Программное обеспечение комплексного расчета транспортных систем городов
Предыдущая страница | Оглавление | Следующая страница |
Программное обеспечение комплексного расчета транспортных систем городов
В г. Воронеже постоянно растет количество новых жилых районов и, соответственно, число новых жителей, которым просто необходимо ездить на работу, по делам, за покупками и т. д… Для решения многих проблем распределения транспортных потоков и перевозок, а также облегчения анализа уже созданных проектов транспортных сетей городов, экономии времени проектировщиков-градостроителей при рассмотрении вариантов, и повышения эффективности проектирования дорожно-транспортных магистралей в городах была разработана программа – “ПЕРЕВОЗКИ XXI” (далее Программа).
Непосредственно Программа предназначена для расчета перевозок пассажиров в городах, по дорогам, магистралям а, также, на скоростных видах транспорта: железные дороги, скоростной трамвай, метрополитен, монорельс, “лёгкого метро” и др.
Программа базируется на языке программирования Бейсик (Basic) для операционной системы “Windows”. Ранее расчёты кратчайших путей производились по “Волновому” методу, – который оказался наименее пригоден для разработки эффективной и работоспособной программы на ПК.
В настоящее время, для поиска кратчайших путей в Программе используется модифицированный для ПК алгоритм “Форда”
Вышеуказанный алгоритм нахождения кратчайших путей является наилучшим для ручного расчета, но для расчета на ПК он был “упрощён” до матричной модификации метода “Форда”
В результате расчета создаётся матрица из N*N точек - содержащая все кратчайшие пути (в модифицированном варианте) и матрица всех затрат между точками.
Далее по суммам прибытия и убытия по районам рассчитываются перевозки и выдаются все окончательные результаты в виде матриц и таблиц.
Все расчеты записываются в постоянную память (на жесткий диск), после чего Программа может в реальном времени отображать всю необходимую статистическую информацию по любой схеме (а их количество практически ограничено только ресурсами компьютера) в виде таблиц и графиков, а также в реальном времени отображать саму схему в любом масштабе с требуемыми параметрами.
На данный момент Программа разработана на нескольких языках программирования:
- В основном для удобства управления, интерфейса и быстрого изменения возможных недостатков используется язык высокого уровня “Microsoft Visual Basic V5.0 professional” (или аналогичном, но более поздней версии).
- Для ускорения вывода всей графической информации используются так называемые функции (API-Windows) – Application Programming Interface. Это особая категория библиотек функций написанных разработчиками Windows-подобных систем на языках низкого уровня - что позволяет использовать их практически во всех приложениях. Такие API-функции стандартизированы для любой версии Windows и существенно влияют на производительность разработанной Программы
- Все расчеты разработаны (и запрограммированы) на языке Delphi 5.0 (или более высокой версии), который является самым эффективным языком для производства большого, циклического или рекурсивного количества расчетов с плавающей точкой. Эффективность данного языка программирования была проверена экспериментальным методом на большинстве современных языков программирования
Программа постоянно совершенствуется и является уникальной и наиболее быстродействующей программой на сегодняшний день для просчета всевозможных вариантов транспортных сетей города.
Числовые данные частично вводятся вручную. Схема вводится посредством обвода нужной схемы города с автоматическим вводом точек и ребер.
Для начала расчетов были произведены следующие основные действия по схеме города г. Воронежа:
- занесена схема города в ПК вручную по координатам или в автоматическом режиме;
- созданы связи (ребра) между всеми необходимыми точками;
- введены все точки входящие в определённые условные районы
введены суммы по прибытию и убыванию для каждого района;
- проверка введенных данных (корректировка данных);
Для города Воронежа ввод информации занял в около 3 часов чистого времени при готовой цифровой схеме которая была преобразована в цифровой вид с помощью специальных программных средств.
Для проведения расчета были использованы следующие данные по городу Воронежу:
- Транспортная сеть в координатах (ГПТ и МУДС) в г. Воронеже в М. 1:25 000.
- Подразделение города на укрупненные транспортно-планировочные районы (70 районов).
- Количество населения, проживающего в расчетных подрайонах.
- Количество градообразующих и обслуживающих кадров.
- Удельные веса подрайонов по прибытию по культурно-бытовым передвижениям (см. данные, приводимые в таблице № 1).
- Количество отправлений в средние сутки или в часы “пик” по трудовым и культурно-бытовым целям
- Количество прибытий в районы по трудовым и культурно-бытовым передвижениям в средние сутки года, или в часы “пик”.
- Количество прибывающих в город из других городов и из пригородной зоны по видам транспорта со схемой железнодорожных станций, автовокзалов и подъездов к аэропортам.
В процессе работы с программой были введены номера точек, их координаты в реальном масштабе, цвет - для вывода на экран, скорость на каждом ребре в км/час, суммарная численность населения каждой точке, а также коэффициенты грузового транспорта.
На основе введенных данных были рассчитаны:
- Кратчайшие пути из всех точек к любым другим точкам следования на основе реальных заданных координат точек в городе и скоростей движения между ними.
- Величины корреспонденций пассажиров в зависимости от населённости районов и кратчайших путей. Расчет пассажироперевозок производится с учетом коэффициента пользования транспортом.
- Затем была произведена обработка данных в интерактивном режиме, при этом Программа позволяет:
- Рассчитывать необходимое количество схем или различных вариантов одной схемы (дублировать схемы, а также копировать и видоизменять данные)
- Редактировать, дополнять, просматривать и выводить любые уже введенные и рассчитанные данные на экран монитора, принтер, или в файл (графический или текстовый в зависимости от типа данных).
- При выводе результатов на экран в виде графов осуществляется возможность интерактивного изменения масштаба, сканируемых скоростей и выбранных категорий магистральных улиц.
- При выводе на экран программа позволяет интерактивно удалять и вставлять точки, ребра, вводить новые скорости по ребрам, находить кратчайшие пути из одной точки схемы в другую путем ввода только этих номеров точек.
- Выводить картограммы по городу или его части с выводом потоков транспорта в графическом виде, которые отражаются на экране монитора в разных цветах, в зависимости от направления движения (к центру или от центра) и в разном масштабе, а также с различными числовыми характеристиками.
- Выводить картограмму потоков транспорта по интервалам (задаются интерактивно)
- Выводить гистограмму по средним и средневзвешенным, с возможностью добавления нескольких схем одного города (вариантов) для сравнения.
Комментарии
Отправить комментарий