На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


курсовая работа Анализ программ ГИС класса в транспортной логистике

Информация:

Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 16.09.2012. Сдан: 2012. Страниц: 13. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


    Содержание:
Введение…………………………………………………………………………...3
Глава 1. Географические иинформационные системы ……………………………4
           1.1.Общее представление о ГИС………………………………………… 4
        1.2.Основные этапы развития ГИС ………………………………………5

        1.3. Программное обеспечение ГИС …………………………………….7

        1.4. Карты как основа ГИС. Понятие о геоинформационном              
        картографировании ……………………………………………………….9
        1.5.Типы ГИС …………………………………………………………….11
Глава 2. ГИС на транспорте …………………………………………………….12
       2.1 Применение ГИС на транспорте ……………………………………12
           2.2. ГИС в логистике …………………………………………………….17
           2.3 Управление парком транспортных  средств ………………………..23
       2.4 Преимущества продуктов ESRI для  построения 
       транспортных ГИС ………………………………………………………24
Глава 3. Анализ программ ГИС класса ………………………………………..27
           3.1. Анализ программы “ОПТИМУМ ГИС” …………………………..27
       3.2. Анализ программы MapInfo Professional …………………………..36
       3.3. Анализ функциональных возможностей ГИС программ транспортной логистики……………………………………………….………..39
Заключение ………………………………………………………………………41
Список литературы ……………………………………………………………...42
Приложение А 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

    Географические  информационные системы (ГИС) - это успешно  развивающаяся информационная технология, эффективно применяющаяся во многих отраслях, в том числе и на транспорте. При этом у транспортных ГИС есть одна важная особенность - самый широкий круг пользователей, которым нужна транспортная информация. Это сами дорожники, то есть те, кто создает и поддерживает транспортные сети в рабочем состоянии. Это те, кто осуществляет перевозки по транспортным артериям. Это и все мы, поскольку пользуемся транспортом для проезда. И всем нам, рядовым пассажирам и водителям, профессионалам перевозок и обслуживания дорог, нужна информация о транспортных сетях и объектах.
    В результате столь массового спроса транспортная информация является очень  ценным ресурсом. Но при этом оказывается, что хотя в целом потребность  в такой информации высока, реально  лишь немногие из потенциальных пользователей способны оплатить создание больших объемов данных о транспортных сетях. Действительно, каждому из нас нужны карты дорог, транспортные схемы на большие территории. Но ни частные лица, ни небольшие компании не в состоянии самостоятельно провести сбор информации и создать собственные базы данных по дорогам на обширную территорию. Такое под силу только крупным компаниям и, прежде всего, государству, собирающему налоги со всех нас, в том числе и на развитие транспорта. То есть, на государственном уровне должна быть служба, обладающая актуальной базой детальных данных по транспортной сети страны и предоставляющая эту информацию всевозможным потребителям.
    В Северной Америке и Европе уже  давно созданы такие базы данных, и они широко доступны. Сегодня  можно приобрести готовый ГИС-пакет, подключить дорожную БД и "ездить" по этой электронной карте. Для этого нужна не только графика, изображающая дороги, но и информация об их связности, типе покрытия, доступности. Там всё это есть, а в России пока с этим плохо. Да, есть множество ведомственных информационных систем, каждая из которых содержит кусочек общей картины, но они разрознены, мало совместимы и практически не доступны массовому потребителю. Создание единой информационной основы поможет решить эту проблему. Но уже и сейчас можно сделать многое.
    Что такое транспорт вообще, с точки зрения ГИС? Автомобильные и железные дороги, речные и морские пути, порты и аэропорты, трубопроводы - всё это транспорт. Все имеют свою специфику, но есть и общие черты. Программные средства ГИС от ESRI достаточно гибки и разнообразны, они успешно применяются на всех видах транспорта. Мы рассмотрим некоторые варианты использования наших ГИС-технологий в транспортной логистике.[5] 

Глава 1. Географические иинформационные системы. 

      1.1.Общее представление о ГИС 

      Термин "географическая информационная" система является дословным переводом с английского "Geographic(al) information system". Различные определения ГИС, отражают историю эволюции ГИС как синтеза методов и средств, первоначально развивавшихся в системах автоматизированного проектирования, автоматизированного картографирования, цифровой обработки данных дистанционного зондирования и управления базами данных. Одно из первых определений ГИС в русской литературе гласит: "ГИС - это аппаратно-программный человеко-машинный комплекс, обеспечивающий сбор, обработку, отображение и распространение пространственно-координированных данных, интеграцию данных и знаний о территории для их эффективного использования при решении научных и прикладных задач, связанных с инвентаризацией, анализом, моделированием, прогнозированием и управлением природной средой и территориальной организацией общества".
      Следует подчеркнуть два определяющих момента:
      - географические информационные  системы, прежде всего, имеют дело с географической информацией, тематически разнообразной, сопоставимой, координированной, масштабированной и генерализованной в пространстве и времени;
      - используют законы информатики,  которая в свою очередь есть "система знаний, относящихся к производству, переработке, хранению и распространению всех видов информации в обществе, природе и технических устройствах".
      Изучение  конкретного пространства - привилегия не только ГИС. Изначально изучение пространственных форм объектов реального мира относится к основным задачам математики. Космическое и земное пространство исследуется также физическими науками. Изучение пространственных представлений действительности входит в задачи математико-картографического моделирования. Специфика геоинформационного изучения пространства состоит в использовании геоинформационных моделей действительности и в их разработке в комплексе с методами других наук. Но изучение только пространственного расположения - сильное сужение задачи, важен учет существа явлений, их пространственного состояния, структуры, взаимосвязей и функционирования.
      Термин  ГИС часто употребляется и  в другом значении - он обозначает программное  средство ГИС, программный продукт, ГИС-пакет, обеспечивающий функционирование ГИС как системы (ГИС ArcView , ГИС IDRISI).[2] 
 

1.2. Основные этапы развития ГИС 

      Начальный этап становления автоматизации  обработки пространственной информации связан с открытием доступа к  ЭВМ, в первую очередь на Западе, не только для пользователей-математиков  и системных программистов и относится к концу 50-х годов. Начало положило создание достаточно простых картографических изображений, в основном картограмм, выводимых на геометрически неточное алфавитно-цифровое печатающее устройство (АЦПУ). Первым значительным пакетом программ для этих целей стал SYMAP, выпущенный в 1967 году Гарвардской лабораторией машинной графики и пространственного анализа.
      Первоначально ГИС предназначались для решения  достаточно узких задач, в первую очередь инвентаризации земельных  или экономических ресурсов, обработки статистической информации. Первые ГИС появились в Швеции в середине 60-х годов. В период 1963-1971 годов велась разработка Канадской лесной ГИС, которая до сих пор остается одной из крупнейших.
      До 1980 года из-за высоких цен на аппаратуру интерес к этим технологиям в России проявляли лишь крупные государственные научные и производственные организации. Затем затраты на применение ЭВМ существенно снижались, примерно на порядок за каждые шесть лет. Основной причиной прогресса в ГИС-технологиях с начала 90-х годов, несомненно, явилось развитие и распространение электронно-вычислительной техники, и именно персональных компьютеров (ПК). Особенно сказались повышение быстродействия ПК, значительное увеличение оперативной и дисковой памяти, новых запоминающих устройств, повышение качества графических устройств ввода и вывода картографической и аэрокосмической информации. И конечно - доступность программных средств ГИС мирового уровня, допускающих многовариантное их использование. Крупные фирмы-производители программных ГИС-продуктов, такие как ESRI, ERDAS, INTERGRAF , предоставили свои пакеты бесплатно или с большими скидками целому ряду научных и образовательных организаций, что способствовало скорейшему освоению и использованию ГИС-технологий, позволило быстрее увидеть и оценить перспективы. Правда, это явление существенно затормозило процесс создания отечественных ГИС-продуктов, в теоретических разработках и в программном обеспечении отдельных модулей которых были уже достигнуты значительные результаты на начальных стадиях работ по автоматизации.
      Потребность в использовании и создании ГИС, анализе количественных и качественных показателей пространственно привязанных  объектов и явлений возникает  в настоящее время у представителей различных областей деятельности и профессиональных знаний - науки, техники, образования, управления, маркетинга и многих других. Отсюда все возрастающий интерес к ГИС и геоинформационным методам.
      Роль  ГИС не ограничивается сбором, обработкой, хранением и передачей информации. Для наук о Земле ГИС стала одним из основных инструментов моделирования природных, хозяйственных, социальных процессов и ситуаций, изучения их связей и взаимодействий, прогнозирования развития в пространстве и времени, получения новой качественной и количественной информации, а главное средством обеспечения (поддержки) принятия решений управленческого характера и представления выводов. Каждая из наук, имеющих дело с пространственно распределенной информацией, предоставляет целый ряд методов, которые в совокупности своей способствуют созданию и функционированию ГИС.[2]

1.3. Программное обеспечение  ГИС

 
    Программные обеспечения ГИС делятся на пять основных используемых классов:
    1) инструментальные ГИС
    2) ГИС-вьюверы
    3) справочно картографические системы (СКС)
    4) средства пространственного моделирования
    5) специальные средства обработки и дешифрирования данных
      Первый наиболее функционально полный класс программного обеспечения - это инструментальные ГИС. Они могут быть предназначены для самых разнообразных задач: для организации ввода информации (как картографической, так и атрибутивной), ее хранения (в том числе и распределенного, поддерживающего сетевую работу), отработки сложных информационных запросов, решения пространственных аналитических задач (коридоры, окружения, сетевые задачи и др.), построения производных карт и схем (оверлейные операции) и, наконец, для подготовки к выводу на твердый носитель оригинал-макетов картографической и схематической продукции. Как правило, инструментальные ГИС поддерживают работу, как с растровыми, так и с векторными изображениями, имеют встроенную базу данных для цифровой основы и атрибутивной информации или поддерживают для хранения атрибутивной информации одну из распространенных баз данных: Paradox, Access, Oracle и др. Наиболее развитые продукты имеют системы run time, позволяющие оптимизировать необходимые функциональные возможности под конкретную задачу и удешевить тиражирование созданных с их помощью справочных систем.
    Второй важный класс - так называемые ГИС-вьюверы, то есть программные продукты, обеспечивающие пользование созданными с помощью инструментальных ГИС базами данных. Как правило, ГИС-вьюверы предоставляют пользователю (если предоставляют вообще) крайне ограниченные возможности пополнения баз данных. Во все ГИС-вьюверы включается инструментарий запросов к базам данных, которые выполняют операции позицирования и зуммирования картографических изображений. Естественно, вьюверы всегда входят составной частью в средние и крупные проекты, позволяя сэкономить затраты на создание части рабочих мест, не наделенных правами пополнения базы данных.
    Третий  класс - это справочные картографические системы (СКС). Они сочетают в себе хранение и большинство возможных видов визуализации пространственно распределенной информации, содержат механизмы запросов по картографической и атрибутивной информации, но при этом существенно ограничивают возможности пользователя по дополнению встроенных баз данных. Их обновление (актуализация) носит цикличный характер и производится обычно поставщиком СКС за дополнительную плату.
    Четвертый класс программного обеспечения - средства пространственного моделирования. Их задача - моделировать пространственное распределение различных параметров (рельефа, зон экологического загрязнения, участков затопления при строительстве плотин и другие). Они опираются на средства работы с матричными данными и снабжаются развитыми средствами визуализации. Типичным является наличие инструментария, позволяющего проводить самые разнообразные вычисления над пространственными данными (сложение, умножение, вычисление производных и другие операции).
    Пятый класс, на котором стоит заострить внимание - это специальные средства обработки и дешифрирования данных зондирований земли. Сюда относятся пакеты обработки изображений, снабженные в зависимости от цены различным математическим аппаратом, позволяющим проводить операции со сканированными или записанными в цифровой форме снимками поверхности земли. Это довольно широкий набор операций, начиная со всех видов коррекций (оптической, геометрической) через географическую привязку снимков вплоть до обработки стереопар с выдачей результата в виде актуализированного топоплана.
    Кроме упомянутых классов существует еще  разнообразные программные средства, манипулирующие с пространственной информацией. Это такие продукты, как средства обработки полевых геодезических наблюдений (пакеты, предусматривающие взаимодействие с GPS-приемниками, электронными тахометрами, нивелирами и другим автоматизированным геодезическим оборудованием), средства навигации и ПО для решения еще более узких предметных задач (изыскания, экология, гидрогеология и пр).
    Естественно, возможны и другие принципы классификации  программного обеспечения: по сферам применения, по стоимости, поддержке определенным типом (или типами) операционных систем, по вычислительным платформам (ПК, рабочие Unix-станции) и т д.[8]  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      1.4. Карты как основа ГИС. Понятие о геоинформационном картографировании 

      Картография, имеющая богатые традиции отображения пространственной информации на картах, на которые ранее возлагалась и задача ее хранения, представляет основные источники данных для ГИС. Поэтому традиционные методы картографии имеют основополагающее значение для них. В то же время можно выделить основные области ГИС-приложений для картографии:
      - автоматизация создания картографического произведения;
      - обновление и создание производных карт как результат анализа, преобразования данных и моделирования на основе ГИС-технологий;
      - новые методы использования карт как в ГИС, так и например, при построении динамических картографических анимаций.
      ГИС базируется на анализе картографической информации и позволяет преодолеть ограниченность "ручного" анализа. С другой стороны, появляется возможность  составления производных карт по имеющимся, например, морфометрических карт по картам рельефа, карт изменений на основе разновременных карт. ГИС, использующая для создания слоев множество тематических карт, представляет хорошее средство их согласования.
      Компьютерная картография разрабатывает методы цифрового представления картографических характеристик. Современные ГИС-пакеты обладают средствами форматирования карт и размещения надписей, огромными библиотеками знаков и шрифтов, управления дорогостоящими устройствами, обеспечивающими высокое качество конечной продукции. Получило развитие новое направление в картографии - геоинформационное картографирование (ГК), занимающееся автоматизированным составлением и использованием карт на основе геоинформационных технологий и баз географических данных и знаний.
      Геоинформационное картографирование не сводится только к использованию ГИС-технологий. Это, прежде всего картографирование объектов и явлений, основанное на методах анализа и синтеза их содержательной сущности.
      Однако  карты обладают ограниченными аналитическими средствами по сравнению с ГИС. В  отличие от данных для ГИС, форма  хранения картографических данных не обеспечивает, например, возможности  анализа взаимосвязей между различными феноменами, если они не отображены на карте. Некоторые вопросы могут вызвать затруднения или потребовать много времени для ответа, например, "какова площадь этого озера?", "что показано на определенной тематической карте для данной точки на этой топографической карте?".
      Перевод карт и других источников пространственной информации в цифровую форму и ГИС-технологий ее анализа открывают новые пути манипулирования географическими знаниями и их отображения (визуализации).
      Карты для ГИС поставляют разную информацию и в ГИС они используются по-разному. Топографические карты, показывающие контуры объектов на поверхности Земли, чаще всего являются основой для БД ГИС, для привязки и отображения другой дополнительной информации. Тематические карты служат средством изображения географических явлений, поставляя информацию для тематических слоев БД ГИС, служат основой для пространственного анализа взаимосвязей, отраженных на картах.
      Существенное  значение для ГИС имеет использование  тематических карт и фотокарт, созданных  на основе данных дистанционного зондирования.
      При использовании карт в ГИС нужно  постоянно помнить их важные особенности:
      изображение на картах абстрактно и генерализовано, что требует их весьма осторожной интерпретации;
      карты показывают только статичную картину, один временной срез;
      от  масштаба карты зависит не только как, но и какие объекты изображены, а большая часть ГИС не учитывает  различий между наборами данных, полученных с разномасштабных карт;
      при показе сферической поверхности  Земли на плоском листе карты  неизбежны искажения; наименьшие искажения возникают, когда на карте изображены небольшие территории, наибольшие - когда на карте стремятся показать всю поверхность Земли.
      Свойства  карт, заложенные при их создании, переносятся  и на данные, полученные с этих карт, а обнаруживаются часто лишь при последующей обработке цифровых данных.[1] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      1.5.Типы ГИС 

      Географические  информационные системы подразделяются на несколько типов, определяемых их задачами и характером используемой информации:
      - по проблемной ориентации;
      - по предметной (объектной) специализации;
      - по территориальному охвату.
      Проблемная  ориентация ГИС определяется возлагаемыми на нее научными или прикладными  задачами, полностью определяемыми  пользователем. Это прежде всего  инвентаризационные задачи, кадастр, мониторинг, оценка и прогноз, управление и планирование, поддержка принятия решений.
      Предметная  или объектная ориентация может  определяться ведомственными или отраслевыми  интересами (землеустройство, природные  катастрофы, охрана природы), которые  имеют дело с различными объектами и явлениями на определенной территории: земля, лес, население и т.д.
      По  территориальному охвату различают  ГИС:
      - глобальные, имеющие дело с информацией планетарного характера;
      - субконтинентальные, обычно государственного (национального) характера, и океанов;
      - региональные;
      - локальные, включающие городские или муниципальные ГИС, часто экспериментальные или учебные.
      В ГИС показатели масштабов и точности должны соответствовать территориальному уровню исследований.[2] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 2. ГИС на транспорте 

    2.1 Применение ГИС  на транспорте 

    Сразу следует разделить области применения ГИС на привязанные к отдельным  транспортным объектам (железнодорожная  станция, порт, аэропорт и т.п.) и так  называемые "сетевые" задачи. Дело в том, что для задач этих двух направлений нужна существенно разная функциональность. В первом случае важны все описательные характеристики объектов, их детальные планы, увязка с базами данных имущества, кадастром и т.д. А во втором нам гораздо важнее знать, как объекты сети связаны, какова их пропускная способность, как можно двигаться из одного пункта сети в другой. Соответственно, в задачах первого типа используется, в основном, функциональность базовых ГИС-программ (например, ArcView), а для второго типа чаще всего используются специальные программные модули (например, Network Analyst). К этой теме мы еще вернемся, рассматривая возможности применения ПО ГИС ESRI на транспорте.
    Транспортные  объекты и сети располагаются  на или вблизи поверхности Земли. А ГИС специально предназначены для работы с пространственной информацией. И, поскольку данные об объектах на поверхности Земли и составляют пространственную информацию, получается, что ГИС прекрасно подходят для управления транспортными объектами и сетями.
    Собственно, что нам нужно знать о транспортных объектах? Это их координаты в пространстве и описательные характеристики. Именно это и составляет суть ГИС - соединение координатной и описательной информации в единое целое. Из этого, однако, не следует делать вывод, что достаточно приобрести какую-нибудь ГИС-программу, и задача будет решена. На самом деле, успешное внедрение геоинформационных технологий возможно только при наличии качественных данных, подходящего программного обеспечения, техники и специалистов. Патриархи геоинформатики любят говорить, что ГИС это люди + техника + программы + данные, и ни одно звено исключить нельзя.
    ГИС отдельного объекта (ж.-д. станция, порт, аэропорт и т.д.) это, по сути, классическая система, называемая на западе AM/FM - Automated Mapping / Facility Management - Система компьютерного картографирования и управления объектом. Учитывая российские традиции развития информационных систем, это можно было бы назвать "АСУ на картографической основе". Такие системы начали появляться благодаря массовому распространению Систем автоматизированного проектирования (САПР). Действительно, САПР-пакеты могут успешно представлять графическую информацию об объектах (чертежи, планы, схемы). Однако, изначальная нацеленность САПР на работу с чертежами и задачи проектирования делает эти системы недостаточно приспособленными к задачам управления реальными объектами. Важнейшие недостатки - ограниченность взаимодействия с базами данных, средств визуализации, неспособность работать с очень большими объемами пространственных данных, отсутствие масштабируемости решений. Например, внешние БД могут содержать описательную информацию, нормативные документы, фотографии и еще огромное множество разнородной информации, которая является инородной для САПР. А сама БД системы управления может содержать сотни тысяч простых объектов. Современные ГИС-пакеты как раз и развиваются в направлении решения этих задач, а семейство продуктов ArcGIS не только лишено этих недостатков, но и еще предлагает массу других функций, ценных для управления объектами (см. далее).
    Немножко  сменив ракурс при рассмотрении "задачи одного объекта", можно предположить, что раз уж объект когда-то проектировался и строился, вполне можно использовать ту же систему проектирования (например, AutoCAD) и в дальнейшем. Зачем переходить в ГИС? Но дело в том, что реально функционирующий объект не существует в вакууме, нам важно его место в общей транспортной инфраструктуре, его взаимодействие с окружающей средой, с другими объектами. То есть, информационная система управления объектом должна иметь развитые возможности интегрирования информации из различных источников, взаимодействия с различными базами данных. САПР для этого не предназначены. Да и много ли объектов обеспечено полной проектной документацией в электронном виде? Но даже если эта документация имеется - тем лучше, при переходе от проектирования к эксплуатации объекта ГИС может стать хорошим преемником САПР. Например, ArcGIS может успешно оперировать документами САПР, интегрировать их с картографическими данными, снимками, внешними БД и другой информацией.
    Решение сетевых задач важно и самим  транспортникам, и тем, кто создает  и развивает транспортную инфраструктуру, и тем, кто выполняет перевозки. Вопросами перевозок занимается логистика, но есть и другие задачи, важные для оптимального развития транспорта в целом.
    Одной из задач анализа сети является определение  индексов связности и доступности. Эти индексы можно достаточно строго определить математически в  теории графов, но здесь мы рассмотрим лишь качественное их содержание. Индекс доступности определяет возможности проезда из каждого узла сети в любой другой узел. Например, если мы ограничимся только автодорогами с твердым покрытием, то многие населенные пункты окажутся недоступными потому, что к ним проложены только грунтовые дороги. Естественно, характеристики доступности должны в первую очередь учитываться при развитии дорожной сети.
    Индекс  связности показывает, как много  различных вариантов проезда  можно найти из одной точки  сети в другую. Так, например, уличная сеть Москвы имеет низкий индекс связности из-за большой протяженности железных дорог в пределах города без возможности их пересечения. По сути, железные дороги концентрируют большую часть автомобильных потоков в нескольких радиальных и кольцевых магистралях. Строительство третьего автодорожного кольца, конечно же, улучшит ситуацию, но во многих местах больший эффект вероятно можно было бы получить от организации дополнительных проездов через железные дороги. Это значительно повысило бы коэффициент связности уличной сети, то есть расширило бы число вариантов проезда из одной точки города в другую. С помощью ГИС можно было бы провести анализ возможных сценариев и выбрать решение, выгодное и экономически, ибо оно потребовало бы строительства небольшого числа компактных объектов (мосты, тоннели), а не прокладки многокилометровой магистрали в условиях плотной городской застройки.
    Вообще  говоря, анализ сетей - очень интересная область исследований. Так, например, можно было бы рассмотреть индекс уязвимости сети с точки зрения сохранения ее связности при выведении из строя отдельных участков (сегодня это важно в связи с возросшей угрозой терроризма). Готовые коммерчески доступные ГИС-пакеты, конечно, не имеют такого богатого набора исследовательских функций, в них реализованы лишь самые распространенные сетевые задачи. Но благодаря тому, что ArcGIS основана на открытой объектно-компонентной архитектуре, пользователи имеют возможность дополнять систему своими функциями и алгоритмами, пользуясь большим набором возможностей ArcObjects и не тратя силы и время на реализацию рутинных функций редактирования и визуализации сети.
    Применение  ГИС на отдельных  видах транспорта 

    По  сути, возможности тут безграничны, так как ГИС - универсальная технология для работы с пространственными данными. Причем, на разных видах транспорта есть свои специфические задачи, которые могут эффективнее решаться с помощью ГИС. Вот только некоторые из них: 

    Автодороги 

    - планирование (совместный анализ  транспортной нагрузки и состояния дорожного полотна)
    - проектирование (выбор оптимальных  коридоров для прокладки новых  трасс)
    - строительство (отображение состояния  строительных проектов и определение  приоритетов)
    - эксплуатация (анализ различных  стратегий проведения ремонтных  работ и распределения средств, совместное отображение карт и строительных чертежей из САПР)
    - мониторинг передвижения, сбор статистики  по функционированию подведомственной  дорожной сети, анализ аварий. 
 

    Железные  дороги 

    - управление недвижимым имуществом
    - управление объектами инфраструктуры (энергоснабжение, путевое хозяйство, сигнализация и связь)
    - слежение за поездами и грузами
    - анализ грузопотоков
    - мониторинг и реагирование на  чрезвычайные ситуации
    - информирование пассажиров
    - маркетинг
    - оценка рисков
    - планирование развития сети
    - распределение средств на ремонт  и развитие. 

    Городской пассажирский транспорт 

    - планирование и анализ маршрутной  сети
    - диспетчеризация
    - слежение за подвижным составом
    - увязка расписаний с другими  видами транспорта
    - описи оборудования на остановках и конечных пунктах
    - поддержка эксплуатации систем  энергоснабжения, сигнализации и  связи
    - составление и анализ отчетов  по ДТП
    - демографический анализ и реструктурирование  маршрутов. 

    Аэропорты 

    - управление имуществом аэропортов
    - управление территорией
    - выбор мест и строительство  новых объектов инфраструктуры  аэропорта
    - мониторинг и планирование воздушных  коридоров
    - оценка и планирование пропускной  способности
    - оптимизация парковки самолетов
    - экологическая оценка
    - моделирование и мониторинг шумового загрязнения
    - управление сдачей площадей в  аренду
    - информирование пассажиров по  плану аэропорта и ближайшему  его окружению. 

    Морские и речные порты 

    - управление имуществом
    - экологическая оценка
    - оперативное управление складами
    - оптимизация использования складов
    - мониторинг прилегающей акватории. [5] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.2. ГИС в логистике 

Преимущества  Географических Информационных Систем 

    С помощью ГИС  можно располагать  на карте предприятия, склады, таможенные терминалы, строить оптимальные маршруты движения автомобильного, железнодорожного и другого транспорта, осуществлять мониторинг состояния объектов в режиме реального времени, анализировать динамику грузопотоков, отображать маркетинговую информацию на карте в виде диаграмм, графиков, формировать различные отчеты. Применение ГИС увеличивает оперативность обработки информации, точность и своевременность принятия управленческих решений, поднимает уровень сервиса, что в целом повышает эффективность работы компании и положительно влияет на ее конкурентоспособность.  
 

IT в задачах логистики 

    В настоящее время идет консолидация логистических провайдеров, происходит их территориальное расширение, растет линейка предлагаемых услуг. Роль IT в области логистики неизменно увеличивается. Одним из основных инструментов повышения сервиса обслуживания является внедрение IT-решений. Среди них нужно отметить WMS, TMS, средства мониторинга транспорта и грузов, системы коммуникации. Своевременная и точная доставка грузов является одной из основных целей деятельности логистических компаний. Для ее достижения нужно оптимально решать задачу маршрутизации товаров, осуществлять дистанционный контроль и управление парком транспортных средств в режиме реального времени, анализировать грузопотоки на всей территории в различных срезах. Некоторые из этих задач решаются с помощью систем позиционирования. [7] 

    Виды  ГИС программ в  логистике 

    Среди разнообразного программного обеспечения, разработанного с использованием ГИС-технологий, интерес (в контексте автоматизации транспорта) могут представлять следующие решения:
    1) Навигационные ГИС,
    2) Диспетчерские ГИС,
    3) Специализированные ГИС для решения задач логистики. 

      Навигационные ГИС требуют использования специального навигационного оборудования (GPS-приемника), позволяющего определить местоположение транспортного средства. Навигационные ГИС обычно выполняют следующие функции:
    - отображает электронную карту города в различных масштабах;
    - предоставляет справочную информацию об имеющихся на карте объектах,
    - осуществляют поиск нужного объекта,
    - вырабатывают кратчайший маршрут движения на автомобиле (возможно с учетом информации ГИБДД)
    - просмотр маршрута на карте,
    - отображение текущего местоположения транспортного средства, оснащенного навигационным оборудованием, отслеживание его движения. 

      Диспетчерские ГИС предназначаются для автоматизации рабочего места диспетчера и прежде всего позволяют:
    - контролировать в режиме реального времени фактическое перемещение транспортных средств, оснащенных навигационным оборудованием,
    - планировать оптимальные маршруты передвижения транспортных средств;
    - проводить анализ и накапливать статистику использования транспортных средств. 

      ГИС, предназначенные  для решения задач  транспортной логистики, наглядно представляют на электронных картах размещение клиентов и позволяют оптимизировать грузотранспортные потоки при доставке заказов (товаров, грузов и услуг). Современные системы данного класса позволяют:
    - Подключать любые базы и источники данных к картам. Проводить пространственные сортировки и разметки данных по произвольным зонам.
    - Решать задачи оптимизации грузовых и транспортных потоков и использования транспорта при доставке товаров, грузов и услуг, калькулировать маршруты по различным алгоритмам.
    - Вести учет организации дорожного движения, грузоподъемности и вместимости транспорта, ограничений по проходимости на участках улиц и дорог.
    - Формировать произвольные отчеты.[3] 
 

Типовые решения систем позиционирования 

    В настоящее время среди ГИС  в логистике широкое распространение получили системы мониторинга автомобильного транспорта. В их основе лежит использование технологий GPS, GSM, GPRS. В автомобиле размещается специальное устройство, состоящее из GPS-приемника и сим-карты оператора мобильной связи. GPS-приемник получает координаты со спутника, с помощью GPRS или SMS они передаются по GSM каналам на сервер, где заносятся на карту. На компьютере оператора устанавливается программное обеспечение, с помощью которого отображается карта с размещенной на ней информацией о местоположении машины. Установленные в автомобиле устройства питаются энергией от бортовой сети, а также могут работать автономно. В некоторых случаях предусматривается подключение данного устройства к органам управления, что позволяет, например, дистанционно заглушить двигатель при выходе автомобиля из допустимого коридора.
    На  российском рынке систем мониторинга  автомобильного транспорта существует множество схожих продуктов: Автоскоп, Автотрекер, Смарт Логистик, Рейс Эксперт, СКАУТ, ANTOR MonitorMaster. Система «Слежение за транспортными средствами», разработанная в компании «ИнтэлЛекс», позволяет видеть перемещение транспортного средства в режиме реального времени, отображать на карте положение, скорость, направление движения и пройденный маршрут. На рис. 1 представлен фрагмент дневного передвижения автомобиля. 

 

Рис. 1. Маршрут автомобиля в системе  «Слежение за транспортными средствами» 
 

ГИС грузовых перевозок на железнодорожной дороге 

    Продукт компании «ИнтэлЛекс» – «Геоинформационная система (ГИС) грузовых перевозок» – это информационно-справочная система, дающая возможность наглядно представить на географической карте широкий спектр информации, связанной с грузовыми перевозками по железной дороге. Система предназначена и для информационного обеспечения управленческого аппарата ОАО «РЖД», и для широкого круга пользователей, желающих получить сведения о грузовых перевозках, в соответствии с их правами доступа к запрашиваемой информации.
    «ГИС  грузовых перевозок» применяет программное обеспечение компании ESRI и построена по клиент-серверной архитектуре. В качестве клиента используется JAVA-апплет, что позволяет обойтись без установки на рабочих компьютерах пользователей специального программного обеспечения, а также избежать проведения работ по его поддержке – обслуживанию и обновлению, которые происходят автоматически. Для полноценного функционирования в системе достаточно web-браузера.
    Карта состоит из различных слоев –  областей, городов, автомобильных дорог, водных и инфраструктурных объектов ОАО «РЖД»: станций, перегонов, предприятий сети обслуживания клиентов и др. Клиентское приложение имеет дружественный интерфейс, удобные органы навигации и управления картой.
    На  сегодняшний день в «ГИС грузовых перевозок» решаются следующие задачи:
    • отображение на карте России географических объектов и информации о них;
    • отображение объектов инфраструктуры «РЖД» – станций, перегонов, предприятий  сети обслуживания клиентов;
    • справочный расчет маршрута и стоимости  перевозки груза с визуализацией  на карте;
    • поиск и отображение информации о положении вагонов, контейнеров  и об отдельных отправках с  указанием их местонахождения;
    • отображение предприятий-клиентов и их производственных характеристик;
    • отображение грузопотоков в различных  разрезах;
    • отображение прогнозов перевозок  грузов. По каждому объекту на карте  можно получить подробную справочную информацию. Достаточно указать мышкой на интересующий объект, и во всплывающем диалоге появятся сведения не только о нем, но и некоторых других в окрестностях.
    Система позволяет в режиме реального  времени отображать на карте движущиеся объекты (при подключении к источникам информации об их местонахождении).
    Данные  функции позволяют владельцу отслеживать продвижение своего груза к станции назначения и планировать дальнейшие действия на основе предполагаемого времени прибытия. В некоторых ситуациях вагон с грузом по какой-либо причине может отклониться от маршрута, указанного в накладной. В этом случае на карте будут указаны первоначальный и скорректированный маршруты. В этих режимах используются сервисы системы ЭТРАН. Пользователь может получить сведения о грузовых перевозках по интересующей его станции или группе станций, а также дороге.
    Информация  будет представлена как в виде таблиц, так и в виде наглядных  интерактивных диаграмм на карте. Данный режим также позволяет запрашивать  прогноз перевозок с горизонтом в один год.  
    Пользователи  часто интересуются, каким образом  система прогнозирует перевозки. Для этого используется авторегрессионная факторная модель. Она основывается на анализе временных рядов (уже свершившихся в прошлом перевозок), в процессе детального изучения выделяется сезонная составляющая и тренд (тенденция к росту или снижению объемов перевозок). Также анализируется влияние различных показателей экономики на перевозки той или иной группы грузов. На основании полученных результатов модель экстраполирует временной ряд на прогнозируемый период.
    Возникает вопрос: «Какова точность прогноза?». В настоящее время осуществляются оперативное (помесячно, на три месяца) и среднесрочное прогнозирования (поквартально, на один год). Прогноз основывается на ежемесячных данных объемов перевозок. К сожалению, прогнозирование на меньший период времени невозможно, т.к. в течение месяца может наблюдаться неравномерность перевозок, учесть которую нельзя.
    Также пользователи интересуются влиянием капитальных  ремонтов и других подобных факторов на результаты прогнозирования. Их точность зависит от регулярности ремонтов. Если это сезонные работы, происходящие в одно и то же время, то их влияние автоматически учитывается моделью при анализе свершившихся перевозок и формировании сезонной составляющей, и таким образом они не сказываются на его точности. Если работы происходят в экстренном порядке, то, соответственно, регулярность временных рядов нарушается и точность данных на выходе снижается.
    В «ГИС грузовых перевозок» предусмотрена  возможность получения информации об объемах грузопотоков по каждому транспортному коридору.
      В данном режиме пользователь выбирает интересующий его коридор и время перевозки. При этом существуют дополнительные опции «с накопительным итогом» и «сравнение с прошлым годом», которые позволяют видеть более полную картину перевозок. Полученные результаты также отображаются в виде таблиц и в форме диаграммы.
    В системе предусмотрена возможность  запроса информации по грузоперевозкам  в странах сотрудничества. Данные отображаются в виде потоков по направлениям перевозок.
    При необходимости ГИС позволяет сравнить динамику перевозок по периодам, получить более подробные сведения по каждому направлению.[7] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.3 Управление парком транспортных средств 

    Геоинформационные технологии позволяют не только планировать перевозки, но и контролировать их. Во многих странах всё большую популярность приобретает слежение за транспортными средствами с помощью GPS. Структура такой системы проста: на автомобиль (локомотив, судно, самолет) устанавливается GPS-приемник, координатная информация с которого по радиоканалу передается в диспетчерский центр и аккумулируется в базе данных. Естественно, что ГИС-продукты используются и здесь - для отображения этой координатной информации в географическом контексте. Так, например, модуль ArcGIS Tracking Analyst позволяет следить за перемещениями одного или нескольких объектов в режиме реального времени. Это позволяет обнаружить отклонения от графика движения, принимать меры к их устранению, прогнозировать время доставки и информировать заказчиков. Кроме того, Tracking Analyst позволяет сохранять траектории движения транспортных средств и анализировать их в дальнейшем, например, проигрыванием в разных масштабах времени.
    Пока  такие системы довольно дороги для  массового внедрения, хотя на поездах и дальних автомобильных перевозках они себя уже оправдывают. Впрочем, сейчас есть очень интересная перспектива развития этого направления с помощью передачи данных по сетям сотовой связи. Ведь все крупные города и автомагистрали уже охвачены сотовой связью. И уже есть примеры передачи GPS-данных с помощью SMS в сетях стандарта GSM. Но реальный прорыв можно ожидать с появлением устройств передачи данных по стандарту GPRS и развитием сетей этого стандарта.[5] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    2.4 Преимущества продуктов ESRI для построения транспортных ГИС 

    Несмотря  на то, что ГИС очень хорошо подходят для использования на транспорте, есть некоторые особенности, затрудняющие внедрение этих систем. Одна из них  заключается в том, что подавляющее  большинство ГИС-пакетов оперируют только декартовыми координатами объектов (x, y). В то же время для дорог очень важны координаты линейные (в километрах от заданной точки).
    ESRI уже давно предложено решение  в ArcInfo, названное динамической  сегментацией (теперь чаще употребляется термин «поддержка системы линейных координат»). Суть его состоит в том, что поверх сети линейных объектов наносится сеть фиксированных маршрутов. Любая точка на маршруте может идентифицироваться и парой координат (x,y), и расстоянием от начальной точки маршрута. Таким образом, мы получаем систему линейных координат, привычно ассоциируемую с дорогами. Точки, указанные в линейных координатах, называются событиями. Более того, в ArcInfo были введены не только точечные, но и линейные события, идентифицируемые начальной и конечной точкой. События могут представлять как временные объекты (например, ДТП), так и постоянные (например, тип покрытия н? данном участке). Динамическая сегментация - очень удобный механизм для работы с дорожными сетями. Маршруты могут произвольным образом проходить по связанной сети линейных объектов, они могут пересекаться и даже иметь общие участки. Например, одно и то же шоссе может иметь и номер европейской сети маршрутов (скажем, E105), и российский федеральный номер дороги (М10). При этом система позволят свободно пересчитывать положение события между координатами нескольких маршрутов, а также декартовыми координатами. Это особенно удобно, например, при работе с приемником GPS.
    Чтобы оценить преимущества динамической сегментации, попробуйте представить себе, как можно было бы обойтись без нее. Например, вместо того, чтобы формировать маршруты (тот же М10) из готовых дорог, нам пришлось бы создавать отдельный картографический слой федеральных маршрутов, причем линии в этом слое должны совпадать с реальными дорогами, по которым эти маршруты проходят. Аналогичным образом нужно было бы создать самостоятельный слой европейской сети маршрутов, потом слой региональных дорог и т.д. Теперь, если понадобится откорректировать какую-то дорогу, потребуется внести изменения во все слои, где эта дорога присутствует. Это не только дополнительный труд, но и еще один серьезный источник ошибок! Или вот другая ситуация: чтобы разным участкам одной дороги присвоить разные атрибуты, мы должны каждый такой участок выделить как отдельный сегмент полилинии. Это делается созданием псевдоузла - точки, в которой нет реального соединения или пересечения дорог, но которая нужна для разбиения линейного объекта. А ведь атрибутов может быть достаточно много, и каждый из них может меняться в разных точках дороги. Придется создавать столько псевдоузлов, сколько уникальных комбинаций атрибутов имеется на этой дороге. И самое главное - создание и удаление псевдоузлов требует повторного построения топологии, что приводит к полной блокировке данных на время выполнения этой операции и их недоступности другим пользователям. А если нам нужно, например, регулярно вносить информацию о проведенных ремонтах участков дорог, получается, что БД ГИС будет постоянно находиться в режиме монопольного редактирования, которое, на самом-то деле не нужно: ведь сама сеть не меняется, меняются только атрибуты. Очевидно, что псевдоузлы - слишком уж тяжеловесный выход из ситуации. А динамическая сегментация не имеет всех этих проблем. (От редакции ArcReview. В версии ArcGIS 8.3 все функции динамической сегментации, входившие в ArcInfo Workstation, а также ряд новых возможностей, теперь доступны не только в ArcInfo desktop, но и в ArcEditor, а часть этих функций включена и в ArcView.
    Разрабатывая технологию ArcGIS 8, компания ESRI внесла кардинальные изменения в модель данных. Была создана новая модель пространственных данных - база геоданных (БГД). И ее ключевыми элементами являются поддержка многослойной топологии, геометрических сетей и составных объектов.
    Раньше, в модели данных покрытия, связанными могли быть только два типа объектов - узлы и дуги сети. Это далеко не всегда удобно. Например, для корректного  моделирования железной дороги нам  пришлось бы и целые станции, и  отдельные стрелки представлять одним классом точечных объектов - узлами сети. В БГД мы можем создать отдельный класс стрелок и отдельный класс станций, причем и те, и другие будут элементами одной геометрической сети. Точно также, в одной геометрической сети можно иметь несколько классов линейных объектов. И все объекты всех этих классов будут связаны топологическими отношениями.
    Межслойная  топология и поведение объектов в базе геоданных позволяют реализовать, например, такую возможность: при  перемещении точечного объекта-перекрестка будут автоматически изменяться и линейные объекты-дороги, которые сходятся в этом перекрестке. Таким образом, в ArcGIS 8 мы получили новый инструментарий топологического редактирования пространственных данных.
    Еще одна известная проблема в реализации ГИС - это сочетание разномасштабных данных: хотелось бы иметь в одной информационной системе и обобщенное сетевое представление, где сложные объекты представляются точками, и, в то же время, более детальные внутренние планы самих этих объектов. Реализовать это можно несколькими способами. Первый - создать два представления пространственных данных - детальное и генерализованное. Это достаточно удобное решение, поскольку ПО ГИС позволяет включать и выключать отображение отдельных слоев, причем это можно делать автоматически, используя механизм масштабно-зависимого отображения. Этот способ не требует сложной функциональности в ГИС-пакете, но требует больше затрат со стороны пользователя на создание нескольких версий данных.
    Масштабно-зависимое  отображение было реализовано в продуктах ESRI давно - еще в ArcView 1 можно было для каждого слоя карты указать интервал масштабов, в пределах которого этот слой будет прорисовываться на экране. Благодаря этому можно, например, создать несколько слоев сети автодорог разной степени генерализации; и в каждый момент будет прорисовываться только тот из них, который соответствует текущему масштабу отображения. Недостаток этого метода очевиден - каждый слой существует самостоятельно, и если вы вносите изменения в один из них, нужно будет вручную поправить и все остальные. Кроме того, эти слои нельзя было связать топологически.
    Второй  способ - составные объекты - совершенно новая функция базы геоданных. Механизм поддержки составных (сложных) объектов позволяет одновременно иметь и детальное и генерализованное описание транспортного объекта. В отличие от масштабно-зависимого отображения, составные объекты ArcGIS 8 объединены в общую топологическую структуру, и даже если такой объект показывается на карте в виде одной точки, его внутреннее состояние и структура могут влиять на возможности маршрутизации по сети. На детальном уровне составной объект это целый набор объектов различных классов, составляющих вместе один сложный транспортный объект. На генерализованном уровне это всего лишь точка - "черный ящик", имеющий входы и выходы. Классический пример составного объекта - насосная станция. На одном уровне нам важно знать лишь где у нее входы и выходы, на другом - всю схему внутренних соединений. Или другой пример: для маршрутизации по железной дороге достаточно представлять станции точками. Но на самом деле станция - достаточно сложный объект, состоящий из множества путей, стрелок, тупиков и т.д. И, вообще говоря, пропускные возможности станции могут меняться во времени. Всё это можно смоделировать в ArcGIS 8 с помощью функций пользовательского поведения объектов, сетевых флажков и поддержки сложных (составных) объектов.[5] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 3. Анализ программ ГИС класса
3.1. Анализ программы “ОПТИМУМ ГИС”
 
      Геоинформационная система ОПТИМУМ ГИС предназначена для GPS мониторинга транспорта и контроля расхода топлива, оптимизации транспортной логистики, планирования маршрутов выездного персонала, контроля над деятельностью мобильных сотрудников (оперативных ремонтных бригад, сервисных инженеров, торговых представителей, агентов, мерчандайзеров и т.п.) на основе технологии спутникового слежения по данным GPS/ГЛОНАСС.
    Чтобы справиться со сложными экономическими условиями, необходимо:
    1) Сократить расходы при тех  же выходных результатах.
    2) Повысить эффективность работы персонала, в том числе, чтобы с меньшим количеством сотрудников добиваться лучших результатов.
    3) Усилить контроль над деятельностью  персонала.
    ОПТИМУМ ГИС помогает реализовать перечисленные  пункты и добиться успеха в условиях кризиса.
    С какими проблемами чаще всего сталкиваются предприятия, имеющие собственный  или арендуемый автопарк? Транспортные расходы постоянно растут, диспетчеры загружены сложнейшими задачами планирования маршрутов, срываются  сроки исполнения заявок и заказов, отсутствует оперативная информация о местонахождении транспорта и о его реальном использовании, контроль над деятельностью выездного персонала не эффективен... Список проблем можно продолжать, но лучше обратиться к их решению.
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.