Построение и оптимизация маршрутов на дорожной сети
В больших городах это насущная задача. В Москве, например, больше тысячи маршрутов общественного транспорта (не считая «маршруток»). Удержать такой объем информации «в одной голове» и тем более проанализировать ее невозможно. К тому же оптимизировать нужно маршруты движения не одного вида транспорта, а всех в комплексе: метро, автобусы, трамваи, троллейбусы, электрички. Эта задача наиболее сложная и в организационном плане, поскольку требует координации деятельности многих управляющих организаций, и в техническом, поскольку для ее реализации необходимо провести сбор, систематизацию и анализ большого объема исходных данных.
Геоинформационные системы могут предложить ряд инструментов для решения этой задачи. Прежде всего, нужно выполнить транспортное районирование города на основе анализа застройки и естественных препятствий для передвижения. Эта работа сложна для автоматизации, но и выполняется не так часто. Поэтому обычно ее делают вручную с помощью ГИС самого подходящего программного обеспечения. Делается это все равно на карте, и чем более удобный инструмент будет в руках эксперта тем качественнее результат получится.
Средства пространственного анализа, имеющиеся в модуле ArcGIS Spatial Analyst, позволяют определить транспортную потребность районов города на основе анализа различных факторов: плотности населения, уровня автомобилизации, размещения центров притяжения (вокзалы, рынки, крупные торговые центры, развлекательные комплексы) и т. д. Естественно, выполнять такой анализ удобно на основе цифровой карты и схемы районирования, также подготовленных в ГИС.
Средства анализа сетей модуля ArcGIS Network Analyst позволяют строить оптимальные маршруты на фактической улично-дорожной сети с учетом ее возможностей и ограничений (разрешенные направления движения, повороты, пропускная способность улиц и т. д.). Можно также использовать функциональность ArcLogistics Route или «Логистик» (разработка «ДАТА+») для достижения максимальной эффективности перевозок заданным парком транспортных средств. Реальные примеры уже имеются.
Рис. 1. Схема маршрута, подготовленная в ArcView GIS
Наконец, база данных маршрутов пассажирского транспорта с неотъемлемой (гео)графической составляющей прекрасная основа и для подготовки традиционных карт транспорта, и для создания интерактивных информационных систем для населения, в частности, для Интернет-сервиса, позволяющего любому желающему найти путь из точки А в точку Б по действующим маршрутам пассажирского транспорта.
Следует также отметить, что средства анализа, имеющиеся в ГИС, позволяют не только прокладывать маршруты по существующей улично-дорожной сети (УДС), но и оценивать эффективность самой этой сети, вычислять проблемные места, планировать ее развитие. Практически в любом городе можно найти примеры, когда длина даже самого оптимального маршрута по имеющейся УДС во много раз превышает геометрически кратчайшее расстояние между пунктами отправления и назначения (при том, что на идеальной сети превышение не может быть больше 40%). Причины этого низкая связность сети, обусловленная препятствиями (железные дороги, реки и, как ни парадоксально, магистрали непрерывного движения при нашей хронической недостаточности развязок), и неудачная организация движения. Результат значительный «перепробег» для всех участников дорожного движения: и общественного, и коммерческого, и личного транспорта. Последствия известны пробки, шум, загазованность, ускорение износа дорожного полотна. Жаль, что у нас миллионы и миллиарды рублей тратятся на проекты дорожного строительства, дающие копеечный выигрыш только потому, что при их обосновании и отборе не проводится анализ изменения свойств УДС в целом и транспортных потоков на ней. Жаль потому, что инструменты для такого анализа существуют и доступны за существенно меньшие деньги.
Рис. 2. Удаленный доступ к базе геоданных через браузер
Мониторинг состояния дорожного полотна и планирование ремонтов
Это одно из наиболее популярных направлений применения ГИС в администрациях дорог. Часто одного лишь цветового кодирования участков дорог по срокам ремонта бывает достаточно, чтобы существенно оптимизировать процесс и повысить качество дорожного покрытия в целом. Если же использовать ГИС для интеграции разносторонней информации по дорожной сети (виды/качество покрытия, транспортная нагрузка, даты ремонтов), на ее основе можно построить динамическую модель износа и автоматизировать планирование ремонтов (на Западе уже давно так делают). К тому же, в единой базе геоданных удобно хранить сведения о дорожных знаках и другую «придорожную» информацию, привязанную к географическим или линейным координатам, что позволяет видеть и анализировать ситуацию в комплексе.
Мониторинг покрытия нужен для обслуживания не только автодорог, но и аэропортов. Аналогичная задача в отношении рельсового пути актуальна и для железных дорог. Во всех этих видах транспорта ГИС могут заметно повысить эффективность расходования финансовых средств на поддержание по-крытия или пути в надлежащем состоянии.
Навигация
Хотя навигация основывается на пространственной информации и, по сути, неотъемлема от транспорта, применение универсального программного обеспечения ГИС здесь довольно ограничено, поскольку для навигации необходим лишь небольшой набор специфических функций. Тем не менее, навигационные функции поддерживаются в ArcPad (отображение текущего положения на карте по данным приемника ГНС), ArcGIS Tracking Analyst (запись траектории, дальнейший анализ движения объектов) и ArcGIS Network Analyst (построение маршрутов). Это программное обеспечение можно использовать для навигации, учитывая, что оно открыто для взаимодействия с другими приложениями (в отличие от замкнутых бортовых навигационных систем), а также может решать множество сопутствующих задач. Вернее, сами навигационные функции будут полезным дополнением в подвижной системе мониторинга/сбора данных.
Информационные услуги населению
Информация о дорогах, маршрутах, расписаниях нужна всем. Средства для ее картографического представления в сети Интернет существуют уже около десяти лет. При этом в России сложилась парадоксальная ситуация практического отсутствия информационных услуг для массового потребителя. Причины известны конституированный монополизм государства на пространственную информацию при его фактической незаинтересованности в предоставлении сервисов на ее основе. Секретность координатных определений с необходимой точностью до сих пор остается принципиальным препятствием для развития различного рода услуг. Для инвесторов и коммерческих компаний этот рынок очень интересен, но неопределенность правового поля и, соответственно, невозможность просчитать риски сдерживают их от вложений в эту сферу.
Только в последние месяцы (даже не годы) ситуация начала меняться под давлением популярности зарубежных проектов типа Google Maps, и стали развиваться аналогичные отечественные сервисы.
Рис. 3. Схема пробок Москвы и Московской области (www.yandex.ru)
Но пока они не в силах удовлетворить запросы потребителей. Нужны актуальные карты дорог для планирования поездок, планы УДС и маршрутов общественного транспорта, схемы организации движения, информация о ремонтируемых и закрытых участках дорог, о пробках. Интернет идеальная среда для предоставления информационных услуг на основе таких данных: от тривиального отображения карт до поиска оптимального маршрута с учетом различных факторов. Серверная технология ArcGIS позволяет с легкостью создавать подобные информационные системы и транспортные порталы в Интернет. И как только ситуация с пространственными данными в России придет в цивилизованное правовое состояние, связанные с транспортом интерактивные услуги, я уверен, станут фаворитом геоинформационного рынка России. Не думайте, что это случится где-то там, в далеком будущем: Tele Аtlas и Google уже в России. Отдадим им рынок или сами что-то сделаем?
См. также: Каталог Программного обеспечения: - ArcView GIS Каталог Организаций: - ДАТА+ Каталог Авторов: - Андрианов В.Ю.
RSS
Реклама
