VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Развитие геоинформатики, как науки об автоматизированнойобработке пространственно-координированнойинформации, привело к интенсивному продвижению геоинформационныхсистем (ГИС) и ГИС-технологий во все сферы человеческой деятельности. В настоящее время ГИС не следует трактовать как географические информационные системы, к чему нас призывают ученые-географы. Значение ГИС в технических приложениях, как информационно-управляющих систем, значительно более перспективно. Наши представления о геоинформационных системах и их роли в науке и технике во многом совпадают, что, безусловно, нашло отражение в формулировке основных понятий и определений геоинформационных систем железнодорожного транспорта.

ГИС железнодорожноготранспорта – этоинформационно-управляющая автоматизированная система, призванная обеспечивать решение задач инвентаризации, проектирования и управления объектов железнодорожного транспорта.

Основной целью создания ГИС железнодорожного транспорта является обеспечение всех сфер его деятельности комплексной пространственно-координированной информацией.

В научно-исследовательском институте авиационных систем выполнен комплекс научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок по внедрению спутниковых технологий в соответствии с принятой ОАО «РЖД» стратегической концепцией движения от отдельных технических решений и технологий к созданию комплексных информационно-управляющих систем.

Особое внимание уделено созданию единого координатного пространства и единой системы ведения баз геопространственных данных (электронных карт) на базе ГИС РЖД, позволяющих создать надёжный механизм интеграции и синхронизации прикладных информационно-управляющих систем.

С помощью спутниковых систем ГЛОНАСС и информационных сервисов хозяйствам и службам ОАО «РЖД» предоставлена гарантированная возможность с высокой точностью определения дислокации и параметров движения пассажирских и грузовых поездов, включая специальные и опасные грузы, специальные самоходные подвижные средства, путейские бригады; контролировать их движение, а также оценивать параметры состояния бортовых систем.

Наличие высокоточного навигационного поля, формируемого с помощью систем дифференциальной коррекции ГЛОНАСС/GPS, будет напрямую содействовать сокращению затрат на инженерные изыскания, проектирование, строительство и эксплуатацию железных дорог. Непрерывный мониторинг пространственных параметров железнодорожного пути и иных объектов инфраструктуры обеспечит безопасность движения, и принятие своевременных мер по предупреждению и устранению негативных процессов. Будут создаваться системы интервального регулирования движения поездов с применением спутниковой навигации и цифрового радиоканала для повышения пропускной способности железных дорог. Особое вниманием к внедрению указанных технологий на малодеятельных участках железных дорог, в труднодоступной местности со сложными природно-климатическими условиями.

В связи с возросшим объёмом транспортных перевозок стало активно развиваться новое научно-практическое направление - логистика. Основная задача логистики - организация оптимальной транспортировки людей и материальных ценностей. В реальности существует очень много параметров, которые воздействуют на эту самую оптимальность, причем многие эти параметры не статичны, могут меняться во времени. Рассмотрим несколько наиболее распространённых ситуаций.

Самая простая задача - доставка груза из пункта А в пункт Б. Это классическая задача нахождения кратчайшего маршрута. Она решается, например, модулем NetworkAnalyst. Для её решения необходимо иметь связную и топологически корректную дорожную сеть. На практике обычно важнее найти не кратчайший маршрут, а маршрут наименьшей стоимости. И в продуктах американской компании, производителя геоинформационных систем, эта задача решается с помощью присвоения каждой дуге и каждому узлу сети так называемого сетевого веса. Это может быть, как реальный параметр, например, среднее время прохождения участка, так и значение весовой функции, учитывающей пропускную способность, расход топлива и любые другие параметры. Кроме того, система позволяет использовать сетевые флажки, показывающие возможность проезда по данному участку.

Другой стандартной задачей является так называемая задача коммивояжёра. В ней нужно объехать заданное число пунктов за минимальное время и/или при минимальной длине пути. Эта задача также решается в модуле NetworkAnalyst, и в ней могут учитываться все те же факторы, что и в задаче поиска кратчайшего маршрута, а также желательная последовательность объезда точек назначения.

И, наконец, наиболее сложная, так называемая транспортная задача. Это уже полномасштабная организация перевозок различных грузов из многих источников по многим адресам. ГИС и здесь приходят на помощь: эту задачу решает продукт ArcLogisticsRoute.

Помимо названных "классических" задач, для экспедиторских и курьерских компаний представляет интерес мульти модальная транспортировка, включающая использование нескольких видов транспорта. ГИС-продукты и в этом случае являются самой подходящей основой информационной системы компании, поскольку они способны совмещать информацию по множеству транспортных сетей в единой базе данных и/или на одной электронной карте.

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, самолёт) устанавливается GPS-приёмник, координатная информация с которого по радиоканалу передаётся 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 ArcGISTrackingAnalyst 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, TrackingAnalyst 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 ГЛОНАСС 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.

Географические информационные системы - 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 создаёт 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.

Список литературы

1. Особенности ГИС железнодорожного транспорта [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://edu.dvgups.ru

2. Инновации – спутниковые и геоинформационные технологии [Электронный ресурс]/ОАО «НИИАС» - Режим доступа: http://www.vniias.ru

3. Транспортная логистика, теория и практика [Электронный ресурс] /Ольга БРЫЛЕВА. – Режим доступа: http://www.logistic-world.ru

4. ГИС на транспорте [ Электронный ресурс] / Владимир Андрианов – Режим доступа: http://www.dataplus.ru

Код для цитирования: Скопировать