Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Головна сторінка



Мобільний Інтернет-сервіс прокладання маршруту на платформі картографічного сервісу

Скачати 52.83 Kb.

Мобільний Інтернет-сервіс прокладання маршруту на платформі картографічного сервісу




Скачати 52.83 Kb.
Дата конвертації18.05.2017
Розмір52.83 Kb.

УДК 681.3, 004.42

Босак І. М., Морозов Ю. В.

Національний університет "Львівська політехніка"

кафедра електронних обчислювальних машин
Мобільний Інтернет-сервіс прокладання маршруту на платформі картографічного сервісу
© Босак І. М., Морозов Ю. В., 2016
Розглянуто проблему організації системи прокладання маршруту. Проаналізовано основні методи та алгоритми прокладання маршруту, критерії вибору оптимального маршруту. Запропоновано структурну схему системи, алгоритм її роботи та діаграму класів.

Структу́рна схе́ма - схема, яка визначає основні функціональні частини виробу, їх взаємозв'язки та призначення. Під функціональною частиною розуміють складову частину схеми: елемент, пристрій, функціональну групу, функціональну ланку.

Ключові слова: прокладання маршруту, мобільний інтернет-сервіс.
Mobile routing Internet service based on map service platform.
The problem of routing system organization. Analyzed basic methods and algorithms for route guidance, criteria for selecting the optimal route. A structural diagram of the algorithm of its work and the chart classes.
Keywords: route planning, mobile Internet service
Вступ. Останніми роками спостерігається бурхливий розвиток інформаційних технологій.
Інформаці́йні техноло́гії, ІТ (використовується також загальніший / вищий за ієрархією термін інформаційно-комунікаційні технології (Information and Communication Technologies, ICT) - сукупність методів, виробничих процесів і програмно-технічних засобів, інтегрованих з метою збирання, опрацювання, зберігання, розповсюдження, показу і використання інформації в інтересах її користувачів.
Сучасний рівень розвитку інформаційних технологій дозволяє впровадити досягнення та рішення з даної сфери у наше повсякденне життя таким чином, що у більшості випадків звичайна людина не задумується про використання тої чи іншої технології в її житті. Актуальною залишається проблема навігації, яка з розвитком мобільних технології набула нового відображення. Кожен користувач може розмістити на своєму мобільному пристрої додаток, який дозволить розв’язати будь-яку задачу, пов’язану з навігацією та прокладанням маршруту.
Смартфо́ни (з англ. smart - розумний, і англ. phone - телефон) - окрема категорія телефонів, які - на відміну від простих стільникових телефонів - мають більше оперативної пам'яті і власний потужний, як для кишенькових пристроїв процесор, працюють під операційною системою Symbian 6.

Сфера практичного застосування сервісів прокладання маршруту надзвичайно широка, оскільки охоплює практично усі сфери нашого життя. Починаючи від повсякденного використання звичайними користувачами до побудови складних мереж маршрутів, які в подальшому використовуються транспортними компаніями, які здійснюють доставку товарів та перевезення пасажирів. Від продуктивності функціонування таких сервісів залежить час, який відводиться на виконання цих задач. Кількість користувачів зростає в геометричній прогресії, а це призводить до збільшення часу відгуку системою на запити користувача.

Складні мережі (англ. Complex networks) - це мережі (графи), що володіють нетривіальними топологічними властивостями. Складні мережі широко поширені у природі.
Геометрична прогресія - послідовність чисел, перший член якої не дорівнює нулю, а відношення будь-якого елемента послідовності до попереднього є сталим числом, що називається знаменником прогресії. Знаменник прогресії не дорівнює 1 (одиниці) Якщо модуль знаменника прогресії більше одиниці - прогресія зростаюча, якщо він менше одиниці - прогресія спадна.


Стан проблеми.

Серед засобів маршрутизації існує ряд сервісів, які дозволяють виконувати побудову маршруту на основі карт Google та OpenstreetMap. Однак перелік картографічних сервісів зростає, появляються карти різноманітного вмісту та різноманітного призначення. Існує потреба у створенні нових сервісів, які будуть працювати на основі нових, нещодавно створених карт. Дана система дозволить реалізувати сервіс на основі нових географічних карт і значно меншим витраченим часом на аналіз запиту користувача і побудову необхідного маршруту.

Географічна карта, - зображення у певному масштабі території земної поверхні на площині, виконане за допомогою умовних знаків із застосуванням географічної (картографічної) проекції. Вона показує розміщення, властивості і зв'язки різних природних і соціально-економічних об'єктів та явищ.

Для знаходження оптимального маршруту використовуються алгоритми пошуку. Транспортна мережа представляється топологічною моделлю у вигляді зваженого графа. Задача зводиться до пошуку найкоротшого шляху між двома вершинами. В теорії графів існує ряд алгоритмів, найвідоміші з яких: Дейкстри, Белламана – Форда, Флойда – Воршелла, Джонсона та А*.

Транспортна мережа, або ядро мережі (backbone або core network), - це універсальна мережа, що реалізує функції транспортування/комутації й об’єднує окремі мережі доступу із забезпеченням транзиту трафіка між ними високошвидкісними каналами.
Теорія графів - розділ математики, що вивчає властивості графів. Наочно граф можна уявити як геометричну конфігурацію, яка складається з точок (вершини) сполучених лініями (ребрами). У строгому визначенні графом називається така пара множин G = (V, E), де V є підмножина будь-якої зліченної множини, а E - підмножина V × V.
[1]

Постановка задачі. Розробити мобільний інтернет-сервіс прокладання маршруту на на платформі картографічного сервісу. Розробити структурну схему та описати алгоритм роботи системи.
Розв’язання задачі. Система прокладання маршруту включає клієнтську програму, яка встановлена на мобільний пристрій, сервіс прокладання маршруту та картографічного сервіс. На рис. 1 зображено модель взаємодії клієнта з цими двома серверами. Усі операції, пов’язані з прокладанням маршруту, виконуються на серверах, оскільки сервери володіють значно більшими обчислювальними ресурсами, ніж мобільний пристрій.

Кожна функціональна частина відіграє важливу роль у функціонуванні цілої системи. Мобільний клієнт забезпечує візуалізацію результатів, отриманих від серверів, на мобільному пристрої. Картографічний сервіс забезпечує відображення географічної мапи, яка є основою відображення просторових даних та прокладання маршруту. Сервіс прокладання маршрутів забезпечує формування оптимального маршруту. На сервісі використовуються алгоритми побудови маршруту такі, як Дейкстри, А* та їх двонаправлені версії.[2]

Маршрут формується на базі даних дорожніх шляхів, які є доступними на сервері. Дана система побудована на клієнт-серверній архітектурі. Кожний запит клієнта аналізується на сервері та формується відповідь на нього. У разі не отримання відповіді, виводиться повідомлення про помилку. Для взаємозв’язку клієнта з сервером використовується технологія SOAP.[3]

Рис. 1. Структурна схема роботи програмної системи прокладання маршруту.

Програма (фр. programme письмове оголошення, порядок денний, від грец. prógramma вказівка) - заздалегідь затверджена (визначена) дія.

На рис. 2 зображено алгоритм роботи мобільного клієнта сервісу прокладання маршруту. Даний алгоритм відображає послідовність дій, які виконуються під час функціонування програми. Перша частина алгоритму відповідає за відображення карти на дисплеї мобільного пристрою. Переш за все, відбувається перевірка з’єднання з мережею Internet. Це є ключовий аспект, оскільки дані отримуються саме через мережу. Наступним етапом є отримання та відображення картографічних даних.

Наступним етапом є визначення місцезнаходження. Цей етап виконується за бажанням користувача. Ця функція забезпечується GPS – модулем, який вмонтований у мобільний пристрій.

Остання частина відповідає за прокладання маршруту. Відбувається визначення координат точок на карті, формування та надсилання запиту на сервер. Після чого очікується відповідь від серверу. Відповідь аналізується та відбувається побудова маршруту.

Рис. 2. Алгоритм роботи програмної системи прокладання маршруту.

Для створення програмної системи було вирішено обрати об’єктно-орієнтовану мову програмування C# із застосуванням можливостей платформи .NET. В якості сховища баз даних, яке призначене для зберігання прокладених маршрутів, запропоновано обрати систему керування базами даних Microsoft SQL Server.

Система керування, також Система управління (англ. control system) - систематизований набір засобів впливу на підконтрольний об'єкт для досягнення цим об'єктом певної мети. Об'єктом системи керування можуть бути як технічні об'єкти так і люди.


Рис. 3. Діаграма класів програмної системи прокладання маршруту.

Діагра́ма кла́сів - статичне представлення структури моделі. Відображає статичні (декларативні) елементи, такі як: класи, типи даних, їх зміст та відношення. Діаграма класів, також, може містити позначення для пакетів та може містити позначення для вкладених пакетів.



Висновки. У даній роботі розроблено інтернет-сервіс прокладання маршруту на платформі картографічного сервісу. Розроблено структурну схему та описано алгоритм роботи системи, наведено діаграму класів.
Література

  1. Козловский Е. Искусство позиционирования — М., 2006. — № 12 (2795). — С. 204-280.

  2. Линник В.Г. Построение геоинформационных систем в физической географии .- М.: изд-во МГУ, 1999.-80 с.

  3. Цветков В.Я. Информатизация: разработка современных

информационных технологий. – Ч.1. Структуры данных и технические средства. – М.: ГКНТ, ВНТИЦентр, 1990 . – 132 с.

  1. Галкина В.А. Глава 4. Построение кратчайших путей в ориентированном графе.— М.: Изд-во "Гелиос АРВ", 2003. — с. 75-94.

  2. Берж К. Глава 7. Задача о кратчайшем пути. — М.: Издательство иностранной литературы, 1962. — С. 75-81.

  3. Klippert H. Methoden - Training, Weinheim und Basel, 1999. ― 192p.

  4. Артур Мотли, Томас Уислер Введение в Web-сервисы и SOAP  М.: «Вильямс», 2013. — 85 с.

  5. Герберт Шилдт. Java 8. Полное руководство, 9-е издание. — М.: «Вильямс», 2015. — 1376 с.

  6. Н.М. Опаріна Г.Н. Поліна, Р.М. Файзулін І.Г. Шрамковаб Адаптивное тестирование. – Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2007. – 95c.

  7. Нейман Ю.М., Хлебников В.А SOAP Версия 1.2 Часть 0: Учебник для начинающих. - М.: Прометей, 2000, - 168 с.

  8. Де Мерс, Майкл Н. Географические информационные системы. Основы. Издательство Дата. Москва, 2009.- 107 с.




Скачати 52.83 Kb.

  • Розглянуто проблему організації системи прокладання маршруту. Проаналізовано основні методи та алгоритми прокладання маршруту, критерії вибору оптимального маршруту. Запропоновано структурну схему
  • Ключові слова: прокладання маршруту, мобільний інтернет-сервіс. Mobile routing Internet service based on map service platform.
  • Keywords: route planning, mobile Internet service Вступ.
  • Транспортна мережа