CC BY
60
УДК 621.39, 629, 654, 004.89, 510.67.
Селиверстов Ярослав Александрович
ФГБОУН Институт проблем транспорта им. Н.С. Соломенко Российской Академии Наук
Россия, Санкт-Петербург1
Научный сотрудник лаборатории проблем развития транспортных систем и технологий
О построении модели классификации межагентных отношений социально-экономического поведения городского населения в системах управления транспортными потоками мегаполиса
Аннотация. Анализируются работы в области систем классификации, идентификации и аутентификации на транспорте, обозначается актуальность создания автоматных систем классификации и решения проблем структурной упорядоченности социально-экономического поведения городского населения применительно к моделям управления городскими транспортными системами. Дается формальное построение городской транспортной системы, осуществляется формализация поведения элементов городской транспортной системы в агентной интерпретации. Впервые предлагается осуществлять классификацию отношений социально-экономической активности городского населения в системах управления городской транспортной системой с использованием расширенной системы классификации и кодирования технико-экономической информации. Производится построение формальной модели классификации межагентных отношений в модели городской транспортной системы и демонстрируется ее практическая реализация.
Ключевые слова: интеллектуальные транспортные системы; городские транспортные системы; модели систем управления городскими транспортными системами; классификация межагентных отношений в моделях управления городскими транспортными системами; структурная упорядоченность социально-экономического поведения городского населения; достоверные матрицы корреспонденций; транспортные потоки; единая система классификации и кодирования технико-экономической информации; единая адресная система; системы идентификации и аутентификации; управление транспортными потоками; управление городской мобильностью.
1 199178, Санкт-Петербург, 12-я линия ВО, д.13
Введение
Задачи интеллектуального управления транспортными потоками мегаполиса, прогнозного моделирования транспортных ситуаций и поведения участников транспортного процесса ставились с конца 90-х годов не только научными коллективами нашей страны [1,2,3,4,5,6,7,8,9,10], но и международными коллаборациями ведущих научных учреждений Европы, США и Японии. Несмотря, на это актуальность и новизна научных работ в этом направлении к настоящему времени только набрала обороты. До сих пор не решенными остаются проблемы создания достоверных транспортных моделей и систем управления (СУ) транспортным процессом, способным предупреждать возникновение опасных транспортных ситуаций. Достоверность транспортных моделей, полученных в рамках Европейского проекта Adaptive and Cooperative Technologies for Intelligent Traffic [11] не превышает 20%, а проект научных коллективов США TRANSIMS [12,13], начатый в начале 90-х годов до сих пор не вышел на стадию внедрения, оставаясь за стенками лабораторий. Решение данной проблемы видится в построении автоматных программно-аппаратных систем способных осуществлять структурный анализ, идентификацию и классификацию поведенческой активности городского населения, устанавливать причинно-следственные связи и выявлять приближение потенциально опасных ситуаций.
Анализ предметной области
Среди последних научно-исследовательских работ в области построения систем классификации, идентификации и аутентификации подвижных транспортных объектов, отметим следующие в [14] представлен анализ технологий использования современных средств электронной идентификации при управлении работой автомобильного транспорта, рассмотрены наиболее распространенные способы идентификации грузов, проездных документов и транспортных средств; в [15] рассмотрены подходы и методы к построению уровней строгости систем аутентификации; в [16] исследуется возможность использования технологии радиочастотной идентификации и аутентификации в системах оплаты проезда пассажирского городского транспорта, определяются ее достоинства и недостатки; в [17] описываются физические принципы работы систем радиочастотной идентификации, приводится информация по действующим в этой области стандартам и практическому применению RFID-систем2 на транспорте; в [18] разрабатывается технология использования RFID-систем на базе мобильных телекоммуникационных устройств связи (смартфон, коммуникатор) для бесконтактной оплаты проезда в городском транспорте; в [19] предлагается использовать RFID-системы в качестве компоненты интеллектуальных транспортных систем (ИТС); в [20] обосновывается необходимость внедрения систем электронной паспортизации дорог, автоматизированных средств диагностики, сбора информации и управления состоянием дорог.
Постановка задачи
Предметный анализ показал - программно-алгоритмическое решение задачи автоматной упорядоченности процесса регистрации межагентных отношений внутри городской транспортной системы (ГТС) без использования унифицированных справочников и классификаторов не представляется возможным. Создание автоматных систем классификации и решение проблемы структурной упорядоченности неоднородных межагентных отношений в
2 RFID (англ. Radio Frequency IDentification, радиочастотная идентификация) — способ автоматической идентификации объектов, в котором посредством радиосигналов считываются или записываются данные, хранящиеся в так называемых транспондерах, или RFID-метках.
модели системы управления городской транспортной системы (СУГТС), является актуальной задачей настоящего времени.
Формальная интерпретация городской транспортной системы
Городскую транспортную систему {Г8) зададим согласно [21] множеством взаимосвязанных объектов, различных классов, которых в общем виде будем называть, элементами ГТС.
Ж : Э = &, I = 1,(1)
где Г8 - транспортная система; э^ - элемент ГТC.
Классы на множестве объектов ГТС зададим процедурой разбиения множества Г8 на непересекающиеся совокупности подмножеств, в соответствии с (2)
¥
/* : Г$ = У Г8у
у=1
т
¥
= &
¥ ■
(2)
где у = 1, ■, ¥ - классы разбиения; йу = 1, ■, N - глубина классов разбиения (количество подклассов в каждом классе);
Классами объектов ГТС выступают функционально отличные совокупности элементов ГТС, такие как объекты транспортной инфраструктура (Го), пользователи транспортной сети (Я), улично-дорожные транспортные сети (Гя), транспортные средства (ТС) (Гг), грузы О), средства перевозки грузов (Г^), средства управления транспортным процессом (Гс), инфраструктурные объекты жизнедеятельности (О).
Графическая интерпретация подобного классового разбиения дана на рис.1.
Рис.1. Классы объектов городской транспортной системы (схема разработана автором)
Для данной классификации ¥ = 7, а выражение (2) примет вид (3).
¥=7
fd=7: TS = У TSW= H u O u To u Ts u Gr u Tg u Tc (3)
^=1
Реализация процесса управления транспортной мобильности в ГТС обуславливает процедуру идентификации ее элементов.
В общем виде идентификационной нумерацией элементного множества TS будем называть всюду определённое отображение fN, которое каждому объекту из TS ставит уникальный номер из I , согласно (4)
fN ■ TS ^ I, (4)
где I = {dц } - множество уникальных номеров.
Характеристическую параметризацию элементного множества TS зададим оператором fCH , который каждому объекту в сети, ставит в соответствие, набор характеристик, присущих данному объекту, согласно (5)
fCH : TS ^ CH (5)
где CH = {лЖ, ж = 1,..., n; i = 1,..., N| - множество характеристик элементов ГТС.
Характеристика задается кортежем еЪЖ = {name, {value}}, где name - имя ж — й
характеристики, {value} - область допустимых значений, i=1,...,N. Область допустимых значений задается перечислением этих значений, интервалом или функционально, с помощью правил вычисления (измерения) и оценки.
Динамику процессов ГТС зададим темпоральным оператором fT , который каждому объекту из TS ставит в соответствие определенный момент или интервал времени из T , согласно (6)
fT : TS ^ 4ef v (гт; Гт+i )J (6)
где T - множество моментов или интервалов времени, на котором задано отношение строгого порядка, т.е. Ti <Т2,...,гт < тт+1; т^ е T - определенный момент времени, а
(гт ;гт+1 )е T - определенный интервал времени.
Элементы реальной ГТС в модельном представлении будем называть агентами
А = &, i = 1,...,Ж} (7)
о /- f'TS—A п^с1
Зададим отображение у , которое каждому элементу из То ставит в соответствие агента из А (7), согласно (8)
у-те—А . т8 = {э,, 1 = 1,_,#}^А = {а,I = 1,...,ж} (8)
А условие элементного соответствия примет вид (9)
N N
X э = Х а (9)
/=1 /=1
Таким образом, множества |Т£| = |А| равномощны.
Модель поведения элементов ГТС
Поведение Bt (ГБ) элементов ГТС [22,23] в модельной интерпретации [24] зададим динамическим агентным графом (ДАГ) ГТС (10)
В, (ГБ) = Г, (V; Е) = Г, (г\г\Л; Я); г) = Г, (Г, (Л; Я); Г) (10)
где V - множество вершин графа; Е - множество дуг графа; г\г^(Л; Я) - граф-регистратор отношений (ГРО), задающий вершины ДАГ Г, (Г, (Л; Я), Г); Л = }- агентное
множество элементов ГТС, задающее множество вершин графа г\г^(Л;Я); Я - множество
регистрируемых отношений между агентами, задающее множество дуг графа \л; Я); -оператор транзитивности отношений; знак свойства квази-транзитивности " о".
Взаимодействие межу агентами обладает свойством квази-транзитивности согласно
(11),
Р Р Р
/~1 . Л п . V * п . - п 1 V г /
ак Па
а1=кгкпа]=т Л а]^1=шгкпа]=п = акгкпап (ц)
Р
где - регистрируемое взаимодействие агентов;
Г, (Л; Я) - агентный граф расширенных отношений (АГРО), в котором через оператор /о выполнено свойство квазитранзитивности отношений.
Таким образом, ДАГ Г, (Г, (Л; Я); Г) порождается множеством АГРО Г, (Л; Я), на котором задан темпоральный порядок следования.
Множеством соседей узла аг- в графе Г, (Л; Я) называется = \л] : ; аг )е я}
Графическое представление ГРО дано на рис.2 (1), АГРО на рис.2 (2), ДАГ на рис.2 (3). Стрелка в ГРО образно показывает, от какого элемента ГТС исходит инициатива отношения, а в ДАГ образно задает темпоральный порядок.
ДАГ под действием оператора классификации состояний /¥& может быть преобразован в динамический функциональный граф (ДФГ) В¥, (ГБ), согласно (12)
й
Г'
В( (ГБ) = Г( (Г, (Л; Я); Г)——^ В^ (ГБ) = Г( ; Г), (12)
где F - множество классифицирующее функциональные отношения, обуславливающие поведение элементов ГТС в ДАГ графа Г, (Г, (Л;Я);Г).
Графическое представление ДФГ ВГ, (ГБ) представлено на рис. 2(4)
Таким образом, каждому элементу ГТС операторы измерения состояний и
классификации состояний /¥& могут поставить в соответствие множество его ДФГ, согласно (13)
Щ 3$. $ Э ^ > Гр ; Е)
(13)
Отношение между агентами образуется в процессе регистрации социально-экономического взаимодействия (СЭВ) между реальными элементами ГТС.
Таким образом, дуге г- приписывается вес м- - регистрируемый атрибут К взаимодействия, согласно (14)
Р=Р
- - — ■ (14)
п Р Р=1 Р=Р
К = Л Г;- = Г;- X • • • X Г; ~
1 V V
Р=1 -1 -1
Р = (гр=1;.,гр=Р)Р = и..
Р .
где р = 1..... Р - регистрируемые параметры СУ ГТС.
Одним из основных регистрируемых параметров агентного взаимодействия, обеспечивающих динамику процесса, является время Т = ], где - момент или интервал
времени образования связи между агентами
Рис. 2. Граф-регистратор отношений (1), агентный граф расширенных отношений (2), динамический агентный граф (3), динамический функциональный граф (4)
(схема разработана автором)
Классификация отношений социально-экономической активности (СЭА) городского населения с использованием единой системы классификации и кодирования технико-экономической и социальной информации (ЕСКК ТЭИ)
Модель ГТС содержит большое количество активных объектов с отчетливо выраженным индивидуальным поведением, определяемым сложностью структуры межагентных отношений. Сложность структуры межагентных отношений обусловлена их неоднородностью и многообразием. Эффективность модели ГТС наряду с прочими факторами определяется качеством проработки структуры межагентных отношений. Отношения между агентами строятся в процессе регистрации социально-экономического взаимодействия (СЭВ) между реальными элементами ГТС при помощи динамических агентных графов и динамических функциональных графов. СЭВ между реальными элементами ГТС порождается СЭА городского населения.
Социально-экономическая активность городского населения включает потребительскую активность, информационно-сетевую активность и транспортную активность.
Потребительская активность городского населения (ПАГН) - деятельность человека, связанная с приобретением продовольственных и непродовольственных товаров, получением услуг и осуществлением трудовых отношений внутри мегаполиса.
Транспортная активность городского населения (ТАГН) - деятельность человека, связанная с его пространственными внутригородскими перемещениями всеми доступными видами транспорта.
Информационно-сетевая активность городского населения (ИСАГН) - деятельность человека, связанная с его поиском, получением и размещением информации определенного характера в среде Интернет.
Создание автоматных систем классификации и структурной упорядоченности межагентных отношений, видится в совместном использовании системы уникальной идентификации субъектов социально-экономической деятельности (СУИССЭД), единой системы классификации и кодирования технико-экономической и социальной информации (ЕСКК ТЭИ), единой адресной системы (ЕАС), систем классификации ICD-10^ ATX4, подведомственных Федеральной службе государственной статистике по региону (ФСГС (Р)). Взаимодействие СУ ГТС с ФСГС (Р) в режиме реального времени представлена на рис.3.
3 ICD-10 - (англ. International Statistical Classification of Diseases and Related Health Problems) - Международная статистическая классификация болезней и проблем, связанных со здоровьем (МКБ-10).
4 АТС - (англ. Anatomical Therapeutic Chemical) Анатомо-терапевтическо-химическая классификация (АТХ).
Рис.3. Взаимодействие системы управления городской транспортной системой с Федеральной службой государственной статистике по региону
(Схема разработана автором)
Составляющие СУИССЭД, ЕСКК ТЭИ и ЕАС представлены в Таблице 1.
Таблица 1
Составляющие расширенной системы классификации и кодирования технико-экономической и социальной информации
Классы социально-экономической активности городского населения Система уникальной идентификации субъектов социально-экономической деятельности IDi = \drp } Единая система классификации и кодирования технико-экономической и социальной информации сц } Идентифициро-классифицирую щие документы ICDi = fcddi}
1 Городское население ИНН, СНИЛС, АН МТ (IMEI), ИНБК, НПГ(Рф), НЛСФЛ ОКИН, ОКСО, ОКПДТР, ОКЗ, П (ЭП), ОЗП, ВУ, СГПС, ЭМК, ВБ, ПОМС, БК, БП, УЭК, МТ
2 Транспортные средства VIN, ГРНЗ ТС, НПТС ОКОФ, ТНВЭД, ОКФС ПТС, ТТО, ГТД СРТС, ЗД (ТХ) ТС, ПОСАГО
3 Товары EAN-13, IMEI ОКП, ОКПД, ТН ВЭД, АТХ КЧ, ТН, ГТД
4 Средства упаковки грузов EAN-13, МКК, (ГОСТР) ОКВГУМ, ТН, ТрН, ГТД
5 Субъекты экономической деятельности ИНН, КПП, БИК, ОГРН, НРСЮЛ, SWIFT-code, ПИ ОКВЭД, ОКУН, ОКП, ОКПД, ОКПО, ОКОПФ, ОКАТО;ОКОНХ СПНРОНО, ЛК Т-2, ТН, ТрН, КЧ, и др.
6 Объекты транспортной инфраструктуры КН, ИНД, ИНОП ИНОН, ПИ ОКОФ, ОКФС, ОКАТО, ОКС (ГОСТР,СНиП) ЭПБГТ, ПБ, ДП, ЭПД, ЭПОП, ДТПАД
7 Объекты социальной инфраструктуры КН, ИНОН, ПИ ОКОФ, ОКФС, ОКАТО, ОКС (ГОСТР, СНиП) ТПЗ, КП, ЭПМД, ЭПЗ
Классы социально-экономической активности городского населения Система уникальной идентификации субъектов социально-экономической деятельности IDi = \dVi } Единая система классификации и кодирования технико-экономической и социальной информации сц } Идентифициро-классифицирую щие документы ICDi = fcddi}
8 Виртуальный объекты информационной среды IP ОСКИР ДОИУ, П
9 Пассажирский маршрут НМ (п.5) КТМВТ (п.5) ПАМ,ПТМ, ПТрМ,
Пояснение: ИКДУ - идентифициро-классифицирующие документы и устройства; П - Паспорт гражданина РФ; ОЗП - Общегражданский заграничный паспорт; КП - кадастровый паспорт; ТПЗ - Технический паспорт здания; КН - кадастровый номер; ОКВЭД - Общероссийский классификатор видов экономической деятельности; ОКП - Общероссийские классификаторы продукции; ОКПД - Общероссийский классификатор продукции по видам экономической деятельности; ОКТМО - Общероссийский классификатор территорий муниципальных образований; ОКОФ - Общероссийский классификатор основных фондов; ТН ВЭД -Общероссийского классификатора товарной номенклатуры внешнеэкономической деятельности; ОКАТО -Общероссийский классификатор объектов административно-территориального деления; АТХ - Анатомо-терапевтическо-химическая классификация; EAN-13- Европейский номер товара; VIN - Идентификационный номер транспортного средства; ГРНЗ ТС - Государственный регистрационный номерной знак транспортного средства; КПП - Код причины постановки на учет; ИНН - Идентификационный номер налогоплательщика; ОКУН
- Общероссийский классификатор услуг населению; ОГРН- Основной государственный регистрационный номер; ОКФС - Общероссийский классификатор форм собственности; ОКВГУМ - Общероссийский классификатор видов грузов, упаковки и упаковочных материалов; ОКС- Общероссийский классификатор стандартов; ГОСТ Р -Государственный стандарт России; СНиП- Строительные; нормы и правила, ИНД - Идентификационный номер дороги; IP - Уникальный сетевой адрес (Internet Protocol Address); IMEI - Международный идентификатор мобильного оборудования ( International Mobile Equipment Identity), АН МТ - Абонентский номер мобильного телефона; ОСКИР - Общероссийская система классификации интернет ресурсов; ТрН- Транспортная накладная; ТН- товарная накладная; ГТД - грузовая таможенная декларация; ИНБК - идентификационный номер банковской карты; ЛК Т-2 - личная карточка работника по форме Т-2; ЭПБГТ- Электронные проездной билет городского транспорта; ПР- проездной билет; ДП- дорожная пошлина; БК - банковская карта; УЭК - Универсальная электронная карта; БП - биометрический паспорт; ЭП - Электронный паспорт гражданина РФ; ДОИУ - договор оказания интернет услуг; ДТПАД - дорожный тариф на платной автомобильной дороге; ИНОН -Идентификационный номер объекта недвижимости; СГПС - Свидетельство государственного пенсионного страхования; МТ - Мобильный телефон; НПГ (РФ) - Номер паспорта гражданина РФ; НЛСФЛ - Номер лицевого счета физического лица; НРСЮЛ - Номер расчетного счета юридического лица; СПНРОНО - Свидетельство о постановке на учет российской организации налоговом органе по месту нахождения на территории РФ; БИК -Банковский идентификационный код; SWIFT-code - уникальный код присвоенный сообществом всемирных межбанковских финансовых телекоммуникаций; ПИ - Почтовый индекс; ЭПЗ - Электронный паспорт здания; ЭПМД- Электронный паспорт многоквартирного дома; НПТС - Номер паспорта транспортного средства; ПАМ -Паспорт автобусного маршрута; ПТМ - Паспорт трамвайного маршрута; ПТрМ - Паспорт троллейбусного маршрута; КТМВТ - классификация транспортного маршрута по виду транспорта. ТТО - Талон технического осмотра транспортного средства; СРТС - Свидетельство регистрации транспортного средства; ЗД ТС - Заводская документация на транспортное средство; ТХ ТС- Технические характеристики транспортного средства; ОКОНХ
- Общероссийский классификатор отраслей народного хозяйства; ЭПД - Электронный паспорт дороги; ЭПОП-Электронный паспорт остановочного пункта.
Под системой уникальной идентификации субъектов социально-экономической деятельности (СУИССЭД) будем понимать множество уникальных идентификаторов, утвержденных нормативно-правовыми актами и постановлениями Правительства и Комитетами Государственной думы РФ. Например: ИНН, СНИЛС, EAN и др.
Предложенный подход классификации и упорядоченности межагентных отношений позволит автоматизировать процесс структурного анализа и выявить однородные по поведению классы объектов ГТС.
Формальная модель классификации межагентных отношений в модели ГТС
Автоматизация процесса структурного анализа и выявления однородных по поведению классов объектов ГТС невозможно осуществить без наличия формальной модели классификации межагентных отношений (ФМКМО) в агентной модели ГТС, последовательное изложение которой уместно начать с ввода основных составляющих модели. Введем основные составляющие ФМКМО:
Б, (ТБ) - динамический агентный граф городской транспортной системы (ДАГ ГТС)
(16), определяющий динамическое поведение элементов ГТС и характеризующий в рамках введенного выше условия СЭА5 тех объектов, которые ее допускают;
¡СБI = í|icddi}- множество идентифициро-классифицирующих документов;
Ю1 = ^ }=[СУИССЭД ] - множество уникальных идентификаторов ц = 1,—,п объекта э1, I = 1, —,, N, входящих в СУИССЭД.
сц = Сь Ь [ескк тэи]- множество иерархических классификаторов объекта э1, входящих в ЕСКК ТЭИ;
/м - оператор измерения; /т - темпоральный оператор;
- оператор классификации объектов ГТС в соответствии с множеством классификаторов СЦ;
/г - оператора распознавания отношений;
^ = %г , I = 1, —, N; ] = 1, —, М}-множество функциональных отношений между
]
объектами ГТС;
Выразим ДАГ ГТС через сумму подграфов потребительского, транспортного и информационно сетевого поведения, согласно (15)
Б,(ТБ) = ГН{г!4(V;Е)и ГТ(V;Е)и Г1Б(V;Е)\т)и ГТБ1Н(Г,(V;Е);Т), (15)
где ГН (ГN (V; Е)и ГТ (V; Е)и Г¡Б (V; Е))т) - граф СЭА ГН; гN (V; Е) - граф ПАГН,
гТ(V;Е)- граф ТАГН, Г(V;Е) - граф ИСАГН; Г^'Н(Г,(V;Е);Т)- контрольный граф обратной связи ГТС.
Образная интерпретация поведенческого графа СЭА ГН и элементов ГТС, определяемая в соответствии с (15) представлена на рис. 4.
Социально экономическая активность относиться только к городскому населению.
Рис.4. Динамический агентный граф городской транспортной системы, обусловленный социально-экономической активностью городского населения
(схема разработана автором)
Рассмотрим последовательно составляющие подграфы ДАГ ГТС, входящие в (15), начиная с графа ПАГН.
ГN (V; Е )= и Г} И (V; Е )= и г} {г} ; К)т),
(16)
где ГИ (гИ (а* ; К^Т) - граф потребительской активности пользователя}; А* = Gdh ^ 8г} , А* е А* - множество товаров и услуг приобретаемых пользователем };
лИ
А - множество товаров и услуг;
ГТ (V; Е)= и Г} Т (V; Е )= и Г} {г} {а™ 1 (И и/у); К )т),
(17)
где ГИ [гИ (аТ/(И ^); К^Т) - граф транспортной активности пользователя } А% /(И^^) е АТ/(Ии^) - множество элементов ГТС, взаимодействующих с пользователем }
, за исключением множества товаров, услуг и информационных ресурсов; АТ/(Ии^) -множество элементов ГТС, за исключением множества товаров, услуг и информационных ресурсов.
Г(V; Е) = и Г}1 (V; Е) = и Г} {г} (а®; к\т)
(18)
где Г} (гИ (а^ ;К\т) - граф информационно-сетевой активности пользователя};
А, е А - множество информационных ресурсов, определяемых № адресами в среде
Интернет, посещаемых пользователем }; А^ - множество информационного ресурсов в среде Интернет.
ГТБ/Н(Г(V;Е);Т)= Г<*/"^ [Г<*/"^ (л^;я}Т
(й / к )
(19)
! / к ) ( / к )
где Г}!'"н ^Г(!''")' (АТ;Я^ТJ- контрольный граф обратной связи ГТС;
ТЕ = ТБ/(Н и 1Б и N) - множество элементов ГТС, за исключением городского населения, товаров и услуг, информационных ресурсов.
Образная интерпретация подграфов (16) -(19) графа (15) дана на рис.5.
Е = ]фг. }-множество функциональных отношений между идентифицированными
объектами ГТС, характеризующее динамическое поведение элементов ГТС и представляющее собой упорядоченную последовательность (пары, тройки, и т.д.) классификаторов системы ЕСКК ТЭИ.
Рис.5. Подграфы динамического агентного графа городской транспортной системы
(схема разработана автором) Рассмотрим процесс образования отношения. Отношение порождается оператором классификации , который каждому элементу э| при взаимодействии с элементом э] в процессе регистрируемой социально-экономической деятельности вида гт посредством оператора отношений /г ставит в соответствие множество иерархических классификаторов
йт А} г
лубиной л из ЕСКК ТЭИ. Образная интерпретация вышеописанного процесса
представлена на рис.6, на примере оплаты проезда в автобусе
Рис.6. Классификация отношений на примере оплаты проезда в автобусе
(схема разработана автором)
городского пассажирского транспорта, а формальная интерпретация, в соответствии с выражением (20).
^Э' =(1СБ) =(Ю; СЬ ). э - =(1СБ) - =(Ю; СЬ) -. "А. $. /Г
гт /г
J$
3Рц. э п э - = Фг ^
(< )d
• и Гр Ре[К ' гт I
[з 'э э- Ът,- $ /Т3-А
йв/ )d
- . ш
d
(20)
где эI П э- - функциональное взаимодействие идентифицированных элементов э|. э-
ГТС, выявляемое в процессе регистрации СЭА вида Гт отождествляется с реляционной операцией пересечения отношений, результат которой содержит кортежи, принадлежащие
одновременно двум отношениям операндам;
и г
Э4 э - }]э
э1. -
Ре[К 'гт ]э
Р
множество
-
функциональных межэлементных (межагентных) отношений, в которых состоят элементы э|
и э - в отдельности без учета регистрируемого отношения гт ; [з . э - }]т - множество
- 7 э1. -
элементов, состоящих в отношениях с элементами э|. э- без учета последних; /0 - оператор транзитивности отношений; - определенные {йв/) классификаторы ЕСКК ТЭИ,
порожденные элементами э| и э- вида д соответственно; с¡^^ - определенные {йв/) классификаторы ЕСКК ТЭИ объектов транзитивных э| и э- в отдельности; '
упорядоченное по времени множества однородных классификаторов функциональных отношений между идентифицированными объектами ГТС.
д
г.
Процесс выявления неявных функциональных отношений между элементами ГТС, в процессе регистрации определенного вида взаимодействия, определяемого согласно (20) представлен на рис.7.
Функциональные отношения, порождаемые оператором / в процессе регистрируемого взаимодействия объектов ГТС расширяют возможности характеристической параметризации (5), осуществляемой оператором /сн •
Рис.7. Пояснение к составляющим выражения (20)
(схема разработана автором)
Разбиение ДАГ ГТС на подграфы СЭД (15), позволяют выстроить систему упорядочивания целевого функционального поведения пользователей, согласно (21):
V", 3 БЕ1к : ЕА ^ РЕА ^ ЕЯ ^ РЕА ^ ЕА ^ —
(21)
где 3 - символ не строгого существования поведения пользователя БЕ," ; ЕА -
«функциональная деятельность» - атрибуты, определяемые из ЕСКК ТЭИ, через идентификацию реальной деятельности пользователя; РЕА - «функциональное место деятельности» - атрибуты объекта социальной инфраструктуры, определяемые функциональным назначением объекта инфраструктуры; ЕЯ - «функциональный маршрут» -маршрут передвижения пользователя от одного объекта социальной инфраструктуры до другого, содержащий подробную информацию о пути следования пользователя (путевые точки перегонов УДС, характеристики транспортного средства передвижения, затраты на передвижение).
Темпоральный оператор / , характеризующий поведение ГТС разукрупняется операторами идентификации отношений /г и классификации /£ на темпоральные операторы потребительской /Т, социально-инфраструктурной /О и транспортной активности /Т5 .
Последние упорядочивают порядок следования теморальных актов регистрируемой деятельности пользователя (22), а оператор идентификации отношений /г и классификации /£ , выстраивает однородные по классам динамические цепочки активности (ДЦА), согласно (24).
Классы ДЦА в рамках принятого целевого функционального поведения пользователей (24), в соответствии с (23) удовлетворяют условиям темпоральной вложенности (25).
/Т
Jy ^>J Г
БН,/Т,/Т,/Т : УТ"
Н
Б!
fN Н ЛГ
и ТN
/. /О. /Р}
_т т5 Н
НТтТ
, "i
Б!н , /т , /о,/т, 4, /г : \
Н
Н rN
Н Н Б!
Н
Н БЕ"
гоН
нтО
"г " i
г о н гт$ н
н< нбт
г N Н г о Н гТ Б Н
Нбе^ нбео нБЕт
(22) (23)
(24)
ТТБ а тО а тN "г — "г — "г ,
ТТБ < Т^О < тN
"г "г "г
(25)
где /т - темпоральный оператор потребительской активности пользователя,
/ О - темпоральный оператор социально-инфраструктурной активности пользователя,
/Т
ТБ
темпоральный оператор транспортной активности
пользователя;
тТ^ - время, затраченное пользователем " перемещение от одного объекта социальной
"г
инфраструктуры до другого; Т° - интервал времени между взаимодействиями пользователя "
"г
с объектами социальной инфраструктуры; Т^ - интервал времени между актами
потребительской активности пользователя "г , в отличных по местонахождению объектах социальной инфраструктуры; Б!н (БЕХн ) - поведение пользователей ГТС; Б^ (БЕ)- потребительская активность пользователя "; Б(бЕх° )- социально-
инфраструктурная активность пользователя "; БХ1^ (бЕ!° )- транспортная активность пользователя " .
Таким образом, целевая транспортная активность пользователя обуславливается видом функциональной деятельности пользователя и выбором места осуществления этой функциональной деятельности, согласно (26)
БТ = ; бхО )-БТ = БЕ"(БЕ" ; БЕО)
(26)
"
Образная интерпретация, поясняющая преобразования (21)-(26), дана на рис. 8.
Рис.8. Пояснение к составляющим выражения (26) и (30)
(схема разработана автором)
Функциональные отношения Е = } между объектами идентифицируются
посредством множества СЬв , представляющего собой расширенную систему ЕСКК ТЭИ в соответствии с (27), т.е. Е с [РСКК ТЭИ]
СЬв = [РСКК ТЭИ] = [ЕСКК ТЭИ и СУИССЭД и ЕАС ] (27)
Темпоральный оператор /т , оператор идентификации отношений /г и классификации /$ разбивают множество Е на множества упорядоченных отношений-классификаторов потребительской Е*, социально-инфраструктурной Ед , транспортной Ет$ и информационно-сетевой Е^ деятельности, согласно (28)
\/т. /$. /г ]
Е = ЕИ и Е0 и Ет5 и ЕК (28)
Таким образом, социально-экономическая активность пользователя }, представленная
в составе ДАГ ГТС (15) разбивается упорядоченным набором функциональных отношений (28) с учетом проведенных выше преобразований (26)-(30) на однородные классы функциональных активностей, принимая вид (29),
В¡И, = гН I
(г*(V;Е)- ГТ(V;Е)- Г*(V;Е))Т)= Г? [г?' (л*;Я)Т)и
И [гИ л°; я); Т )и гИ (г? (л™/ (м -18\ Я) т )и г? ГИ (<; я ¡1 т)
(29)
= Г? (Е*;Т)- Г? Е;Т)- Г? (Е^;Т)- Г? (Е^;Т)
а классам функциональных активностей, оператор классификации /1// ставит в соответствие надлежащие классификаторы из СЬе.
Таким образом, ДАГ социально-экономической активности пользователя И,, переводится в наборы потребительских СЬе*, социально-инфраструктурных СЬео, транспортных СЬеТ5 и информационно-сетевых СЬеДФГ классификаторов в соответствии с (30).
В^ ——^Г? (СЬе*;Т)- Г? (СЬе0;Т)- Г? (СЬет,;Т)- Г? (СЬе15;Т), (30)
где СЬе*, СЬео, СЬет$ , СЬе1$ е СЬе
Очевидно, что общий вид формулы (30) для ДАГ ГТС (15) под действием классификатора /У, преобразуется в выражение (31)
Л
В, Т ) = ВЕ, Т )= Г (СЬе;Т)
(31)
Графическое пояснение разукрупнения ДФГ СЭА пользователя через графы-классификаторы дано на рис. 9.
Рис. 9. Разукрупнение динамического функционального графа социально-экономической активности пользователя через графы-классификаторы
(схема разработана автором)
Нами была подробно рассмотрена процедура построения формальной модели классификации межагентных отношений (ФМКМО) в агентной модели ГТС в границах теоретико-множественного и алгебраического аппаратов.
Поясним на примере суть ФМКМО в агентной модели ГТС.
/
Практическая реализация модели
Известна СЭА пользователя с 9:00-9:40 утра. Пользователь "а, вышел утром из дома
(ул. Репина д.12), пешим ходом дошел до остановки (пересечение Большого проспекта В.О и Кадетской линии), воспользовавшись городским общественным транспортом - автобусом №7 доехал до остановки (8-9 линии Большого проспекта В.О), от остановки пешим ходом дошел до магазина «Дикси» (линия 11-я, 14/39), совершил покупки (хлеб, вода, сок) и направился на работу в бизнесс-центр Преображенский (14-линия, д.7).
Требуется построить ФМКМО пользователя "а и произвести ее информационное наполнение. ФПОБ СУ ГТС считается заданным, а информация об участниках СЭА и объектах ГТС в объеме РСККТИ, согласно (26) доступной. Образное отображение процесса СЭА пользователя представлен на рис 10.
Рис. 10. Социально-экономическая активность пользователя "а (схема разработана автором)
Решение
Построение ФМКМО целесообразно начать с формализации исходных данных:
1) наличие /м - оператора измерения; /т - темпорального оператора; -оператора классификации объектов ГТС в соответствии с множеством классификаторов СЦ; /я - оператора регулирования, /п - оператора планирования, регламентирует задание функционально полного операционного базиса СУ ГТС, что позволяет произвести построение ДАГ ГТС
2)
расширенная система классификации и кодирования технико-экономической информации, обуславливает доступность к единой системе классификации и кодирования технико-экономической информации, системе уникальной идентификации субъектов социально-экономической деятельности и единой адресной системе. Таким образом, для любого объекта ГТС, считается заданным его уникальный номер, множество классифицирующих характеристик Уэ, = (Ю; СЬ)■ и Е - множество функциональных отношений между объектами
ГТС, оператор идентификации отношений - /г и классификации - ¡У.
Рис.11. Идентификация объектов, участвующих в социально-экономической активности
пользователя И,
а
1)
(схема разработана автором)
Представим информацию об объектах, взаимодействующих с потребителем Иа доступную из РСКК ТЭИ для СУ ГТС (рис.11):
Информация о потребителе Иа
Иа = ^СБ?)= /; {е!})= ({ИНН;СНИЛС} {ОКИН;ОКСО;ОКПДТР;ОКЗ})? и и (ВУ; ССОПС; ПОМС )?
КБ? =(П; ЭПБГТ; БК; СГПС;МТ )?
ПИ =
ФИО : Иванова И .С; Пол : Ж; ДР : 01.01.1988; СП : _; МР : Санкт - Петербург; Место жительства : СПб, ул. Репина д.12кв.142;
•У
1
ЭПБГТ]1 = (НПГ (рф)1; Дата приобретения;Место приобретения; Колличество поездок
i
БК1 =
НПГ (РФ )f; ИНН 1; НЛСФЛ1)
СГПС1 = (НПГ (РФ); СНИЛС, ФИО, Дата
и место
рождения, Дата регистрации)1.
ОКИН (На):
0K3(hJ =
МТ1 = (НПГ(РФ); АН МТ)
Пол: 1, Гражданство : РФ(1); Национальность : Русский (001); Языки народов Российской Федерации и иностранные языки: Русский (155); Образование: Среднее профессиональное(11), Высшее профессиональное(1в); Сосотяние в браке: Никогда не состоял(1); Виды занятости : Работающий на постоянной работе(1); Отношение к учебе : Обучается в аспирантуре(11); Сектора экономики при оценке занятости населения : Негосударственный (02); Источники средств существования : Работа по найму (10) в организации(п)
ОКПДТР ("а ) = [1220026- Агент по продаже недвижимости]"
ОКСО ("а)= [080112 - Маркетинг (по отраслям)]"
3.Специалисты среднего уровня. 34.Средний персонал в области финансово -экономической административной и социальной деятельности. 341.Средний персонал в области финансовой и торговой деятельности. 3413.Агенты по продаже имущества
с/к=Ъд=2
2) Информация об организации eaj, в которой работает потребитель ha
ea1 = (ICD )f = Ua ;{c/}a )= {рГРН; ИНН; КПП; ПИ }; \ОШЭД; ОКУН ;1 14 л 1 I *\ОКАТО;ОКПД '
ICD{a = (СПНРОНО; ВЕГРЮЛ; ДОРС(ЛС) )\a
СПНРОНОу1 = (ОГРН; ИНН; КПП; КИФНС; НО; ДПНУ )\a
(ПНЮЛ : ООО" ИТАКА" ; ОГРН;ИНН; КПП;
Л
ВЕГРЮЛеa =
Адрес местонахождения : 199034, Санкт - Петербург, Васильевский о - в 14 - линия, д. 7, оф. 48; ОКВЭД, —
ДОРС(ЛС)еа = (рГРН(а; ИНН™; КПП™; ОКВЭД™; ИНН (Б); РС (Б); БИК )
'Операции с недвижимым имуществом, аренда и ^еа
предостовление услуг (Раздел К) Операции с недвиждимым имуществом (70); Подготовка к продаже покупка и продажа ОКВЭДеа = собственного недвиждимого имущества (70.1), Сдача в наем собственногонедвижимого имущества (70.2), Предоставление посреднечиских услуг, связанных с недвижимым имуществом (70.3) А
,ea
А
h
1
1
ОКПД[и =
ОКУН[а =
' Услуги, связанные с недвижимым имуществом (Раздел ь); Услуги по операциям с недвиждимым имуществом (68); Услуги по покупке и продаж собственного недвижимого имущества (68.1); Услуги по сдаче в аренду (внаем) собственного или арендованного недвижимого имущества (70.2); Услуги по операциям с недвиждимым имуществом за вознаграждение или на договорной основе (68.3) еа (800000- Прочие услуги населению; 803000- Услуги, связанные с *
Л
чопреациями с недвижимым имуществом ОКАТО{а =
еа (Санкт - Петербург, Васильевский о - в ^
ПИ(а =
14 - линия, д. 7, (40263561000) (Санкт - Петербург, Васильевский о - в ^ 14 - линия, д. 7,оф.48 (199034)
3) Информация о месте проживания
о 1пТ г
пользователя
И
а
> 1пГ г = (1СБ)°М г = (/0; {е!}о )= {КН, ИНОН, ПИ}
ОКОФ; ОКФС
1пТ г
[ОКАТО; (ОКС)
/1
(1СБ )01пТ г = (ЭПМД; КП; ТПЗ )
?1пТ г
ОКОФ0 м г
(ОКС)01пТ г ^ [СНиП 11 - Л.1 - 62 Жилые здания]0
134527050- Здания жилые; 134527611- Здания жилые общего назначения многосекционные
01пТ г 1
ОКФС
0 М г
Российская собственность(10); Частная собственность^);101пТг Муниципальная собственность(14); Смешанная Российская собственность (17)
1
ОКАТО0 п г = (Санкт - Петербург, ул. Репина д. 12, (40263561000))°
0 п г
И
4) Информация о месте 01пТ г2, в котором потребитель Иа приобрел товар.
01Тг2 = (1СБ)21пТг = ('/2;{е!})= {КН,ИНОН, ПИ}
[ОКАТО; (ОКС)
/2
(1СБ )2М г = (ЭПЗ; КП;ТПЗ)21пТ г
ОКОФ
01пТ г
110000000- Здания (кроме жилых) 114527010- Здания предприятий торговли и общественного питания;114527102- Гастроном; 114527101- Универсам;
01пТ г
еа
2
2
ОКФС°inf г
Российская собственность(±0);Частная собственность(±6); Муниципальная собственность(14); Смешанная Российская собственность (17)
o inf r
2
ОКАТО0 п г = {Санкт - Петербург ,11 - линия, д. 14/39, (40263561000))0
O inf r
5) Информация о здании
01пТ г г Иг, г
3, в котором потребитель а работает.
o inf r3 = (ICD)o inf r = ((dO; {cl}° ) = {КН, ИНОН, ПИ }
[ОКОФ: ОКФС
Л У
)inf I
[ОКАТО; (ОКС )J
/3
(ICD )°inf r = (ЭПЗ; КП; ТПЗ)°inf r
(ОКС )
O inf r
[СНиП 11 - Л.2 - 62 Общественные здания и сооружения]0
inf r
ОКОФ
?inf I
3
110000000- Здания (кроме жилых); 114527010- Здания предприятий торговли и общественного питания;
>inf I
ОКФС3,п г = [Российская собственность(10);Частная собственность(16);]0
inf r
o inf r
ОКАТО0 тТ г = (Санкт - Петербург ,11 - линия, д. 14/39, (40263561000))
6) Информация о городском общественном транспорте г, которым воспользовался Иа
пользователь а .
ггЪ1 = (1СВ){гЪ = ;{е1}гЪ)= ГРНЗ ТС, НПТС\рКОФ;ТНВД;ОКФС}1 (1СБ )гЪ = (ПТС, ТО, ПОСАГО, ГТД, ПАМ )
trb
птсГ =
АVIN; ФЛ " Автобусный парк №7" (ВТС);МАЗ(Марка); 103562(Модель); ^trb ГРНЗ; Санкт - Петербург, Кубинская ул., д8б(Адр ес ); СРТС; D (Категория)/,
тхГ =
Количество мест для сидения : 36 + Номинальная вместимость : 88;
trb
окоф{гь =
153410000- Автомобили;153410271- Автобусы средние городские и экскурсионные;
trb 1
7) Информация о маршруте городского общественного пассажирского транспорта -автобусного г , которым воспользовался пользователь И(а.
информация аналог.п.2}
г0и¡еЪ = (1СБ)г =('/1 ;{е!}г )= (А . (тютл^ гк
УуАвтоо.тр - т(К1МВ1)+ информация
(1СБ % = ПАМ{гЪ
srt
аналог.п
п.2)^1
3
1
ПАМ{гЬ =
ул.Наличная - ул. Кораблестроителей -
- наб .Новосмоленская(НС)- мост Наличный -
- наб.Новосмоленская(ЧС)- ул.Кораблестроителей -
- ул.Нахимова - ул.Наличная - пр.Малый В.О. - ул.Гаванская -
- пр.Большой В.О. - линия 1я В.О. - линия Кадетская В.О. -
- наб. Университетская - мост Дворцовый -
- проезд Дворцовый - пр.Невский - пл.Восстания
ХгЬ
Л
ПУТЬ СЛЕДОВАНИЯ
(М .пл. Восстания)(пр.Литейный )(м.Гостиный двор)(м.Невский проспект) (ул.Большая Конюшенная )(ул.Малая морская)(наб. Дворцовая) (наб Университетская )(Университет \наб.Университетская) (1 - я линия В.О. /пр.Большой В.О.)(угол 8 - 9 линий /пр.Большой В.О.) (16 -17 линии /пр.Большой В.О.)(22 - 23 линии /пр.Большой В.О.) (26 - 27 линии / пр.Большой В.О.)(ул. Детская )(пр.Большой В.О) (пр.Средний В.О. / угол Гаванской улицы)(Шкиперский проток) (пр.Малый В.О. / угол Наличной улицы\ул. Нахимова 11)(гст.Прибалтийская) (ул.Кораблестроителей 19)(ул.Мичманская)наб.Новосмоленская б) (М .Приморская)( мгз .Строитель )(наб .Новосмоленская)(ул. Капитанская) (ул. Кораблестроителей 35)(ул. Кораблестроителей)
ЫгЬ
; [пм ]1'
!гЬ
ОСТАНОВОЧНЫЕ ПУНКТЫ
[РМПО ]{Ь; [РМОПМНП Ц
гЬ
8)
Информация об организации перевозчике «Автобусный парк №7» еа2, осуществляющей услуги по перевозке пассажиров городским общественным
транспортом
!гЬ
которым воспользовался пользователь
К
а
еа 2 =(!СВ )\а ;{=/Г )
г (102780924Т300(рГРН); 7830001758(ИНН ); 196240(ПИ )
ОКВЭД; ОКУН; ОКАТО; ОКПД; ОКОНХ
Л
ОКВЭД2а = (60;60.2;60.21; 60.21.1; 60.21.11; 60.21.12)
2а
ОКВЭД. 60. Деятельность сухопутного транспорта; 60.2. Деятельность прочего сухопутного транспорта; 60.21. Деятельность прочего сухопутного пассажирского транспорта, подчиняющегося расписанию; 60.21.1.Деятельность автомобильного (автобусного) пассажирского транспорта, подчиняющегося расписанию; 60.21.11.Внутригородские автомобильные (автобусные) пассажирские перевозки, подчиняющиеся расписанию; 60.21.12. Пригородные автомобильные (автобусные) пассажирские перевозки, подчиняющиеся расписанию.
ОКОНХ|а = (50000; 51000; 51100; 51120;51121)
еа 2
1
еа
> <
ОКОНХ. 50 000. Транспорт и связь; 51000. Транспорт; 51100. Сухопутный и трубопроводный транспорт; 51120.Шоссейный транспорт; 51121. Автомобильное хозяйство.
ОКАТО™ = (40284563000)^ ОКПД еа = (б0;60.2;60.21;60.21. 3;60.21.31.110)2*
ОКПД. 60 . Услуги сухопутного транспорта и транспортирования по трубопроводам; 60.2. Услуги сухопутного транспорта прочие; 60.21. Услуги пассажирского сухопутным транспорта, подчиняющегося расписанию, прочие; 60.21.3. Перевозки внутригородские и пригородные пассажирские, кроме железнодорожных; 60.21.31.110. Перевозки внутригородские и пригородные регулярные пассажирские, кроме железнодорожных.
ПИ 2а = (19б24в[Адрес ]) [Адр ес : Санкт — Петербург, Кубинская ул., д86] ОКУН |а = (020000,021000,021500,021520,021521)
ОКУН. 020000 Транспортные услуги; 021000 Услуги пассажирского транспорта; 021500 Услуги пассажирского автомобильного транспорта; 021520. Перевозки пассажиров автобусами по регулярным маршрутам/ в городском сообщении; 021521. Перевозки пассажиров автобусами по регулярным маршрутам в пригородном сообщении.
9) Информация об организации
за3
осуществившей продажу товаров в здании
0^ Г по адресу Санкт-Петербург, линия 11-я, 14/39, пользователю И(Х .
за3 = (СВ)3а фг;{с/^)
г Г1027810320174(ОГРН); 7826029045(ИНН ) 198095(ПИ )
ОКВЭД; ОКУН; ОКАТО; ОКПД; ОКОНХ
У3
ОКВЭД 3а =
г52.1 - Розничная торговля в неспециализированных магазинах; ^за 52.11 - Розничная торговля в неспециализированных магазинах преимущественно пищевыми продуктами, включая напитки и табачными изделиями;
ОКОНХ=(71100—оптовая торговля) ОКПД;а =(51;51.3;51.4;51.9)
за
3
)за 3
ОКПД. 51. Услуги по оптовой торговле, включая торговлю через агентов, кроме услуг по торговле автотранспортными средствами и мотоциклами; 51.9. Услуги по оптовой торговле прочие; 51.3.Услуги по оптовой торговле пищевыми продуктами, напитками и табачными изделиями; 51.4. Услуги по оптовой торговле непродовольственными потребительскими товарами.
И
10) Информация о товаре, который приобрел пользователь а : батон нарезной.
1
goodx =(юв ^ =;{с1 ^ )=^{4602701200442(£Л^ )}; {^^^^ду
А
за
> <
>
БАК - 4602701200442 (460 - Россия; 270120 - Регистрационный номер предприятия изготовителя ОАО «Фацер» ; 044 - порядковый номер продукции внутри предприятия ОАО «Фацер» ; 2 - Контрольная цифра.
ОКП 911501. Батоны из пшеничной муки первого сорта (масса изделия до 500 г)
ОКПД.15.81.11.134. Изделия хлебобулочные из пшеничной муки первого сорта упакованные
11) Информация о пешеходных участках пути г1пГрЬ""г1пГр6, по которым
к
передвигался пользователь а(см. рис. 12).
Рассмотрим информацию функционального маршрута, на примере пешеходного участка пути г 1пГ р^.
Рис.12. Пешеходный маршрут пользователя ка (Схема разработана автором)
г тГ р ={1СБ )Г М р = (<р ;{с1 р )=| {КН; ИНД }; {1СБ )г М р ={ЭПД )[М р =
ОКФС; ОКОФ СНиП
Л
Л
Наименование: ул.Репина; Протяженность : 775м; Ширина : 4м
лг 1пГ р 1
*Частичные данные, указанные в ЭПД.
ОКФСг
г 1пГ р _
Российская собственностью); Государственная собственность(11), Муниципальная собственность(14);
ОКОФ[п р = (124526000С|124526372)г п р
о цТ г
124526000. Сооружения для строительной индустрии, транспорта и связи; 124526372. Дорога автомобильная с усовершенствованным облегченным или переходным типом дорожного покрытия.
СНиП = (Пешеходная дорога(СНиП II - К.3 - 62))
*
2
12) Информация об автомобильной дороги г 1пГгг1,---г 1п>гг6, по которой передвигался пользователь И( на автобусе (см. рис. 13).
Рассмотрим информацию функционального маршрута, на примере автомобильного участка пути г 1пГ Щ .
Рис.13. Автодорожный маршрут пользователя Иа (схема разработана автором)
ГОКФС; ОКОФ;^г * г
г = (¡СО)гмг = (/< 1пГгг;{с1}мг)=| {КН;ИНД};
СНиП
1 Л
|Наименование: Кадетская
> (¡СО )г иг = (эпд )
г Ш- ¿г
линия;
.г Ш- гг
Протяженность : 1200м; Ширина проезжей части : 2 х 11.5м Число полос движения: 6; Ширина обочины: 2м;
Пропускная способность: 14000ед/ ^ / сут
окфс ;
1пГ ¿г
*Частичные данные, указанные в ЭПД. Российская собственность(10) Государственная собственность(11); Муниципальная собственность(\4);
ОКОФ;г = (1245260000;124526371)г
/1
*1п£ ¿г
г
124526000. Сооружения для строительной индустрии, транспорта и связи; 124526371. Дорога автомобильная с усовершенствованным капитальным типом дорожного покрытия.
СНиП = (Магистральная автомобильная дорога(СНиП II — 60 — 75))
13) Информация об остановочных пунктах ожидания городского пассажирского
транспорта го 1пГ ^го 1пГ .
Доступную СУ ГТС информацию об остановочных пунктах ожидания городского пассажирского транспорта рассмотрим на примере го 1пГ (рис. 14).
г
1
Рис.14. Пребывание пользователя ка на остановочных пунктах городского пассажирского
транспорта (схема разработана автором)
toinf 52 = (lCD)°м5 = (<inf^МImf5)=Г{КН;ИНОП}; [ОКФС';ОКОФ
СНиП
IN tO inf 5 1
(ICD )oinf 5 = (ЭПОП )
to inf 5
ИНОП; НС;
М : 8 - 9 линияВ О .(gps : 30.279733,59.938205) Автобус; Троллейбус; Марш.такси. НАМ :128;152;41;7 НТМ: 10;11
НММТ: к124; к183; к186; К346; К350; К690; к6к
ВГОТООП:
НМ:
РДПТ
ОКОФ finf 5 = (114526345;114526030Д 14526000Д10000000)
^to inf 5
110000000 - Здания (кроме жилых); 114526000 - Здания предприятий строительной индустрии, транспорта и связи; 114526030 - Здания предприятий автомобильного транспорта; 11 4526345- Станция пассажирская.
ОКФС
to inf 5 2
to inf 5
Российская собственность(10); Государственная собственность(11); Муниципальная собственность(14);
II. Определим множество регистрируемых СУ ГТС отношений К = {}/} между
пользователем йа и элементами {э,} ГТС (рис. 15).
Рис.15. Регистрируемые отношения между пользователем ка и элементами городской
транспортной системы (схема разработана автором)
1)
Регистрация отношения г.^.^ ="пользователь — жилой дом" при выходе пользователя йа из жилого многоквартирного дома о 1пГ г\.
=9:00] =
idlid0
2) Регистрация отношения г И =" пользователь — пешеходный перегон" в момент
id 1 id2
движения пользователя Иа вдоль пешеходного перегона г 1пГ Р2.
=9:02] = гШИи
3)
id2Р
Регистрация отношения =" пользователь — остановочный пункт" в
idl idl
момент ожидания пользователем Иа пассажирского автобуса №7 на остановке ¿о 1пГ ^.
Щ=9:03] =
4)
idиid^
Регистрация отношения г.,И-,гь =" пользователь — пассажирский автобус №7"
ldl ldl
в момент оплаты пользователем И стоимости проезда в пассажирском автобусе гг 1пГ Ь1.
Щ[г=9:13] =
5) Регистрация отношения г.,к.,еа =" пользователь - организация" в момент оплаты
1&1 10-3
пользователем ка стоимости продуктов питания , приобретаемых в
организации еа3 , расположенной в здании о 1пГ г2 .
Я[:=9:28] = ^И^0 /о (1 1 > Г°1гща /о (1 1 > гыЬщ
Неявное отношение =" пользователь - здание торговли" между пользователем
ка и зданием, в котором расположен магазин организации еа3 определяется в соответствии со свойством квази-транзитивности (11).
6) Регистрация отношения г.,к-,еа =" пользователь - организация" при
прохождении пользователя ка через турникет с целью допуска на работу в организацию еа1 , расположенную в здании о1пГ г3 .
Я[:=9:28] = гшьшеа /о (1 1) > гшкшо
Неявное отношение г.,к-,о =" пользователь - здание торговли" между пользователем
1°1 1О3
ка и зданием о 1пГ г3 , в котором расположено место работы еа^ пользователя ка , определяется в соответствии со свойством квази-транзитивности (11).
III. Построим ДАГ социально-экономического поведения пользователя ка .
1) Запишем общий вид ДАГ и ДФГ СЭ поведения пользователя ка .с согласно
(15)
/ V0
^[9:00-9:40] _ 7^г°1к ( ¡°1к ' ' ~4 — _,>гк
] = г;°1к (г° (А;Я);Т) = Г;(Г;Т), где Г к01 (А; Я) - агентный граф; {ф } е СЬе;
Дадим графическое представление ДАГ СЭА пользователя ка на рис. 16 и подробно рассмотрим процедуру его построения и формальной интерпретации.
16. ДАГBy0-940] = rf [rf (A; R); T) пользователя ha.
Рис.
(Схема разработана автором)
Ввиду громоздкости формального представления ДАГ графа всего процесса, рассмотрим процедуру его упрощенного построения для вершин Г и Г2 Для отношений п. 1 и п. 2 (II).
2) Построение графа АГРО Г • Граф Г строится в процессе регистрации отношения ridhido между пользователем id'h и объектом - жилой дом idO через оператор идентификации отношений fr с образованием графа-регистратора отношений Г^ 1 и последующим наложением квази-транзитивных отношений через оператор f , т.е.
idh n ido ——^ i r\1 — > Г1
Процесс построения графа Г через промежуточный граф-регистратор отношений Г^1 представлен на рис. 17.
Рис. 17. Процедура построение агентного графа расширенных отношений Г 1
г [г ]
через графы-регистраторы отношений 1 (схема разработана автором)
Формальное представление АГРО г\г] и АГРО Г через матрицу смежностей имеет следующий вид
,-лк
¡4
10°
10[р
¡°1 ¡0°
г \г ] = ¡4
1 /о > г1 =
оо
¡4
10°
;°гр
1
1
Переход к размеченному агентному графу Г осуществляется через функцию разметки, а к взвешенному, через умножение составляющих матрицы смежности на соответствующие веса. Построение графа г2 осуществляется аналогично Г .
3) Построение ДАГ Г_2 (Г (А; N); Т)
ДАГ (Г(А; N) Т) строится соединением АГРО Г и г2 дугой, исходящей из Г и входящей в граф г2, в соответствии с правилом < , а вес дуги равен промежутку времени между соседними актами регистрации отношений Тгг = - .
Стрелка образно показывает темпоральный порядок процесса агентного взаимодействия элементов ГТС (рис. 18).
1
1
1
1
1
Рис. 18. Динамический агентный граф Гх_2 (Г(А; N) Т)
(Схема разработана автором)
Формальное представление ДАГ Г 2 (Г(А; N) Т) через матрицу смежностей имеет следующий вид
Г
Г,
Г
г,
Г1—2 (Г(А; N); Т)= ' г/ — — ^ )
Г 2 (г Г2 — ^ Г ) —
Таким образом, мы последовательно рассмотрели процесс построения ДАГ В¡9Г9:40] = Г* (г* (А;Щ);Т)пользователя Иа представленного на рис.16.
IV. Построим ДФГ социально-экономического поведения пользователя Иа с (рис.
11,16) с параметром Б = {с—, д = 1,2,3}= {окоф, ОВЭД, окп,}.
1) ДФГ СЭ поведения пользователя Иа с построенный по ОКОФ представлен на рис.19. На графе нанесены объекты транспортной и социальной инфраструктуры, с которыми взаимодействовал пользователь. Классификация пользователей, в соответствии с принятыми в РФ классификаторами (ОКЗ, ОКСО и др.) позволяет перейти к классам пользователей, тем самым отходя от персонализации пользователей.
ВП[9-00—9:40] = Г* (П;Т)
ОКОФ
Рис. 19. Динамический функциональный граф социально-экономического поведения пользователя ка с ¡о!1 построенный по ОКОФ
(Схема разработана автором)
2) Построение ДФГ СЭ поведения пользователя ка с ¡о!1 по ОКВЭД осуществляется аналогично 1У.1); граф представлен на рис.20. На графе нанесены субъекты экономической деятельности, с которыми взаимодействовал пользователь.
0 77^9:00-9:40] _ у(г.^)
ПГ:,о1к = 1 : (Г ;Т Л
ОКВЭД
Рис. 20. Динамический функциональный граф социально-экономического поведения пользователя ка с построенный по ОКВЭД
(Схема разработана автором)
3)
Построение ДФГ СЭ поведения пользователя Иа с idl по ОКП осуществляется аналогично IV.!); граф представлен на рис.21. На графе нанесены продукты, которыми явилась потребительская активность пользователя.
ВБг
[9:00—9:40] =
1
(р Т
Окп
Рис. 21. Динамический функциональный граф социально-экономического поведения пользователя Иа с построенный по ОКП
(схема разработана автором)
Таким образом, на практическом примере пользователя мы последовательно рассмотрели процесс автоматной классификации и структурной упорядоченности в СЭА городского населения.
Вывод
Предложенный впервые подход классификации и упорядоченности социально-экономического поведения городского населения в границах развертываемой Федеральной службой государственной статистики единой системы классификации и кодирования технико-экономической информации, единой адресной системы, системы уникальной идентификации субъектов социально-экономической деятельности и Министерством транспорта РФ -интеллектуальных транспортных систем позволит с единых позиций реализовать процесс автоматного структурного и функционального анализов транспортной мобильности городского населения, устанавливать причинно-следственные закономерности в функционировании городских транспортных систем, механизмы возникновения чрезвычайных ситуаций и меры профилактики последних.
ЛИТЕРАТУРА
1. О.В.Белый. Проблемы формирования и организации транспортных потоков. -Спб.: «Элмор», 2010.-120с
2. Горев, А. Э. Основы теории транспортных систем: учеб. пособие / А. Э. Горев; СПбГАСУ.-СПб., 2010.-214 с.
3. Введение в математическое моделирование транспортных потоков: учеб. Пособие /Гасников А.В., Кленов С.Л., Нурминский Е.А., Холодов Я.А., Шамрай Н.Б.; Приложения: Бланк М.Л., Гасникова Е.В., Замятин А.А. и МалышевВ.А., Колесников А.В., Райгородский А.М; Под ред. А.В. Гасникова.—М.: МФТИ,2010.—362с
4. Шаталова, Н.В. Пути совершенствования перевозок и повышение безопасности автотранспорта/В.И. Куватов, В.А. Онов, Н.В. Шаталова //Проблемы управления рисками в техносфере.-2013.-Ко2-с. 96-109.
5. Селиверстов Я.А. Моделирование процессов распределения и развития транспортных потоков в мегаполисах // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ» No 1/2013, 43-49 стр.
6. Селиверстов С.А., Селиверстов Я.А. Основы теории бесконфликтного непрерывного транспортного процесса движения // Интернет-журнал «Науковедение», 2014 №3 (22) [Электронный ресурс]-М.: Науковедение, 2014 -.Режим доступа: http://naukovedenie.ru/PDF/74TVN314.pdf , свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус., англ.
7. Селиверстов Я.А. Использование правила резолюций в вопросно-ответной процедуре транспортного планировщика. //Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С.О. Макарова. 2013. No 1 (20). С. 145-152.
8. Селиверстов. С.А. Методы и алгоритмы интеллектуального анализа процесса организации транспортной системы. // Вестник ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова.—СПб.: ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова, 2013. Вып. 2. 92-99 с.
9. Кокаев О.Г, О.Ю. Лукомская, С.А. Селиверстов. О технологии анализа транспортных процессов в современных условиях хозяйствования // Транспорт Российской Федерации. —2012. —No 2 (39).
10. Крылатов А.Ю. Оптимальные стратегии управления транспортными потоками на сети из параллельных каналов // Вестн. С.-Петербург. ун-та. Сер. 10. Прикл. матем. Информ. Проц. упр. 2014. № 2. С. 121-130.
11. А.В. Гасников, Ю.В. Дорн, Ю.Е. Нестеров, С.В. Шпирко, "О трехстадийной версии модели стационарной динамики транспортных потоков", Матем. моделирование, 26:6 (2014), 34-70
12. Rilett, L.R., K. Kim and B. Raney. "A Comparison of the Low Fidelity TRANSIMS and High Fidelity CORSIM Highway Simulation Models using ITS Data //Transportation Research Record 1739, TRB, National Research Council,Washington, D C., 2000, p. 1-8.
13. Rilett, LR and K-O Kim. "Comparison of TRANSIMS and CORSIM Traffic Signal Simulation Modules //Transportation Research Record 1748, TRB, National Research Council, Washington, D.C., 2001, pp. 18-25.
14. Горев, А. Э. Информационные технологии на транспорте. Электронная идентификация автотранспортных средств и транспортного оборудования: учеб. пособие для студентов специальностей 190701 - организация перевозок и управление на транспорте, 190702 - организация и безопасность движения (автомобильный транспорт) / А. Э. Горев; СПбГАСУ. -СПб., 2010. - 96 с.
15. А.Г. Сабанов, А.А. Шелупанов. Требования к системам аутентификации по уровням строгости. ПОЛЗУНОВСКИЙ ВЕСТНИК № 2/1, 2012. С. 61-67
16. Sadeghi, A.-R., Visconti, I., Wachsmann, C.: User Privacy in Transport Systems Based on RFID E-Tickets. In: Bettini, C., Jajodia, S., Samarati, P., Wang, X.S. (eds.) PiLBA. CEUR Workshop Proceedings, vol. 397 (2008)
17. Финкенцеллер К. RFID-технологии. Справочное пособие / К. Финкенцеллер; пер. с нем. Сойунханова Н.М. — М. : Додэка-XXI, 2010. — 496 с.: ил. — Доп. тит. л. нем.— ISBN 978-5-94120-232-4.
18. Heydt-Benjamin, T.S., Chae, H.-J., Defend, B., Fu, K.: Privacy for Public Transportation. In: Danezis, G., Golle, P. (eds.) PET 2006. LNCS, vol. 4258, pp. 1-19. Springer, Heidelberg (2006)
19. Hinterwalder, G., Paar, C., & Burleson, W. P. (2013). Privacy preserving payments on computational RFID devices with application in intelligent transportation systems. In Radio Frequency Identification. Security and Privacy Issues (pp. 109-122). Springer Berlin Heidelberg.
20. Г.В. Величко, В.В. Филиппов. Цифровое моделирование как основа автоматизированного решения задач паспортизации, диагностики и управления состоянием автомобильных дорог. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.credo-dialogue.com/getattachment/770fe1f7-2641-4305-85e1-2a26b1ac8a93/ Tsifrovoe-modelirovanie.aspx (дата обращения: 01.09.2013), С.1-4.
21. Я.А. Селиверстов, С.А. Селиверстов. О логико-алгебраическом представлении транспортно-логистического процесса // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Информатика. Телекоммуникации. Управление. 2014. Т.3.№155.
22. Chen, B., Cheng, H.H. A Review of the Applications of Agent Technology in Traffic and Transportation Systems. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems 11(2), 485-497 (2010).
23. Ferber J. Multi-Agent Systems. An Introduction to Distributed Artificial Intelligence.-London: Addison Wesley, 1999. - 509 p.
24. Новиков ДА., Смирнов И.М., Шохина Т.Е. Механизмы управления динамическими активными системами. - М.: ИПУ РАН, 2002. - 124с.
Рецензент: Таранцев А.А., заведующий лабораторией проблем развития транспортных систем и технологий ИПТ РАН, профессор, доктор технических наук, заслуженный работник высшей школы.
Yaroslav Seliverstov
Institute of Transport Problems Russian Academy of Sciences
Russia, Sankt-Petersburg [email protected]
Formal description of the socio-economic behavior of the urban population using a model classification of agent-based relations for transport systems control of the metropolis
Abstract. Articles in the field of classification, identification and authentication on transport are analyzed here. The relevance of the automatic classification systems and solving problems of structural ordering of socio-economic behavior of the urban population in relation to the models of management of urban transport systems are proposed here. Formal construction of the city's transport system is described here. Formalization of the behavior of the elements of the urban transport system in the agent-based interpretation is presented here. Model of classification of relations of social and economic activity of urban population in the control systems of the urban transport system using the extended system of classification and coding of technical and economic information, is first described here. The formal model of classification of agent-based relations in the model of the urban transport system and its practical implementation are presented here.
Keywords: intelligent transport systems; urban transport systems; models of management of urban transport systems; classification of agent relations in models management of urban transport systems; structural ordering of socio-economic behavior of the urban population; reliable matrix correspondence; traffic flows; uniform system of classification and coding of technical and economic information; a unified address system; identification and authentication; traffic management; management of urban mobility.
REFERENCES
1. O.V.Belyy. Problemy formirovaniya i organizatsii transportnykh potokov. -Spb.: «Elmor», 2010.-120s
2. Gorev, A. E. Osnovy teorii transportnykh sistem: ucheb. posobie / A. E. Gorev; SPbGASU.-SPb., 2010.-214 s.
3. Vvedenie v matematicheskoe modelirovanie transportnykh potokov: ucheb. Posobie /Gasnikov A.V., Klenov S.L., Nurminskiy E.A., Kholodov Ya.A., Shamray N.B.; Prilozheniya: Blank M.L., Gasnikova E.V., Zamyatin A.A. i MalyshevV.A., Kolesnikov A.V., Raygorodskiy A.M; Pod red. A.V. Gasnikova.—M.: MFTI,2010 — 362s
4. Shatalova, N.V. Puti sovershenstvovaniya perevozok i povyshenie bezopasnosti avtotransporta/V.I. Kuvatov, V.A. Onov, N.V. Shatalova //Problemy upravleniya riskami v tekhnosfere.-2013.-No2-s. 96-109.
5. Seliverstov Ya.A. Modelirovanie protsessov raspredeleniya i razvitiya transportnykh potokov v megapolisakh // Izvestiya SPbGETU «LETI» No 1/2013, 43-49 str.
6. Seliverstov C.A., Seliverstov Ya.A. Osnovy teorii beskonfliktnogo nepreryvnogo transportnogo protsessa dvizheniya // Internet-zhurnal «Naukovedenie», 2014 №3 (22) [Elektronnyy resurs]-M.: Naukovedenie, 2014 -.- Rezhim dostupa: http://naukovedenie.ru/PDF/74TVN314.pdf , svobodnyy. - Zagl. s ekrana. - Yaz. rus., angl.
7. Seliverstov Ya.A. Ispol'zovanie pravila rezolyutsiy v voprosno-otvetnoy protsedure transportnogo planirovshchika. //Vestnik gosudarstvennogo universiteta morskogo i rechnogo flota im. admirala S.O. Makarova. 2013. No 1 (20). S. 145-152.
8. Seliverstov. S.A. Metody i algoritmy intellektual'nogo analiza protsessa organizatsii transportnoy sistemy. // Vestnik GUMRF imeni admirala S. O. Makarova.—SPb.: GUMRF imeni admirala S. O. Makarova, 2013. Vyp. 2. 92-99 s.
9. Kokaev O.G, O.Yu. Lukomskaya, S.A. Seliverstov. O tekhnologii analiza transportnykh protsessov v sovremennykh usloviyakh khozyaystvovaniya // Transport Rossiyskoy Federatsii. —2012. —No 2 (39).
10. Krylatov A.Yu. Optimal'nye strategii upravleniya transportnymi potokami na seti iz parallel'nykh kanalov // Vestn. S.-Peterburg. un-ta. Ser. 10. Prikl. matem. Inform. Prots. upr. 2014. № 2. S. 121-130.
11. A.V. Gasnikov, Yu. V. Dorn, Yu. E. Nesterov, S. V. Shpirko, "O trekhstadiynoy versii modeli statsionarnoy dinamiki transportnykh potokov", Matem. modelirovanie, 26:6 (2014), 34-70
12. Rilett, L.R., K. Kim and B. Raney. "A Comparison of the Low Fidelity TRANSIMS and High Fidelity CORSIM Highway Simulation Models using ITS Data //Transportation Research Record 1739, TRB, National Research Council,Washington, D C., 2000, p. 1-8.
13. Rilett, LR and K-O Kim. "Comparison of TRANSIMS and CORSIM Traffic Signal Simulation Modules //Transportation Research Record 1748, TRB, National Research Council, Washington, D.C., 2001, pp. 18-25.
14. Gorev, A. E. Informatsionnye tekhnologii na transporte. Elektronnaya identifikatsiya avtotransportnykh sredstv i transportnogo oborudovaniya: ucheb. posobie dlya
studentov spetsial'nostey 190701 - organizatsiya perevozok i upravlenie na transporte, 190702 - organizatsiya i bezopasnost' dvizheniya (avtomobil'nyy transport) / A. E. Gorev; SPbGASU. -SPb., 2010. - 96 s.
15. A.G. Sabanov, A.A. Shelupanov. Trebovaniya k sistemam autentifikatsii po urovnyam strogosti. POLZUNOVSKIY VESTNIK № 2/1, 2012. S. 61-67
16. Sadeghi, A.-R., Visconti, I., Wachsmann, C.: User Privacy in Transport Systems Based on RFID E-Tickets. In: Bettini, C., Jajodia, S., Samarati, P., Wang, X.S. (eds.) PiLBA. CEUR Workshop Proceedings, vol. 397 (2008)
17. Finkentseller K. RFID-tekhnologii. Spravochnoe posobie / K. Finkentseller; per. s nem. Soyunkhanova N.M. — M. : Dodeka-XXI, 2010. — 496 s.: il. — Dop. tit. l. nem.— ISBN 978-5-94120-232-4.
18. Heydt-Benjamin, T.S., Chae, H.-J., Defend, B., Fu, K.: Privacy for Public Transportation. In: Danezis, G., Golle, P. (eds.) PET 2006. LNCS, vol. 4258, pp. 1-19. Springer, Heidelberg (2006)
19. Hinterwälder, G., Paar, C., & Burleson, W. P. (2013). Privacy preserving payments on computational RFID devices with application in intelligent transportation systems. In Radio Frequency Identification. Security and Privacy Issues (pp. 109-122). Springer Berlin Heidelberg.
20. G.V. Velichko, V.V. Filippov. Tsifrovoe modelirovanie kak osnova avtomatizirovannogo resheniya zadach pasportizatsii, diagnostiki i upravleniya sostoyaniem avtomobil'nykh dorog. [Elektronnyy resurs]. - Rezhim dostupa: http://www.credo-dialogue.com/getattachment/770fe1f7-2641-4305-85e1-2a26b1ac8a93/ Tsifrovoe-modelirovanie.aspx (data obrashcheniya: 01.09.2013), S.1-4.
21. Ya.A. Seliverstov, S.A. Seliverstov. O logiko-algebraicheskom predstavlenii transportno-logisticheskogo protsessa // Nauchno-tekhnicheskie vedomosti SPbGPU. Informatika. Telekommunikatsii. Upravlenie. 2014. T.3.№155.
22. Chen, B., Cheng, H.H. A Review of the Applications of Agent Technology in Traffic and Transportation Systems. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems 11(2), 485-497 (2010).
23. Ferber J. Multi-Agent Systems. An Introduction to Distributed Artificial Intelligence. -London: Addison Wesley, 1999. - 509 p.
24. Novikov D.A., Smirnov I.M., Shokhina T.E. Mekhanizmy upravleniya dinamicheskimi aktivnymi sistemami. - M.: IPURAN, 2002. - 124s.
