СИСТЕМА ОПЕРАТИВНОГО ПЛАНУВАННЯ ПЕРЕВЕЗЕНЬ

Оперативне планування - це конкретизація планових завдань за часом виконання, в просторі (по місцях виконання виробничих завдань), за специфікою технології та організації виробництва керованого об'єкта (структура ПС, вантажно-розвантажувальних засобів, вибір технології і т.п.).

Підсистема оперативного планування АСУП спрямована на автоматизацію поточного планування виробничої діяльності АТО і призначена для вирішення наступних завдань:

  • з розрахунку '.
  • 1) провізних можливостей АТО;
  • 2) оптимальних маршрутів руху ПС;
  • 3) передбачуваних витрат і необхідних ресурсів для виконання перевезень;
  • по складанню '.
  • 4) погодинних графіків роботи ПС і планів робіт по клієнтурі;
  • 5) змінно-добового плану роботи АТО;
  • 6) графіка випуску ПС на лінію;
  • 7) шляхової документації.

З одного боку, перераховані завдання вирішуються на підставі даних про потреби в перевезеннях, які складаються з ув'язнених АТО договорів і надійшли разових заявок на перевезення, з іншого - оцінюються провізні можливості АТО на підставі даних про справний ПС і готових до роботи водіїв.

Основними вихідними документами системи є змінно-добовий план, графіки роботи ПС і шляхові документи.

При виконанні вантажних перевезень виділяють кілька основних видів технологій, які суттєво відрізняються один від одного і в значній мірі залежать від грузообразующего об'єкта - вантажовідправника. Особливості конкретного вантажовідправника впливають на кількість використовуваних для доставки вантажів транспортних засобів, вид ПС, можливість оптимізації маршрутів руху, необхідність узгодження вантажопотоків з іншими видами транспорту, склад супутніх перевезення транспортно-експедиційних послуг.

Відмінні риси основних видів технологій вантажних перевезень і пов'язаний з ними перелік завдань, що вирішуються при плануванні, наведені в табл. 4.3.

Таблиця 43

Основні види технологій вантажних перевезень і пов'язані з ними завдання планування

вантажовідправник

вид

технології

Основні відмінні риси

завдання планування

промислові

підприємства

Перевезення універсальних вантажів

кільцеві маршрути

Розрахунок оптимальних марш рутових

універсальний ПС

нестабільна технологія

Нестабільність основних вантажопотоків

Перевезення

специали-

зірованних

вантажів

митників маршрути

Розрахунок графіків руху

спеціалізований ПС

Розрахунок графіків виконання вантажно-розвантажувальних робіт

Суворе виконання графіків

Облік стану контейнерного парку

Узгодження з іншими видами транспорту

Закріплення ПС за об'єктами

Перевезення

мелкопар-

ції

вантажів

Складально-развозочно

маршрути

Розрахунок графіків руху

разномарочность ПС

Розрахунок оптимальних маршрутів

Суворе виконання графіків

Формування партій вантажів

нестабільність вантажопотоків

Будівельні

організації

Перевезення

масових

вантажів

митників маршрути

Розрахунок графіків руху

спеціалізований ПС

Розрахунок оптимальних маршрутів

стабільна технологія

Формування партій вантажів

Суворе виконання графіків

стабільність вантажопотоків

Перевезення тяжеловес- них вантажів

митників маршрути

Розрахунок геометричних параметрів траєкторії руху ПС.

Розрахунок несучої здатності мостів.

Важкі тягачі з трейлерами

Г рузоот- правітсль

вид

технології

Основні відмінні риси

завдання планування

нестабільність вантажопотоків

Розрахунок несучої здатності мостів

складний документообіг

торгові

організації

Перевезення

мелкопар-

ції

вантажів

Развозочно-збірні маршрути зі збором в зворотному напрямку порожньої тари і контейнерів

Розрахунок графіків руху

Розрахунок графіків виконання вантажно-розвантажувальних робіт

Спеціалізований ПС із засобами механізації вантажно-розвантажувальних робіт (ПРР)

Розрахунок оптимальних маршрутів

Циклічну зміну вантажопотоків

Формування партій вантажів

Закріплення ПС за об'єктом

Закріплення ПС за об'єктами

Обмеження па перевезення різнорідних вантажів

Інформація про наявність вантажів на складі

Між- городня і міжнародні перевезення

митників маршрути

Формування партій вантажів

Великовантажний ПС для далеких перевезень

Нестабільність основних вантажопотоків

складний документообіг

Робота через посередника

Розрахунок оптимальних маршрутів при значній кількості клієнтів найбільш ефективно виконується за допомогою програмного забезпечення, що реалізує геоінформаційні технології, які дозволяють наочно представляти просторове розташування клієнтів, проходження маршрутів, розташування ПС тощо

Геоінформаційна система (ГІС) - це сукупність технічних, програмних і інформаційних засобів, які забезпечують введення, зберігання, обробку, математико-картографічне моделювання і динамічне представлення просторових і співвіднесених з ними атрибутивних даних.

У відповідно до наведеного визначення ГІС має наступні підсистеми:

  • 1) підсистему збору даних , яка збирає і проводить попередню обробку даних з різних джерел, відповідає в основному за перетворення різних типів просторових даних (наприклад, від изолиний топографічної карти - до моделі рельєфу ГІС);
  • 2) підсистему зберігання і вибірки даних , організуючу просторові дані в цілях їх вибірки, відновлення редагування;
  • 3) підсистему маніпуляції даними і аналізу , яка, виконавши різні завдання на основі цих даних, групує і розділяє їх, встановлює параметри і обмеження і здійснює моделюють функції;
  • 4) підсистему виводу , яка відображає всю БД або її частина в табличній, диаграммной або картографічній формі.

Перша підсистема ГІС може бути співвіднесена з першим і другим кроками процесу картографування - збором даних та складанням карт. Вихідна інформація береться з таких джерел, як аерофотозйомка, цифрове дистанційне зондування, геодезичні роботи, словесні описи і замальовки, дані статистики і т.д. Використання комп'ютера і інших електронних пристроїв, наприклад дігітайзера або сканера, дозволяє проводити підготовку вихідних даних для запису або кодування точок, ліній і областей до їх подальшого використання. Крім того, джерелами можуть бути готові цифрові карти, цифрові моделі рельєфу, цифрові фотознімки та ін.

Друга підсистема - підсистема зберігання і вибірки - заснована на СУБД. У ГІС підсистема зберігання і вибірки дозволяє робити запити, які повертають тільки потрібну контекстно-пов'язану інформацію, вона переносить акцент з загальної інтерпретації інформації на формулювання адекватних запитів.

Аналіз даних найчастіше є перевагою користувача. Підсистема аналізу дозволяє значно спростити і полегшити аналіз просторово-пов'язаних даних, практично виключити ручну працю і в значній мірі спростити розрахунки, що виконуються користувачем. Підсистема аналізу багато в чому визначає ефективність ГІС. ГІС-аналіз використовує потенціал сучасних комп'ютерів, порівняння та опис інформації, що зберігається в БД, які дають швидкий доступ до вихідних даних і дозволяють агрегувати і класифікувати дані для подальшого аналізу.

Після виконання аналізу необхідно представити його результати. У картографії, будь то традиційна паперова картографія або її цифровий еквівалент, комп'ютерна картографія, вихідний продукт в цілому той же - карта. Підсистема виведення дозволяє компонувати результуючі дані в будь-якій зручній для користувача формі: у вигляді таблиць, діаграм, графіків і т.п.

Карта є основною мовою географії. Отже, це основна мова комп'ютеризованої географії. Ця графічна форма представлення просторових даних складається з різних координатних систем, проекцій, наборів символів, методів спрощення і генералізації. Карта служить моделлю просторових явищ, абстракцією.

Всі реальні об'єкти відображаються на картах будь-якими умовними знаками - примітивами. У ГІС застосовують набір базових геометричних примітивів, з яких створюють всі інші, більш складні. Набір базових примітивів зазвичай включає в себе точки, лінії, полігони і поверхні.

Точкові об'єкти - це такі об'єкти, кожен з яких розташований лише в одній точці простору. Прикладом таких об'єктів можуть бути дерева, будинки, перехрестя доріг і багато інших. А про такі об'єкти говорять, що вони дискретні, в тому сенсі, що кожен з них може займати в будь-який момент часу тільки певну точку простору. З метою моделювання вважають, що у таких об'єктів немає просторової протяжності, довжини або ширини, але кожен з них може бути позначений координатами свого місця розташування. Насправді все точкові об'єкти мають деяку просторову протяжність, нехай найменшу, інакше ми просто не змогли б їх побачити. Приймаємо відсутність довжини і ширини так, що, наприклад, при вимірах атмосферного тиску, що характеризуються потенційно нескінченною кількістю точок, самі точки завжди займають певні місця розташування без будь-яких перекриттів. Масштаб, при якому ми спостерігаємо ці об'єкти, задає рамки, що визначають уявлення цих об'єктів як точок. Наприклад, якщо дивитися на будинок з відстані кількох метрів, то споруда виглядає значним і має суттєві довжину і ширину. Але це уявлення змінюється, коли ви починаєте віддалятися: чим далі, гем менше будинок виглядає як майданний об'єкт, тим більше як точковий.

Лінійні об'єкти представляються як одномірні в координатному просторі. Такими одновимірними об'єктами можуть бути дороги, річки, кордони, огорожі, будь-які інші об'єкти, у яких один з геометричних параметрів істотно більше іншого. Масштаб, при якому ми спостерігаємо ці об'єкти, знову ж обумовлює поріг, при перетині якого ми можемо вважати ці об'єкти не мають ширини. Як відомо, річки, дороги, огорожі мають два виміри при близькому розгляді. Але чим далі ми від них, тим тонше вони стають. Поступово вони стають такими тонкими, що виявляється можливим уявити їх собі у вигляді лінійних об'єктів. Інші лінії, такі як політичні кордони, взагалі не мають ширини. Насправді ці лінії навіть не є матеріальними сутностями, а виникають як наслідок політичних угод.

Для лінійних об'єктів, на відміну від точкових, ми можемо вказати просторовий розмір простим визначенням їх довжини. Крім того, оскільки вони не займають єдине місце розташування в просторі, ми повинні знати щонайменше дві точки - початкову і кінцеву - для опису розташування лінійного об'єкта в просторі. Чим складніше лінія, тим більше точок буде потрібно для вказівки точного її розташування. Спираючись на геометрію, ми можемо також визначати форми і орієнтації лінійних об'єктів.

Лінійні об'єкти можуть бути замкнутими (контури) або незамкненими (лінії).

Об'єкти, що розглядаються з досить близької відстані, щоб мати і довжину і ширину, називаються полігонами , або площадковими об'єктами. Приклади цих двовимірних об'єктів: території, які займає двором, містом або цілим континентом. При визначенні місця розташування полігону в просторі ми виявляємо, що його межа є лінією, яка починається і закінчується в одній і тій же точці. Крім вказівки місця розташування областей через використання ліній ми можемо собі уявити тепер три характеристики: як і для ліній, ми можемо вказувати їх форму і орієнтацію, а тепер ще й значення площі, яку область займає.

Додавання нового виміру - висоти - до майданних об'єктів дозволяє спостерігати і фіксувати поверхні. Хоча можна розглядати будинок з близької відстані і описувати в термінах його загальної довжини і ширини, нам часто потрібно знати, скільки в ньому поверхів. У такому випадку нам потрібно розглядати будинок не як плоску область, а як тривимірний об'єкт, що має довжину, ширину і висоту.

Поверхні оточують нас всюди. Пагорби, долини, гряди гір, скелі і безліч інших утворень можуть описуватися зазначенням їх місцеположення, займаної площі, орієнтації - і тепер, з додаванням третього виміру, їх висот.

Поверхні складаються з нескінченної кількості точок зі значеннями висот. Ми говоримо, що вони неперервні, оскільки ці точки розподілені без розривів але всієї поверхні (рис. 4.3). Насправді, оскільки висота тривимірного об'єкту змінюється від точки до точки, ми можемо також вимірювати значення зміни висоти з переміщенням від одного краю до іншого. Маючи таку інформацію, ми можемо визначити обсяг матеріалу в обраному освіту. Можливість таких обчислень дуже корисна, коли нам потрібно дізнатися, наприклад, як розподілені жителі по площі регіону.

Безперервні і дискретні поверхні

Мал. 4.3. Безперервні і дискретні поверхні

важливо

У ГІС кожен примітив або створений на їх основі об'єкт крім специфічних картографічних даних містить інформацію, необхідну для вирішення завдань планування і управління у відповідній предметній області.

Геопросторові дані - це набір даних, які індивідуально або в певній сукупності визначають географічне положення, форму і зміст реальних просторових об'єктів. Вони містять чотири інтегрованих компонента: 1) місце розташування; 2) властивості і характеристики; 3) просторові відносини; 4) час.

Основним способом визначення розташування об'єктів на місцевості є завдання їх координат (широта, довгота і висота над рівнем моря). Поверхня Землі має складну форму. При складанні карт просторове положення точок відображається в площинному поданні, для чого використовуються різні математичні моделі поверхні, що задають різні картографічні проекції. Процедури перерахунку координат для різних проекцій, трансформації картографічних проекцій відносяться до найбільш складним математичних операцій.

Електронні карти відрізняються від паперових можливістю масштабування. Масштаб - це відношення довжини деякого відрізка на карті до довжини того ж відрізка на землі. Зі зменшенням масштабу на електронній карті відображається більш детальна інформація, і навпаки. Це розширює коло вирішуваних завдань. Наприклад, можна спланувати маршрут як між містами, так і детально по міських вулицях.

Картографічні об'єкти містять інформацію не тільки про те, як вони займають простір, але і про те, чим вони є і наскільки вони важливі для розгляду. Наприклад, дерево, позначене як точковий об'єкт, може бути віднесено до певного класу на основі таксономічної термінології, тобто дуб, сосна і т.зв. Додаткова непросторових інформація, яка допомагає нам описувати об'єкти, які спостерігаються в просторі, утворює набір атрибутів об'єктів.

Атрибути об'єктів розподіляються за категоріями, а потім класифікуються. Це робиться для того, щоб можна було сказати, що певний об'єкт з певною назвою і з деякими вимірюваними атрибутами існує в певному місці. Але перед тим як привласнити ці атрибути об'єктів, потрібно знати, як їх вимірювати. Інакше не можна буде порівняти об'єкти в одному місці з об'єктами в іншому місці.

Існує усталена основа для вимірювання практично всіх видів даних, в тому числі і географічних. Ці так звані шкали вимірювання даних простягаються від простого іменування об'єктів до високоточних вимірювань, що дозволяють безпосередньо порівнювати якість різних об'єктів. Використовувана шкала вимірювань буде визначатися частково типом класифікації, почасти необхідною інформацією і частково можливостями проводити вимірювання при заданому масштабі спостереження.

Номінальна шкала , з назви якої випливає, що об'єкти розрізняються за своїми назвами, дозволяє говорити про те, як називається об'єкт, але не дозволяє робити прямого порівняння об'єктів.

Якщо необхідно провести більш топке порівняння об'єктів, то слід вибрати більш високу шкалу вимірювань. Такою є порядкова шкала, що дозволяє проводити якісне порівняння від кращого до гіршого для даного конкретного питання. Якщо необхідна більш висока точність у вимірах, то потрібно скористатися інтервального шкалою вимірювання, в якій вимірюється величинам приписуються чисельні значення. Як і в разі порядкової шкали, тут теж можна порівнювати об'єкти, але порівняння можуть здійснюватися з більш точною оцінкою відмінностей.

Подання просторових даних може бути виконано за допомогою растрової або векторної моделей.

Растрова модель використовує квантування, або розбиття простору на безліч елементів, кожен з яких представляє малу, але цілком певну частину земної поверхні. Цей растровий метод може використовувати елементи будь-якої зручної геометричної форми (зазвичай це квадрат) за умови, що вони можуть бути з'єднані для утворення суцільної поверхні, що представляє весь простір досліджуваної області.

Растрові структури даних не забезпечують точну інформацію про місцезнаходження, оскільки географічний простір поділено на дискретні осередки кінцевого розміру. Замість точних координат точок є окремі осередки растра, в яких ці точки знаходяться. Лінії, тобто одномірні об'єкти, зображуються як ланцюжки з'єднаних осередків. Кожна точка лінії представляється осередком растра, і кожна точка лінії повинна знаходитися десь всередині однієї з комірок растра.

У растрових моделях атрибутивная інформація «прив'язується» до кожної клітинки.

Векторна модель дозволяє задавати точні просторові координати явно. Тут мається на увазі, що географічний простір безперервно, а не розділене на дискретні осередки. Це досягається приписуванням точкам пари координат (X і Y) координатного простору, лініях - зв'язковий послідовності пар координат їх вершин, областям - замкнутої послідовності з'єднаних ліній, початкова і кінцева точки якої збігаються. Векторна структура даних показує тільки геометрію картографічних об'єктів. Кожен об'єкт пов'язаний з відповідними атрибутивними даними, що зберігаються в окремому файлі або в БД. У векторних структурах даних лінія складається з двох пар координат (або більше). Для одного відрізка досить двох пар координат, що дають уявлення про становище і орієнтації в просторі. Більш складні лінії складаються з деякого числа відрізків, кожен з яких починається і закінчується парою координат. Таким чином, видно, що векторні моделі краще відображають становище об'єктів в просторі, вони точніше.

Хоча деякі лінії існують самостійно і мають певну атрибутивную інформацію, інші, більш складні набори ліній, звані мережами, містять також додаткову інформацію про просторових відносинах цих ліній. Наприклад, дорожня мережа містить не тільки інформацію про тип дороги і їй подібну, вона показує також можливий напрямок руху. Інші коди, що зв'язують ці відрізки, можуть включати в себе інформацію про вузли, які їх з'єднують. Всі ці додаткові атрибути повинні бути визначені але всієї мережі, щоб комп'ютер знав властиві реальності відносини, які цією мережею моделюються. Така явна інформація про зв'язності і просторових відносинах називається топологією.

Майданні об'єкти можуть бути представлені в векторної структурі даних аналогічно лінійним. Поєднуючи відрізки лінії в замкнуту петлю, в якій перша пара координат першого відрізка є одночасно і останньою парою координат останнього відрізка, можна створити область, або полігон. Як з точками або лініями, так і з полігонами зв'язується файл, який містить атрибути цих об'єктів.

Векторні і растрові моделі даних в залежності від ГІС можуть в тій чи іншій мірі перетворюватися одна в іншу, хоча найчастіше перетворення передбачається тільки для друку графічних даних.

Цифрова карта може бути організована як безліч шарів. Шари в ГІС є типом цифрових картографічних моделей, які побудовані на основі об'єднання просторових об'єктів або набору даних, що мають спільні властивості або функціональні ознаки. Сукупність шарів утворює інтегровану основу графічної частини ГІС (рис. 4.4). Належність об'єкта або частини об'єкта до шару дозволяє використовувати загальні властивості і виконувати дії відразу з усіма об'єктами даного шару.

Приклад шарів в геоінформаційної системи

Мал. 4.4. Приклад шарів в геоінформаційної системи

Шари можуть мати як векторні, так і растрові формати. Однак треба враховувати, що більшість ГІС допускає растровий формат тільки для одного - фонового шару (підкладки).

На ринку програмного забезпечення представлено досить велику кількість комп'ютерних програм на основі ГІС-технологій для планування маршрутів руху ПС. Їх основні відмінності полягають в наступному.

В першу чергу - в плані інтегрованості з системою управління підприємством або як мінімум з АСУ ТП, що необхідно для забезпечення можливості автоматизованого контролю виконання плану, аналізу результатів роботи по клієнтам, задіяним транспортним засобам і водіям, натуральним і економічними показниками.

Відмінністю є також і реалізація у вигляді локальної програми або веб-інтерфейсу. Останнє дозволяє розташовувати картографічний матеріал на сервері з доступом через мережу Internet, що істотно полегшує його оновлення.

Облік оперативних даних про дорожню ситуацію при плануванні маршрутів дозволяє більш реально планувати час руху ПС. Використання в цьому випадку даних відповідних загальнодоступних веб-сервісів (наприклад, «Яндекс-пробки») не завжди забезпечує достовірних даних, краще їх дублювати власною статистикою, обробляючи дані записаних треків з навігаторів ПС.

Користувач для використання програми може придбати необхідну кількість ліцензій або оплачувати веб-доступ у вигляді абонентської плати або за разові розрахунки.

Система ANTOR LogisticsMaster [1] призначена для автоматизації планування маршрутів доставки продукції.

Система дозволяє великим і середнім підприємствам, що здійснюють доставку товарів клієнтам або транспортування вантажів на торговельні точки і склади, автоматизувати процеси управління доставкою і планування маршрутів, оптимально завантажувати весь парк транспортних засобів, забезпечувати своєчасну доставку продукції клієнтам, ефективно контролювати роботу водіїв та експедиторів.

Складання маршрутів ANTOR LogisticsMaster здійснюється на основі заявок (замовлень) на доставку, які можуть бути автоматично імпортовані з будь-якої зовнішньої облікової системи (1C, MS Navisoin, MS Excel і т.п.) або внесені в «ручному режимі». Для кожної заявки ANTOR LogisticsMaster дозволяє враховувати кілька десятків параметрів, обмежень і особливостей, в тому числі: масу вантажу і вантажопідйомність автомобіля; обсяг вантажу і обсяг кузова автомобіля; час виїзду автомобіля зі складу; інтервал часу доставки товару клієнту; тривалість розвантаження; параметри руху (середню швидкість, швидкості для окремих ділянок доріг і т.п.); розрахунок протяжності і тривалості маршруту (км і ч).

При цьому можуть враховуватися такі обмеження, як максимальна кількість замовлень (клієнтів) на кожному маршруті, максимальна протяжність кожного маршруту, максимальна тривалість кожного маршруту (ч / хв); максимально допустимий час запізнення в торгову точку, максимально допустимий час простою, максимально допустима перевантаження автомобіля, максимальна кількість рейсів одного автомобіля протягом дня, закріплення автомобілів / водіїв за певними зонами, наявність пропуску у автомобіля на території з обмеженим доступом, облік оплати готівкою, об'єднання декількох замовлень за однією адресою, за кодом клієнта.

В ході планування ANTOR LogisticsMaster відбувається розподіл заявок по окремим рейсам, здійснюється геокодування (прив'язка рейсів до картографічній основі, транспортному графу та адресної базі).

Система ANTOR LogisticsMaster автоматично формує звітні документи за результатами планування рейсів. До стандартних відносяться звіти про опис маршруту (детально описується кожен рейс із зазначенням часу і протяжності шляху проходження автомобіля при обслуговуванні клієнтів), про розклади маршрутів (призначеного для диспетчера і містить інформацію про всі заплановані рейси), про маршрутному листі для кожного рейсу (з даними про водія, державному номері автомобіля, назві одержувача та його адресу, масі і об'ємі вантажу, планованому часу прибуття до клієнта, загальний час на лінії, протяжності маршруту), звіти про аказах (з інформацією про черговість доставок, назві одержувача і його адресу, номер автомобіля, даних про водія), а також звіт про докладному описі маршруту (призначений для водія і містить назву та адресу одержувача, масу вантажу і фрагмент карти з нанесеним на неї маршрутом слідування).

Проконтролювати фактичне виконання плану можна за допомогою інтеграції ANTOR LogisticsMaster з системою моніторингу транспорту і мобільних об'єктів ANTOR MonitorMaster. Комбіноване використання даних програм надає можливість для фахівців і диспетчерів наочного порівняння запланованих і фактичних маршрутів на електронній карті в режимі «план-факт», що дозволяє виявити всі відхилення від плану, а також вирішити ряд контрольних та аналітичних завдань.

Аналогічні функціональні можливості надають і інші широко поширені в АТО і у вантажовласників роздрібних товарів програмні продукти «Регіон: Планування доставки вантажів» [2] , TopLogistic 7.0 і TopPlanGPS Monitoring [3] і т.д.

Деякі програмні продукти пропонують веб-доступ для планування роботи ПС, наприклад: Astra-Express [4] , «Мурашина логістика» [5] і т.д.

  • [1] Офіційний сайт розробника - компанії «АПТОР БІЗНЕС РІШЕННЯ»: http: //www.antor.ru/products/planirovanie-marshrutov-gruzoperevozok/
  • [2] URL: http://www.routeregion.ru
  • [3] URL: http://www.toplogistic.ru/
  • [4] URL: http://astra-routing.ru/astraexpress.html
  • [5] URL: http://www.ant-logistics.com.ua/main.html
 
Переглянути оригінал
< Попер   ЗМІСТ   ОРИГІНАЛ   Наст >