Файл: Моделирование предметной области «Движение транспортных средств по городу» с помощью UML.pdf

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время количество автомобилей на дорогах постоянно увеличивается, за счет чего возникают пробки в часы «пик». При всем удобстве использования личного автомобиля иногда целесообразней воспользоваться такси или общественным транспортом, чтобы вовремя попасть в место назначения.

Актуальность работы определяет система выбора способа передвижения в зависимости от определенных условий. Обоснованный выбор позволит скорректировать интенсивность движения транспортных средств по городу.

Целью работы является нормализация движения транспортных средств по городу.

Объектом исследования является житель города.

Предметом исследования является процесс выбора способа передвижения по городу.

Для достижения поставленной цели должны быть решены следующие задачи:

• проведен анализ предметной области, выявлены недостатки существующего процесса;
• предложены мероприятия по усовершенствованию процесса;
• выбран метод и средство моделирования;
• произведено моделирование предметной области.

В результате выполнения работы должен быть получен вариант разгрузки дорог города в результате снижения количества транспортных средств.

Аналитическая часть

Описание предметной области. Постановка задачи

Транспортно-информационная система в последнее время набирает все большую популярность в нашей стране, хотя известна она у нас уже несколько лет.

Связано это, видимо, с тем, что наши граждане осознали преимущества транспортно-информационной системы в полном объеме. Особенно это касается тех, кто имеет большие или не очень компании, которые связаны тем или иным образом с транспортом и имеют довольно большой автопарк.

Транспортно-информационная система за короткий срок помогает повысить рентабельность бизнеса вышеописанных компаний благодаря тому, что в режиме реального времени предоставляет информацию о многих параметрах автомобиля: его местонахождение, расход топлива, маршрут и траекторию передвижения, режим работы водителей, продолжительность проведения технического обслуживания и так далее.

Эти данные, полученные благодаря транспортно-информационной системе, в свою очередь позволяют владельцам предприятий снизить расход топлива автомобильного парка, контролировать работу водителей более эффективно, сократить коммуникационные и административные расходы, сократить холостой пробег транспорта, улучшить загрузку автомобилей и так далее.

---

Как правило, транспортно-информационная система состоит из нескольких сервисов. Например, «Сообщения», «Время работы водителя», «Местоположение», «Топливо и окружающая среда». Такие сервисы могут работа, как по отдельности, так и в сочетании друг с другом. Немаловажно и то, что любой сервис может быть объединен с административными офисными структурами.

Транспортная информационная система выдает всю полученную информацию в режиме реального времени. То есть управление осуществляется также в режиме реального времени. Вся полученная и обработанная информация хранится некоторое время в архиве.

При необходимости она может быть разархивирована или прочтена. Такая способность получения информации в режиме реального времени во многом облегчает работу руководителя, так как подчиненные становятся более дисциплинированными и не нарушают правила.

Транспортная информационная система во многом облегчает труд руководителя, делает процесс слежения, контроля сотрудников прозрачным и более честным, это повышает рейтинг начальника в глазах подчиненных. Кроме этого становятся доступны такие функции, которые ранее были невозможны. Все это делает целесообразным ее использование.

Процесс движения транспортных средств по городу можно описать следующим образом:

• ежедневно на маршрут выходит большое количество общественного транспорта – автобусы, маршрутные такси. Маршрутный транспорт имеет график работы, следовательно, их движение по городу хорошо и постоянно прослеживается;
• ежедневно на работу выходят водители специализированных транспортных средств, водители транспортных средств, осуществляющих доставку и т.п. – т.е. те люди, работа которых заключается в вождении транспортного средства. Движение данных транспортных средств скоординировано, их также можно отследить;
• ежедневно на работу выезжает большое количество людей на собственных автомобилях – именно этот транспорт создает «пиковые» ситуации. Задача автомобилистов – добраться от дома до работы, а затем – добраться обратно. Следовательно, их присутствие на дороге по времени выпадает на утро, вечер, меньше – на обеденный перерыв.

Две первые категории водителей не создают заторов на дорогах, так как их число существенно меньше, чем владельцев личных автомобилей.

Задачей данного проекта является нормализация движения автомобилей на дорогах города.

Предлагаемые мероприятия по улучшению технологии решения задачи

---

Основные проблемы транспортного обслуживания населения города можно разделить на следующие группы [1].

1. Отставание развития дорожной сети и как следствие ее способности удовлетворять потребности населения в перемещении, выраженного в следующих явлениях.

Износ дорожного покрытия ключевых транспортных магистралей города. В процессе эксплуатации дорожной сети происходит износ дорожного покрытия, что отражается на скоростных характеристиках транспорта и пропускной способности дорог. В результате чего увеличивается время затрачиваемое населением на перемещение по городу. Помимо этого владельцы индивидуальных транспортных средств выбирают альтернативные дороги для перемещения, что приводит к концентрации значительной части транспортных средств на нескольких ключевых магистралях города. Именно это перераспределение потоков транспорта наблюдается вследствие износа дорожного полотна на Южной Окружной дороге. Водители предпочитают строить свой маршрут по центральным улицам города, тем самым увеличивая нагрузку на них.

Отсутствие дорог - дублеров. Еще больше усугубляет описанный выше процесс, отсутствие альтернативных магистралей движения, которые смогли бы развести по разным потокам не только общественный и индивидуальный транспорт, но и смогли бы вынести за пределы города грузовой и транзитный.

Низкая пропускная способность участков улично-дорожной сети в центральной, исторической части города. Историческая застройка в центре города, а также нормативы, принятые и использованные в советский период, не позволяют не только расширять проезжую часть дороги, но и использовать ее с такой же нагрузкой, как в современных городах пригородного типа, рассчитанных на наличие индивидуального транспорта в каждой семье.

Почти полное отсутствие нового дорожного строительства. Помимо прочего ускоряет процесс наступления транспортного коллапса почти полное отсутствие нового дорожного строительства. И в первую очередь мостов, развязок и выделенных магистралей движения индивидуального транспорта.

1. Отсутствие организованной и сбалансированной маршрутной сети общественного транспорта. Данная проблема выражается в следующих явлениях.

Дублирование маршрутов общественного транспорта. В силу особенностей исторического развития общественного транспорта в городе, в первую очередь троллейбусного сообщения, сложилась ситуация дублирования маршрутов общественного транспорта. Помимо этого ситуацию усугубило строительство новых спальных районов, которые были связаны с остальным городом лишь одним способом – через подключение к главной магистрали города, проходящую через центр города, а именно «Московское шоссе – Первомайский проспект – улица Соборная – улица Ленина – улица Циолковского». Последующий рост спальных районов только увеличил нагрузку на центральную магистраль.

---

Отсутствие альтернатив в выборе вида общественного транспорта. На настоящий момент у населения есть только два вида общественного транспорта для перемещения по городу: автобус и троллейбус. Причем они не выполняют функцию предоставления альтернативы способа перемещения к месту назначения, а скорее дополняют друг друга. То есть там, где нет троллейбусной линии, функцию перевозки выполняет автобусный транспорт. А с учетом износа парка муниципального транспорта, эту функцию в основном выполняет коммерческий транспорт, что приводит к возникновению следующей проблемы.

Концентрация маршрутов общественного транспорта по основным магистралям города. Владелец коммерческого общественного транспорта в первую очередь заинтересован в извлечении прибыли от своей деятельности, поэтому он стремится создать для себя наиболее благоприятные условия работы: увеличение протяженности маршрутов, для охвата большего числа микрорайонов города; тяготение маршрутов к основным магистралям города; организация работы таким образом, чтобы обеспечивать наполняемость транспортных средств. Все это приводит к разрежению маршрутной сети и увеличению времени подхода к остановкам, увеличивает время ожидания транспортного средства и снижение комфорта поездки. А также служит условием роста стоимости проезда.

1. Поддержка заведомо проигрышной стратегии развития индивидуального транспорта.

Отказ от развития электрического общественного транспорта. Последние десятилетие развития общественного транспорта в Рязани ознаменовалось ухудшением условий существования электрического транспорта. Это выражалось в росте стоимости эксплуатации и содержания, износе подвижного состава, сокращении числа транспортных средств, выпускаемых на линию. Кульминацией этого процесса стали: ликвидация линий трамвая в городе и закрытие нескольких маршрутов троллейбуса. В первом случае предприятие-содержатель трамвайных линий избавлялось от непрофильных активов, а во втором проходил процесс оптимизации, в результате которого закрывались убыточные маршруты. Последним нововведением стало закрытие одного из трех троллейбусных депо.

Отсутствие мероприятий стимулирующих население выбирать общественный транспорт вместо индивидуального. Общемировой тенденцией развития транспорта является поддержка развития общественного транспорта, как единственно способного обеспечить развитие не только городской транспортной системы, но и обеспечить рост и развитие экономики города и улучшить качество жизни населения. При этом со стороны органов управления городом не наблюдаются действия, ведущие к поддержке этой тенденции, действия признанные эффективными во всем мире: выделение полос для движения общественного транспорта, ограничение въезда в центр города на индивидуальном транспорте, развитие сети платных парковок, фискальные меры. Наоборот, наблюдаются меры поддержки развития индивидуального транспорта.

---

Меры поддержки развития индивидуального транспорта. Перестройка дорожной сети под потребности индивидуального транспорта, посредством расширения проезжей части полотна дорог в ущерб пешеходному движению, организация парковочных мест в зеленых зонах города и т.д.

1. Безальтернативность способа перемещения по городу.

Отказ от развития альтернативных систем общественного транспорта. При всем многообразии видов и способов организации систем пассажирского сообщения, не реализуется ни одна из альтернативных, таких как: скоростной трамвай, монорельс, система скоростного автобусного сообщения, легкое наземное метро.

Отсутствие стремления в создании условий и стимулировании населения выбирать безмоторные способы перемещения по городу. Наиболее доступным способом для населения является выбор велосипеда в качестве основного способа перемещения по городу. Но для этого нужно создавать выделенные полосы движения, организовывать места для вело парковок по всему городу, создавать условия беспрепятственного перемещения по городу как элемента безбарьерной среды.

Отсутствие мероприятий по созданию безбарьерной среды. Обязательным элементом функционирования единой городской транспортной системы является организация безбарьерной среды города для всех нуждающихся в этом категорий населения, учитывая то, что это является обязательным направлением развития «социального государства». В настоящее время элементы безбарьерной среды внедряются преимущественно в непосредственной близости к социальным объектам, что не создает единого безбарьерного городского пространства.

1. Негативные экстернальные эффекты, формируемые у населения ввиду слабой организации.

Пониженная стрессоустойчивость. Выше перечисленные проблемы объективно способны вызывать у населения состояние, характеризуемое как пониженная стрессоустойчивость, что приводит к конфликтам, снижению трудоспособности и внимательности, повышению уровня агрессии в обществе.

Повышенные расходы на поддержания здоровья населения. Помимо явления нарушения стрессоустойчивости необходимо рассмотреть проблему экологической обстановки в городе, а именно атмосферного загрязнения продуктами горения в результате работы двигателей внутреннего сгорания автотранспорта. Это приводит к снижению иммунитета, что требует дополнительных затрат на поддержание здоровья.

---