервера должна отобразить их в удобочитаемом виде. Исходя из этого, она должна отвечать ряду требований пользователей.
Плюсы "тонкого клиента" очевидны: не нужно обновлять систему до последней версии, ведь на сервере всегда будет новая, стабильно работающая программа. Из требуемого от пользователя программного обеспечения необходим только браузер, который обычно предустановлен во всех операционных системах.
При построении клиентских систем необходимо обращать особое внимание на интерфейс, чтобы у пользователя не возникало вопросов при работе. Одна из основных проблем заключается в перегруженности интерфейса - излишняя сложность использования системы. А главным требованием к хорошему графическому интерфейсу является концепция «делай то, что я имею в виду» или DWIM ( Do What I Mean). DWIM требует, чтобы система работала предсказуемо, чтобы пользователь заранее интуитивно понимал, какое действие выполнит программа после получения его команды.
Вторым немаловажным фактором является корректность отображения на различных типах устройств. В настоящее время большинство людей являются владельцами смартфонов и планшетов, поэтому оптимизация под мобильные устройства является ключевым направлением при разработке системы. Благодаря адаптивному дизайну система способна работать на различных типах устройствах и разрешениях экрана (персональный компьютер, планшет, мобильный телефон).
Существенное преимущество построения веб-приложений для поддержки стандартных функций браузера заключается в том, что функции должны выполняться независимо от операционной системы данного клиента. Вместо того чтобы писать различные версии для Microsoft Windows, Mac OS X, GNU/Linux и других операционных систем, приложение создается один раз для произвольно выбранной платформы и на ней разворачивается. Однако различная реализация HTML, CSS, DOM и других спецификаций в браузерах может вызвать проблемы при разработке веб-приложений и последующей поддержке.
Важную роль в программном обеспечении для спутникового мониторинга играет картографическая основа. Чем более детализированные и качественные карты используются в системе, тем удобнее пользователю вести мониторинг и следить за местонахождением транспортных средств. В настоящей системе используются карты российской компании Спутник, построенные на основе данных открытого картографического сервиса
OpenStreetMap, т.к. они имеют наилучшую детализацию российских городов.
Разработка отдельного приложения под платформу Android связана с её широкой распространённостью, свыше 7 0% всех мобильных устройств работает на данной платформе. В виду их аппа-ратно-технических ограничений, таких как размер экрана, мощности и энергозависимости, возникает необходимость создания приложения, которое бы предоставляло информацию в удобном для восприятия на небольших экранах виде, не требовало больших мощностей устройства, и было бы энергоэффективным и отзывчивым [2]. Всё это влечёт к повышению комфорта пользования системой для людей, пользующихся устройствами, работающими под управлением данной платформы.
Приложение разработано с использованием комплекта средств разработки Android SDK и объект-
но-ориентированного языка программирования общего назначения Java . Основным критерием выбора комплекта средств разработки было то, что он является рекомендуемым инструментом [3] для создания приложений под платформу Android и включают в себя весь необходимый и достаточный набор утилит. Выбор языка программирования обоснован тем, что Android SDK предоставляет программную платформу (framework) и большой набор сопутствующих библиотек для разработки на языке программирования Java.
В приложении имеется внутренняя база данных [4], работающая на системе управления базами данных SQLite. Выбор данной СУБД обоснован тем, что она является компактной и встраиваемой, инструментарий для работы с ней входил в предоставляемые Android SDK компоненты и структура самой базы данных достаточно простая и содержит в себе относительно небольшой объём данных. Таким образом, быстродействие, встраиваемость, компактность и простая интеграция стали основным критерием выбора данной СУБД.
Доступ к данным, как и в веб-клиенте, осуществляется по протоколу HTTP. Взаимодействие с серверной частью заключается в асинхронном запросе необходимых данных и определённой стратегии их хранения. Такие редко меняющиеся данные как список остановок, список маршрутов и др. записываются в базу данных единоразово при загрузке данных по городу и подлежат периодическому обновлению, в то время как данные прогнозов запрашиваются каждый раз заново. Это позволяет уменьшить нагрузку на сеть, что ведёт к увеличению производительности и отзывчивости пользовательского интерфейса.
Заключение
Положительные стороны данного подхода состоят в следующем. В первую очередь достигается максимально эффективное взаимодействие с сетью. Построение интерфейсов при помощи рекомендуемых принципов ведёт к быстрому освоению, удобству пользования, а так же высокой степени отзывчивости системы. Всё это становится возможным при помощи использования особенностей работы самой операционной системы и выбранных инструментов разработки.
Использование современных технологий разработки программного обеспечения положительно влияет на сложность и скорость разработки, уменьшает затраты на поддержку.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ожерельев М.Ю. Повышение качества информационного обеспечения транспортно-телематических систем в городах и регионах: на примере диспетчерского управления пассажирским транспортом : диссертация кандидата технических наук : 05.22.01 / Ожерельев Максим Юрьевич - Москва, 2008. - 184 с.
2. Ермолаев В.А., Юрков Н.К. Риски отказов сложных технических систем -Пенза, «Труды международного симпозиума Надежность и качество», 2014.
3. Садыхов Г.С., Савченко В.П., Казакова О.И. Расчет средних показателей ресурса в заданном режиме эксплуатации через характеристики надежности другого режима. -Пенза, «Труды международного симпозиума Надежность и качество», 2014г
4. Белов А.Г. Влагозащитное покрытие печатных узлов в датчике утечки воды / Белов А.Г., Баннов В.Я., Трусов В.А., Кочегаров И.И., Лысенко А.В., Юрков Н.К. // Современные информационные технологии. 2014. № 19 (19). С. 265-272.
5. Сивашёв А.А. Система информирования пассажиров о движении наземного пассажирского транспорта. Опыт внедрения / Сборник лучших докладов студенческой научно-технической конференции 17 апреля 2014 г. - МГТУ ГА - 2014.
УДК 681.324 Штыков Р.А.
Муромский институт Владимирского государственного университета, Муром, Владмирская обл., Россия
РАЗРАБОТКА ЧИСЛЕННОГО АЛГОРИТМА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДВУХ ГРУПП ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ НИТЕЙ
Для увеличения пропускной способности и надежности функционирования конкретного участка магистрального газопровода (МГ) прокладываются параллельные нитки с общими входами и выходами.
Если параллельные нити имеют одинаковые гидравлические характеристики (диаметры Д и эквивалентные шероховатости к ), то расход газа по ним будет одинаковый. В работах [1,2,3] приведены формулы распределения расхода газа по
ниткам горизонтального газопровода в изотермическом режиме в зависимости от гидравлических параметров параллельных нитей. Эффективным способом для расчета изотермического режима оказалось введение коэффициента расхода кр , что
облегчает реализацию формул при расчете гидравлической сети [4,5]. В работах [6] получены формулы распределения расхода между параллельными нитями наклонного ТП для различных режимов
