Научная статья на тему 'Программный продукт поддержки принятия решений для формирования системы паркингов'

Программный продукт поддержки принятия решений для формирования системы паркингов Текст научной статьи по специальности «Математика»

CC BY
199
71
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
центральная деловая часть мегаполиса / граф улично-дорожной сети / система паркингов / программный продукт поддержки принятия решения / зона тяготения / радиус обслуживания / центральна ділова частина мегаполісу / граф вулично-дорожньої мережі / система паркингів / програмний продукт підтримки прийняття рішень / зона тяжіння / радіус обслуговування / central part of the business metropolis / count of road network / parking system / software product for decision making support / zone of gravity / range of service
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по математике , автор научной работы — Гецович Евгений Моисеевич, Холодова Ольга Александровна, Шварева К. С.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The article deals with the issue on parking system formation in the central business part of metropolitan areas that meets the demand of all gravitation centers at the parking lots at application of the software product to support decision making which can be further used to solve various transport problems.

Текст научной работы на тему «Программный продукт поддержки принятия решений для формирования системы паркингов»

УДК 625 7./8

ПРОГРАММНЫЙ ПРОДУКТ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ПАРКИНГОВ

Е.М. Гецович, профессор, д.т.н., О.А. Холодова, аспирант, К.С. Шварева, магистр, ХНАДУ

Аннотация. Обосновывается формирование такой системы паркингов в центральной деловой части мегаполиса с использованием программного продукта поддержки принятия решений, которая бы удовлетворила потребности всех центров тяготения в парковочных местах.

Ключевые слова: центральная деловая часть мегаполиса, граф улично-дорожной сети, система паркингов, программный продукт поддержки принятия решения, зона тяготения, радиус обслуживания.

ПРОГРАМНИЙ ПРОДУКТ П1ДТРИМКИ ПРИЙНЯТТЯ Р1ШЕНЬ ДЛЯ ФОРМУВАННЯ СИСТЕМИ ПАРКИНГ1В

С.М. Гецович, професор, д.т.н., О.О. Холодова, асшрант, К.С. Шварева, магктр, ХНАДУ

Анотаця. Зумовлюеться формування таког системи паркинг1в в центральшй дтовт частим мегаполжу з використанням програмного продукту тдтримки прийняття р1шень, яка б задо-вольнила потреби вах центр1в тяж1ння в паркувальних м1сцях.

Ключов1 слова: центральна дыова частина мегапол1су, граф вулично-дорожньог мереж1, система паркинг1в, програмний продукт тдтримки прийняття р1шень, зона тяжтня, рад1ус об-слуговування.

SOFTWARE PRODUCT FOR DECISION MAKING SUPPORT FOR PARKING

SYSTEM FORMING

Е. Getsovich, Professor, Doctor of Technical Science, O. Kholodova, graduate,

K. Shvarieva, master, KhNAHU

Abstract. The article deals with the issue on parking system formation in the central business part of metropolitan areas that meets the demand of all gravitation centers at the parking lots at application of the software product to support decision making which can be further used to solve various transport problems.

Key worlds: central part of the business metropolis, count of road network, parking system, software product for decision making support, zone of gravity, range of service.

Введение

Стабильное увеличение количества автотранспорта, особенно легкового, и значительное ежегодное его использование при отсутствии резервов технических параметров улиц для обеспечения движения транспортных потоков создали ситуацию, когда любая система организации дорожного движения автотранспорта не будет эффективной.

Очень заметно, что существующая улично-дорожная сеть не может обеспечить оптимальные условия для движения автотранспорта. Наиболее проблемной частью любого мегаполиса является его центральная деловая часть. Высокая концентрация центров тяготения приводит к высокому спросу на въезд, проезд и парковку. Чересчур плотная и стесненная улично-дорожная сеть не в состоянии удовлетворить одновременно спрос на про-

езд и спрос на парковку. Поэтому решение проблемы паркования необходимо искать не за счет площади улично-дорожной сети, а с помощью разработки и реализации альтернативных способов паркования - создания в центральной деловой части мегаполиса систем паркингов.

При всем разнообразии мероприятий, которые направлены на решение транспортных проблем в центральных частях мегаполисов, все еще актуален вопрос удовлетворения населения в парковании. Как видно, причиной этого является разношерстность усилий, отсутствие комплексного подхода и общей концепции усовершенствования транспортной системы мегаполиса.

Анализ публикаций

Состояние работ по совершенствованию транспортных систем мегаполисов характеризуется, прежде всего, широким их спектром. Немаловажную роль играют работы, направленные на создание паркингов различных видов: подземных, наземных и надземных. Немало работ посвящено и определению вместимости каждого паркинга, однако без увязки с местом их дислокации и вместимостью соседних паркингов. При изучении вопроса строительства многоуровневых паркингов наибольшее внимание уделено структурным и архитектурным характеристикам. Не берутся во внимание также и характеристики самого мегаполиса. Отмечая необходимость строительства паркингов в центральных частях мегаполисов, большинство авторов не рассматривает вопросы нехватки специально отведенных территорий под их строительство и не предпринимает попыток удовлетворить полностью потребность в парковании [1].

Несмотря на значительные затраты сил, времени и средств на исследования и разработки по вышеперечисленным направлениям, проблемы паркования в мегаполисах остаются нерешенными, а главное, не рассматриваются предложения по расчету вместимости отдельных паркингов в системе в соответствии со спросом.

Цель и постановка задачи

Цель работы заключается в обоснованном формировании такой системы паркингов в

центральной деловой части мегаполиса, которая бы удовлетворила потребности всех центров тяготения в парковочных местах с использованием программного продукта поддержки принятия решений.

Формирование системы паркингов с использованием программного продукта поддержки принятия решений

Большой объем исходных данных, использующийся при формировании системы паркингов в транспортной системе мегаполиса, привел к тому, что для решения поставленной задачи возникла необходимость использования вычислительной техники. К решающему поставленную задачу программному продукту были поставлены следующие требования: во-первых, возможность загрузить графическое изображение (карту мегаполиса) в формате jpeg; во-вторых, наличие у карты большого количества настраиваемых опций, относящихся как к интерфейсу модуля редактирования графа, так и к элементам самого графа непосредственно, что сделает работу по созданию графа более комфортной и быстрой.

Система была реализована в среде разработки MS Visual Studio 2008 на языке C# приложение типа Windows Form Application, Framework 2.0. В качестве хранилища данных выбран файл, структурированный в формате XML (рис. 1).

Рис. 1. Общий вид работающей системы

В основе программного продукта лежит база данных, в которую входят: карта центральной деловой части мегаполиса с нанесенным графом улично-дорожной сети, вершинами которого являются перекрестки, а дугами -перегоны; характеристики дуг графа: ширина и длина перегона; необходимое количество парковочных мест; возможность улично-

дорожной сети по предоставлению мест паркования, возможные места строительства паркингов в центральной деловой части. Причем места строительства паркингов определяются экспертным путем. Отдельно в программу заносится определенная по результатам обследования необходимая вместимость всей системы паркингов [2].

Ниже показаны формы настройки метрик узлов (перекресток, паркинг) (рис. 2) и перегона (рис. 3). На формах видны основные метрики, необходимые для создания графа. Для создания дополнительных метрик существует программный интерфейс, позволяющий добавлять, удалять и изменять метрики объектов графа.

подзону, и программа сама ограничивает подзону (рис. 4).

Рис. 2. Формы настройки метрик узлов

Рис. 3. Формы настройки метрик перегонов

Немаловажным является и тот факт, что граф разбит на подзоны с целью последующего объединения его в зоны тяготения к паркингу. Для этого необходимо выбрать в панели инструментов «Создать зону», потом выделить все узлы и перегоны, которые входят в

Рис. 4. Разбивка графа на подзоны

В основу работы программного продукта входят два условия. Во-первых, потребность каждой зоны тяготения в местах паркования должна быть не больше суммы вместимости паркинга и улично-дорожной сети соответствующей зоны, т.е. должно выполняться условие

N < N + N

потр парк. м. ^ УДС :

(1)

где ^ - потребность зоны тяготения в парковании, авт.; N м - вместимость паркинга, авт.; NУдС - возможность УДС в предоставлении мест для паркования, авт.

Во-вторых, максимальный радиус обслуживания паркинга должен быть определен из условия

* < КПер

(2)

где Кпер - переменный коэффициент

( Кпер = /^парк.м.+ ^ДС^

Формула радиуса, где Кпер = 20, была определена методом подбора и оценки результата с учетом психологии клиента. Однако при

балансировании парковочных мест во всей центральной деловой части мегаполиса при невыполнении условия (1) имеется возможность К корректировать вручную.

После объединения в зоны система анализирует баланс парковочных мест в зоне и выводит соответствующие результаты. То есть происходит проверка заданных условий, позволяющая оценить баланс парковочных мест в каждой зоне и среднее расстояние от границ зоны до предложенного места дислокации паркинга. Далее путем изменения границ зон создается возможность получения рационального закрепления парковочных комплексов за ними.

Таким образом, алгоритм работы программного продукта основывается на: загрузке графического изображения карты центральной деловой части, полученной после ее делимитации; создании графа; определении возможных мест дислокации паркингов и их вместимости; определении потребности каждой зоны тяготения в местах паркования путем суммирования по перегонам, входящим в нее; определении возможностей по предоставлению мест паркования улично-дорожной сети в каждой зоне тяготения; проверке каждой зоны тяготения по двум условиям; поэтапном изменении границ зон тяготения для выполнения условий; определении проблемных зон (не удовлетворен спрос на паркование) и принятии решения по предложению мероприятий в необслуженных зонах.

Для внедрения программного продукта была разработана блок-схема алгоритма работы программы (рис. 5).

С помощью данного программного продукта «Система поддержки принятия решения при проектировании парковочных комплексов» и с учетом базы данных, которая входит в программу, была получена модель системы паркингов для г. Харьков (рис. 6). В этой модели зеленым цветом обозначена та часть, которая полностью удовлетворяет первому условию, синим цветом обозначена та часть, которая частично удовлетворяет первому условию, голубые окружности показывают второе условие, красным цветом - часть, в которой оба условия не выполняются. На рисунке удовлетворение потребностей зон тяготения в парковочных местах можно наблюдать в

оттенках серого цвета, где более темные зоны означают неудовлетворение спроса в парковании.

Рис. 5. Блок-схема алгоритма работы программного продукта

Рис. 6. Общий вид результатов работы системы на примере г. Харькова

Программа также позволяет выделить границы зоны тяготения (соответствующие перегоны) (рис. 7), для чего нужно выделить необходимую зону в окне «Панель зон паркингов» и нажать опцию «Показать суперзону».

Рис. 7. Выделение границ зоны тяготения Вывод

Для зон, в которых не удовлетворен спрос на паркование, а именно, район Саржин Яр, Шатиловка, Нагорный район, возле Главпочтамт, в районе Центрального рынка, возле Конного рынка, необходимо строительство подземных паркингов или введение центра обслуживания (остановочного пункта, связывающего перехватывающие паркинги с этими местами).

На данный момент система получила развитие в направлении автоматизации процесса размещения парковочных комплексов. На базе уже существующей системы автоматизации создания графов разрабатывается система размещения парковочных комплексов, в которой граф транспортной сети является одним из необходимых входных параметров. Однако предполагаемая область применения более широка - система моделирования нагрузок на дорожную сеть города, которая позволит не только анализировать текущее

распределение транспортных потоков, но и проверять корректность и степень достоверности математических моделей узлов дорожно-транспортной сети, а также анализировать на основе модели возможные пути повышения производительности дорожно-транспортной сети в масштабах как города в целом, так и отдельных ее частей. Таким образом, данная работа наглядно демонстрирует возможность применения уже существующей системы для дальнейших разработок по формированию систем паркингов в любом мегаполисе. Структура базы данных прозрачна и позволяет использовать данные графа в других приложениях. Система может использоваться как самостоятельный программный продукт для создания графа, так и в составе развитых комплексов решения транспортных задач.

Литература

1. Холодова О.О. Концепция создания сис-

тем паркингов в мегаполисах / Е.М. Ге-цович, О.О. Холодова, В.А. Кучеренко // Коммунальное хозяйство городов : научно-технический сборник. - 2009. -Вып. 86. - С. 297-303.

2. Холодова О.О. Формирование системы

паркингов в транспортной системе мегаполиса / О.А. Холодова, М.А. Волков, К.С. Шварева // Компьютерное моделирование в наукоемких технологиях (КМНТ-2010) : труды науч.-техн. конф. с междунар. участием ХНУ имени В.Н. Каразина, 18-21 мая 2010 г. - 2010. - Ч. I. - С. 337-340.

Рецензент: В.П. Волков, профессор, д.т.н., ХНАДУ.

Статья поступила в редакцию 26 июля 2010 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.