CC BY
6Ученые записки Таврического национального университета имени В.И.Вернадского Серия «География». Том 23 (62). 2010 г. № 2. С. 30-35
УДК 004.9:656.13:911.9
ГЕ01НФ0РМАЦ1ЙНА П1ДГОТОВКА ЕЛЕКТР0НН01 КАРТ0ГРАФ1ЧН01 ОСНОВИ ДЛЯ ВИР1ШЕННЯ ПРИКЛАДНЫХ ЗАДАЧ УПРАВЛ1ННЯ АВТОМОБ1ЛЬНИМ ТРАНСПОРТОМ БарлаЫн О.В., Скляр О.Ю.
1нститут передовик технологш, Кшв, Украта
Е-таи^Ш@аМех Шех. на
Обгрунтовано методику геошформацшно! тдготовки електронно! картограф1чно! основи для виршення прикладних задач автомобшьного транспорту. Здшснено реал1защю методики на приклад! геошформацшно! системи вщображення ситуацп з безпеки дорожнього руху, розглянуто проблематику тдготовки спещал1зованого програмного забезпечення.
Ключов1 слова: геошформащйна тдготовка, електронна картограф1чна основа, безпека дорожнього руху
ВСТУП
Автомобшьш шляхи е одними ¿з найголовшших елементш транспортно! системи, та багато в чому визначають сощально-економ1чний розвиток територп. Завдаиия забезпечення ефективного управлшня автомобшьним транспортом потребуе подготовки електронно! картограф1чно! основи автомобшьних шлях1в, що дозволить здшснити в1зуал1защю просторово-розподшено! шформацп. Забезпечення в1зуал1зацп дозволить виявляти приховаш законом1рносп просторових даних, визначати чинники впливу, анал1зувати !х та здшснювати ефективне управлшня в галузь
При шдготовщ електронно! картограф1чно! основи для виршення задач управлшня автомобшьним транспортом використано досвщ створення регюнальних геошформацшних систем транспортних мереж Укра!ни [1], Роен [2, 3] та далекого заруб1жжя [4, 5]. Проанал1зовано особливосп та методи створення електронно! картограф1чно! основи, реал1заци спещал1зованого програмного забезпечення. У результатах дослщжень зазначено, що використання сучасних Г1С-технологш для виршення прикладних задач управлшня автомобшьним транспортом дозволяе яюсно змшити систему управлшня дорожнього господарства та суттево шдвищити оператившеть та ефективнють управлшських ршень.
Забезпечення ефективного виршення прикладних задач автомобшьного транспорту потребуе застосування сучасних можливостей геошформацшних систем. Необхщними е подготовка векторно! карти автомобшьних шлях1в Укра!ни у вщповщних масштабах, здшенення !х сучасно! класифшацп та нумераци, обгрунтування та реашзащя ефективно! методики в1зуал1заци просторово-розподшено! автотранспортно! та господарсько! шформацп.
Метою роботи е геошформацшна тдготовка електронно! картограф1чно! основи Украши для виршення прикладных задач управлшня автомобшьним транспортом та й апробащя у задачах мошторингу безпеки дорожнього руху.
ВИКЛАД ОСНОВНОГО МАТЕР1АЛУ
Виб1р масштабу картограф1чно! основи здшснено зпдно конкретних вимог замовника, таких як шформацшна насичешсть, обсяг 1 вартють робп\ Для роботи з територ1ею, що стввщноситься з розм1рами краши, доцшьно використовувати електронну картограф1чну основу масштабу 1:500 000.
Електронну картограф1чну основу масштабу 1:500 000 створено шляхом геошформацшно! обробки топограф1чних карт вщповщного масштабу на баз1 програмного продукту компанп ESRI ArcGIS 9.2. Сдине картограф1чне покриття створювалося з розр1знених аркуш1в карт р1зних роюв випуску. Бшьшють аркуш1в укладено за картограф1чними матер1алами 70-80-х роюв минулого стол1ття, що обумовлюе проблематику забезпечення актуальност1 цифрово! топограф1чно! карти.
Здшснено актуал1защю даних адмшютративно-територ1ального подшу, чисельносп населения, оновлено векторний шар автомобшьних шлях1в, зпдно титульних списюв Укравтодору здшснено !х сучасну класифшащю та нумерацда (рис.1). Значною м1рою виршити проблему актуальносп карт можливо за допомогою спшьного використання цифрово! топограф1чно! карти та косм1чних зшмюв [6] (рис. 2).
Рис. 1. Здшснення класифшацп та Рис. 2. Актуатзащя векторного
нумерацп автомобшьних шлях1в шару автомобшьних шлях1в за зпдно титульних списюв топограф1чною основою масштабу
1:10 000, сполученою з космо- та аерофотозшмками.
Для яюсного картограф1чного вщображення загально! ситуацп на мюцевосп здшснено шдготовку векторних набор1в клас1в об'екпв, що вщповщають масштабам 1:500 000, 1:200 000 та 1:50 000.
Особливютю створення типових електронних картограф1чних основ для задач управлшня автомобшьним транспортом е збер1гання шформацп про автомобшьш шляхн, що отримуеться з р1зних джерел, у лшшнш систем! координат. У баз! даних мютиться посилання на код (нумеращю) автомобшьно! дороги, кшометр та метр початку та кшця поди на дороз1, тобто ведеться робота не з ютинними географ1чними координатами, а з вщносними (кшометраж вщ початку автомобшьно! дороги).
Робота з под1бною одном1рною моделлю даних фактично не потребуе прив'язано! до географ1чних координат шформацп про автомобшьну дорогу, досить мати лише наближену схему, оскшьки шформащя про довжину дороги, примикання, транспортш розв'язки, комушкацп, шш! необхщш параметри мютиться у баз! даних.
Проте задач! сучасного ефективного управл1ння автомоб1льним транспортом вимагають використання топограф1чних основ, космо- та аерофотозн1мк1в, в1зуал1зац11 географ1чно прив'язано! !нформац!!, отримано! з шших джерел, що ставить завдання пошуку методики включения одном!рно! л!н!йно! системи координат у традиц!йну географ!чну.
Зрозумшо, що в!дстань, вим!ряна на карт! навпъ великого масштабу, в!др!зняеться вщ в!дстан!, вим!ряно! на м!сцевост!, з якою працюють прац!вники шляхового господарства. Для прив'язки даних зг!дно лшшних координат виконано роботу !з визначення м!сцезнаходження к!лометрових стовп!в та !х в!дображення на електронн!й карт! автомобшьних шлях!в Укра!ни (рис.3).
К!лометров! стовпи, точне м!сцеположення яких встановлено, використовуються як опорн!, а розташован! м!ж ними автоматично розм!щуються та нумеруються пропорц!йно в!дстан! м!ж найближчими опорними стовпами. В якост! опорних кшометрових стовп!в використано точков! об'екти, генеращю яких зд!йснено у м!сцях перетину автомобшьними шляхами меж областей та райошв, м!сць розташування транспортних розв'язок, мост!в та деяких перехресть, що описано у титульних списках автомобшьних дор!г. За даного п!дходу доцшьним е використання цифрово! основи бшьш др!бного масштабу, що ютотно зменшуе варт!сть впровадження системи без втрати точност!.
Подальше визначення географ!чних координат об'ект!в шляхового господарства з в!домими л!н!йними координати зб!льшуе кшьюсть опорних к!лометрових стовп!в та шдвищуе точн!сть електронно! картограф!чно! основи.
Апробащю електронно! картограф!чно! основи зд!йснено тд час вир!шення прикладно! задач! в!зуал!зацп !нформац!! про дорожньо-транспортн! пригоди (ДТП). Використано базу даних про ДТП, шдготовлену спшьно з Державним дорожшм НД1 ¿м. Шульг!на, що мютить в!дпов!дн! записи про код автомобшьно! дороги, к!лометр та метр поди (ДТП), характеристики пригоди (кшьюсть постраждалих, вид пригоди, погодш умови, час доби тощо) (рис.4).
Рис. 3. Визначення Рис. 4. База даних про дорожньо-
мюцеположення кшометрових транспортш пригоди.
стовшв на автомобшьних шляхах Украши.
Для забезпечення ефективно! в!зуал!зацп шформацп про дорожньо-транспортш пригоди ЗАТ «1нститут передових технологш» шдготовлено вщповщне програмне забезпечення. При конвертацп електронно! картограф1чно! основи у середовище програмного забезпечення здшснено трансформащю векторних шар1в карти у систему координат WGS-84. Геокодування даних про ДТП здшснено з використанням лшшних векторних даних графа автомобшьних шлях1в Укра!ни та точкових об'екпв опорних кшометрових стовшв. Прискорення роботи програмного забезпечення було досягнуто шляхом генераци точкових об'екпв стометрових вщмпюк.
Здшснено подш шформацшних 1 довщкових таблиць, що дозволило знизити кшьюсть одиниць шформацп, якими оперуе користувач. До довщкових таблиць вщнесено т1, що розшифровують кодов! значения атрибупв. Вони збер1гаються в баз! даних окремо та шдключаються до таблиць автоматично. 1нформацшш таблиц! мютять характеристики об'ект!в або окремих подш та мають зв'язок з атрибутами просторових даних, що в рамках модели форматзовано у класах вщносин. Схему обмшу даних про ДТП представлено на рис. 5.
Рис. 5. Схема обмшу даних про ДТП.
Структура програмного забезпечення також мютить просторов! даш, що забезпечують якюне картограф1чне вщображення загально! ситуацп на мюцевосп у р1зних масштабах 1 не беруть участь безпосередньо у виршенш функцюнальних завдань. Для цього у структур! зарезервовано кшька набор1в клас1в об'екпв, що вщповщають масштабам джерел: 1:500 000 - для оглядового р1вня, 1:200 000 - для р1вня областей та 1:50 000 - для внутршньо! структури населених пунктов.
В1зуал1защю шформацп про мюцезнаходження ДТП та його основш характеристики реатзовано на баз1 розробленого програмного штерфейсу, обрано умовш позначення, кольорову гаму та шш1 елементи вщображення даних про ДТП (рис. 6).
Рис. 6. Воображения Рис. 7 Густота ДТП на
мюцеположення ДТП та його автомобшьних шляхах державного
значения АР Крим.
Наявшсть розподшено1 у вигляд1 точок шформацп про мюцеположення ДТП та потужно1 бази даних дозволяе, за допомогою спещал1зованих модул1в ArcGIS, здшснювати просторовий анатз шформацп. Зокрема, використовуючи модуль Spatial Analyst визначено густоту ДТП на автомобшьних шляхах державного значения АР Крим (рис. 7).
ВИСНОВКИ ТА ПЕРСПЕКТИВИ РОЗРОБОК
Обгрунтовано методику геошформацшно1 подготовки електронно1 картограф1чно1 основи Украши для виршення прикладних задач автомобшьного транспорту, що включае шдготовку векторного шару автомобшьних шлях1в Украши, здшснення ïx сучасно1 класифшацп та нумерацп зпдно титульних списюв Укравтодору, визначення мюцеположення опорних кшометрових стовшв.
Апробащю методики здшснено шд час виршення задач! забезпечення в1зуал1зацп шформацп про дорожньо-транспортш пригоди, реал1зовано зв'язок картограф1чно1 основи з базою даних про ДТП, що дозволяе здшснювати ефективний анал1з мюць, причин, кшькосто постраждалих та шших характеристик ДТП, виявляти особливо небезпечш аваршш дшянки, мюця концентрацп ДТП.
Подальше використання методики дозволяе реал1зувати iHmi проекта виршення прикладних задач автомобшьного транспорту. Наприклад, об'еднання електронно! карти та бази даних по експлуатацп та ремонту автомобшьних дор1г
Украши (регюну) дозволить визначати, вщображати та анал1зувати дшянки, що потребують ремонту, ремонтуються, вщремонтовано; надавати шформащю про виконавця, piK ремонту, тип покриття та ширину автомобшьно! дороги, фшансову шформащю тощо. У сукупносп це надае можливють приймати оперативш та ефективш управлшсью ршення по експлуатацп та ремонту автомобшьних дорй, у тому числ1 у po3pÍ3Í тдготовки до Свро-2012.
Використання сучасних геошформацшних технологш дозволяе суттево доповнювати та удосконалювати систему: використовувати додатков1 растров! матер1али, kocmí4hí 3hímkh, ортофотоплани; оргашзовувати корпоративш автоматизоваш робоч1 мюця на 6a3Í ктент-серверно! технологш; публшувати шформащю за допомогою Internet-технологш тощо.
Список лггератури
1. Гавалешко В.М. Автомагистрали Буковины сквозь призму ГИС. Использование Autodesk Map 3D для создания ГИС автомобильных дорог Черновицкой области Украины / В.М. Гавалешко, А.В. Мельник, Л.К. Чопюк // CADMaster. - 2006. - №2.
2. ARCREVIEW \ D AT A+[Электронный ресурс] - Режим доступа к журналу : http://www.dataplus.ru/Arcrev/Number_24/4_Auto.htm. - - 21.04.2010.
3. Геоинформационная система территориального управления автомобильных дорог Новосибирской области. / [М.О. Говоров, К.В. Самсонов, А.В. Раковский и др.] / Материалы международной конференции INTERCARTO-4 "ГИС для оптимизации природопользования в целях устойчивого развития территорий". - 1998. - С. 456-457.
4. Кинкейд М. ГИС в департаменте штата Иллинойс / М. Кинкейд, Б. Линдквист - ARCREVIEW. -2007. - №3.
5. Сохадзе И. Использование ГИС в транспортной сфере в Грузии / И. Сохадзе, К. Амиреджиби -ARCREVIEW. - 2007. - №3.
6. Барладш О.В. Створення геошформацшних систем pí3horo р1вня з використанням kocmíhhhx 3hímkíb pÍ3H0i npocTopoBoi розр1зненост1 / О.В. Барлад1н, П.Д. Ярошук - Гео1нформатика. - 2005. - №3.
Барладин А.В. Геоинформационная подготовка электронной картографической основы для решения прикладных задач управления автомобильным транспортом. / А.В. Барладин, О.Ю. Скляр // Ученые записки Таврического национального университета имени В.И. Вернадского. Серия: География. - 2010. - Т. 23 (62). - №2 - С. 30-35.
Обоснована методика геоинформационной подготовки электронной картографической основы для решения прикладных задач автомобильного транспорта. Методика реализована на примере геоинформационной системы отображения ситуации по безопасности дорожного движения. Рассмотрена проблематика подготовки специализированного программного обеспечения. Ключевые слова.: геоинформационная подготовка, электронная картографическая основа, безопасность дорожного движения.
A. Barladin GIS preparation of electronic cartographic basis for the decision of the applied tasks of
motor transport management. / A. Barladin, O. Sklyar. // Scientific Notes of Taurida National
V. Vernadsky University. - Series: Geography. - 2010. - Vol. 23 (62). - №2 - P. 30-35.
The method of GIS preparation of electronic cartographic basis for the decision of the applied tasks of motor
transport is grounded. A method is realized on the example of the GIS of reflection of situation on safety of
road traffic. The task of preparation of the specialized software is considered.
Keywords: GIS preparation, electronic cartographic basis, safety of road traffic.
Поступила вредакцию 27.04 .2010 г.
