Виды ГИС программ в логистике

Курсовая работа

на тему “ГИС для транспортной навигации”

Выполнил: студент 3442 гр. Кожевникова Л.М.

Принял: Колупаев А.В.

Воронеж 2017

Содержание

Введение
1.ГИС на транспорте
1.1. О ГИС в транспортной сфере
1.2. Виды ГИС программ в логистике
2. Применение ГИС на отдельных видах транспорта
3. Примеры
3.1 Порт Лос-Анджелеса
3.2. Международный аэропорт города Перт в Австралии
3.3.ГИС маршрутизации пассажирского автотранспорта
Заключение
Список литературы

Введение

Географические информационные системы (ГИС) - это успешно развивающаяся информационная технология, эффективно применяющаяся во многих отраслях, в том числе и на транспорте. При этом у транспортных ГИС есть одна важная особенность - самый широкий круг пользователей, которым нужна транспортная информация. Это сами дорожники, то есть те, кто создает и поддерживает транспортные сети в рабочем состоянии. Это те, кто осуществляет перевозки по транспортным артериям. Это и все мы, поскольку пользуемся транспортом для проезда. И всем нам, рядовым пассажирам и водителям, профессионалам перевозок и обслуживания дорог, нужна информация о транспортных сетях и объектах.
Что такое транспорт вообще, с точки зрения ГИС? Автомобильные и железные дороги, речные и морские пути, порты и аэропорты, трубопроводы - всё это транспорт. Все имеют свою специфику, но есть и общие черты. Программные средства ГИС достаточно гибки и разнообразны, они успешно применяются на всех видах транспорта. Мы рассмотрим некоторые варианты использования наших ГИС-технологий в транспортной логистике.

ГИС на транспорте

О ГИС в транспортной сфере

Одними из главных особенностей транспортных систем является широкий территориальный охват и линейная протяженность сетей, вследствие чего сфера транспорта является одним из основных направлений применения технологии геоинформационных систем (ГИС). Эта технология специально предназначена для работы с данными в географическом контексте. Поэтому ГИС являются оптимальной платформой для частных и комплексных решений в сфере транспорта, при решении задач управления транспортной инфраструктурой на основе единого универсального критерия – пространственной составляющей, которая присуща практически всем типам данных. Эта развитая пространственная инфраструктура характеризуется большим разнообразием активов и объектов, протяженными сетями, мультимодальной логистикой и цепочками доставки грузов, товаров и людей. С ними связаны задачи управления, проектирования, строительства, содержания и развития, обеспечение безопасности движения и функционирования транспортных комплексов, мониторинг и получение ситуационной картины, навигация с поиском объектов и построением оптимальных маршрутов движения, задачи развития и управления муниципального, регионального и общенационального уровня, и многие другие. То есть, очевидно, что круг потребителей транспортной информации очень широк и далеко не ограничивается транспортниками и дорожными службами, информация о транспортных сетях и объектах нужна и перевозчикам, и правительственным органам, да и просто обычным людям.

Возможности ГИС позволяют по-новому взглянуть на весь транспортный комплекс и его элементы, представив их в картографическом виде и в виде многомерных расчетных моделей с учетом третьего (3D), четвертого (время) и пятого (стоимость) измерений, обнаружить неизвестные ранее взаимосвязи и отношения между объектами и данными. Современные ГИС позволяют создавать цифровые 3D-модели предприятий и территорий, прилегающих к автомобильным и железным дорогам, транспортным хабам, другим объектам и комплексам, с их точной пространственной привязкой и соответствующими атрибутами. Наконец, ГИС является уникальной технологией, позволяющей создать комплексные системы поддержки принятия решений и рабочих процессов, в том числе централизованные ГИС-порталы с картографическими сервисами, объединяющие ресурсы данных разной тематики, назначения и форматов, обеспечить к ним удобный и быстрый доступ на локальном и глобальном уровне, как через корпоративные сети, так и через Web, и на всех устройствах, включая мобильные. В ГИС также имеются отличные возможности и специальные инструментальные средства (конструкторы) для создания и развертывания настольных и Веб-приложений, удовлетворяющих большинству специфических требований транспортников и обеспечивающих их, их партнеров и все общество актуальной и надежной информацией с ее точной привязкой к территории.

Транспортники и связанные с ними структуры и организации все больше полагаются на возможности ГИС для планирования развития и поддержания инфраструктуры, управления техникой и оборудованием, взаимодействия с другими документированными ресурсами, важными для успешной деятельности. Ниже мы кратко рассмотрим некоторые основные направления применения ГИС, учитывая опыт, накопленный как у нас, так и в мире. Каждое из этих целевых направлений может автоматизироваться отдельно, но все же следует иметь в виду, что наиболее эффективные решения и наибольшую отдачу обеспечивает внедрение ГИС-технологий по всему комплексу транспортных и смежных с ними задач.

Первое направление – это управление объектами транспортных систем и имуществом терминальных комплексов, прежде всего, морских и аэропортов, а также планирование развития дорожной сети и выбор оптимальных коридоров для прокладки новых трасс. По своей сути, это направление использования ГИС во многом сходно с управлением имуществом других предприятий и компаний с развитой пространственной инфраструктурой и может быть составной частью их деятельности. Сюда же можно отнести и все вопросы управления земельной собственностью.

Второе направление – управление парком транспортных средств (ТС) и подвижным составом. Это классическая задача транспортной логистики, а ее цель – снизить общие расходы на транспортировку, ускорить выполнение заказов и улучшить качество обслуживания клиентов. Помимо составления и корректировки расписания движения и контроля задействованных сил и средств, тут очень востребованы задачи диспетчеризации, оперативного (в реальном времени) мониторинга, навигации ТС и грузов. Для таких задач, в составе предлагаемых нами ГИС-решений наилучшим образом подходит TransportationAnalytics – набор программных продуктов, предназначенных для автоматизации логистических процессов предприятия.

Связанное с этим направление – построение и оптимизация маршрутов на существующей дорожной сети с ее анализом, включая оценку эффективности, связности и доступности сети, выявление и отображение узких мест, планирование ее модернизации на этой основе. Это насущная задача, особенно в больших городах, но не только в них. С ней связаны и подготовка традиционных карт транспорта, и создание интерактивных информационных систем для специалистов и населения.

Еще одно направление – мониторинг состояния дорожного полотна и планирование ремонтов. Это одно из наиболее популярных направлений применения ГИС в дорожных администрациях и в аэропортах. В базе геоданныхArcGIS удобно хранить и сведения о дорожных знаках, светофорах, разметке, коммуникациях, и другую «придорожную» информацию, привязанную к географическим или линейным (средства динамической сегментации) координатам. Аналогичная задача в отношении рельсового пути стоит и перед железными дорогами. Во всех этих областях ГИС помогают заметно повысить эффективность расходования средств на поддержание покрытия или пути и оборудования в надлежащем состоянии.

Важное направление – управление дорожным трафиком, анализ транспортных потоков, обеспечение безопасности движения и анализ аварийности на дорогах, а также обеспечение охраны важных объектов транспортной инфраструктуры. С ним связана задача реагирования на происшествия и подготовки к действиям в условиях чрезвычайных ситуаций.

Актуальным направлением является и изучение воздействие транспорта на окружающую среду и людей и влияния природных явлений, таких как погода, гололед, наводнения или оползни, на дорожное движение.

Наконец, это информационные услуги населению с предоставлением сведений о дорогах, маршрутах, расписаниях со средствами их картографического представления.

По всем этим направлениям ГИС позволяют создать или внедрить готовые решения для поддержки работы всех сотрудников соответствующих государственных ведомств и частных компаний, обеспечить удобный доступ к распределенным хранилищам данных и информационным ресурсам по транспортной отрасли и их наглядное, легкое для восприятия отображение.

Примеры

Порт Лос-Анджелеса

Даже если принимать во внимание только объемы контейнерных и прочих грузов, которые перевозят корабли, инфраструктура портов должна быть и на самом деле является более обширной и сложной, чем у большинства других коммерческих перевалочных пунктов грузоперевозки. Даже физическая структура порта очень динамична во времени: перемещаются дороги и железнодорожные пути, строятся новые доки, подводятся коммуникации, осваиваются новые участки суши, в том числе насыпные в акватории, ведутся дноуглубительные работы. И всей этой структурой необходимо эффективно управлять, отслеживая текущие изменения и составляя планы будущего развития.

Понимая и учитывая всю сложность и высокую динамичность этой земельно-водно-воздушной среды, несколько лет назад руководство порта Лос-Анджелеса четко осознало необходимость внедрения полномасштабной корпоративной геоинформационной системы (ГИС) района бухты, где расположен наиболее загруженный контейнерный порт Соединенных Штатов и всей Северной Америки.

Ежегодно порт Лос-Анджелеса обрабатывает 190 млн. метрических тонн грузов, внизу справа – главный канал порта.

Для решения поставленной задачи в 2009 г. порт привлек ГИС-консультантов в лице компаний Esri и NorthSouth GIS LLC, а также инженерную фирму Moffatt&Nichol и IT-консультанта Tech/Knowledge. Предстояло создать систему для интеграции разнородной информации с целью обслуживания всех подразделений и служб порта и реализации удобного обмена портовыми данными внутри них и между ними.

Входные данные и метаданные

Одним из наиболее важных преимуществ внедрения современной геоинформационной системы является возможность объединения и совместного использования данных разных форматов и тематики из многих источников. В то же время, при создании и наполнении ГИС необходимо тщательно подойти к рассмотрению вопроса о том, какие из подключенных источников данных следует сделать доступными для многопользовательского просмотра через браузер. Создатели ГИС порта Лос-Анджелеса знали, что существуют хорошие и ценные для многих исходные данные, но были и такие, которые не могли предоставить требуемую информацию приемлемого качества. Была создана Фокус-группа по динамическим данным (DynamicDataFocusGroup), которая определила, какой тип данных может и должен использовать порт. Эта группа и консультанты из NorthSouth GIS исследовали различные данные, чтобы понять, могут ли они эффективно применяться для решения поставленных портом задач. И в течение трех месяцев были выбраны входные материалы, которые предоставляли приемлемый для порта тип информации. На первом этапе они включали информацию из следующих источников: суда, радар, AVL (система автоматического определения местоположения транспортных средств), погода, трафик на дорогах и предупреждения дорожной полиции Калифорнии. Система разработана так, что в нее легко могут быть добавлены новые динамические данные; для этого используется программа-посредник для перевода принимаемых данных в стандартный формат GeoRSS.

Информация об имеющемся оборудовании, например погрузочных приспособлениях, и его состоянии может быть показана в обозревателе geoPOLA.

Не менее важным делом, чем интеграция динамических данных, является разработка стандартов и процедур для метаданных. Для этого создана специальная программа для формирования метаданных, которая упрощает их создание, помогает отслеживать высокодисперсные данные по порту и управлять ими. Ее подключение к процессу обработки данных помогло в формировании рабочих процедур и стандартов для работы с метаданными, автоматизировало и значительно ускорило ввод метаданных, поиск нужной информации и обращение к ней пользователей.

Заключение

Таким образом, будучи главными торговыми воротами страны, порт Лос-Анджелеса нуждался в информационной поддержке своих внутренних операций, чтобы оставаться эффективным и успешным. Создание единого корпоративного геопорталаgeoPOLA на основе ArcGIS предоставило путь к достижению этих целей и привело к тому, что в порту появилось более 1200 пользователей из разных подразделений, получивших широкие возможности работы с данными и их обновления, простой доступ к данным, в том числе динамическим, и картам через клиентское приложение. Теперь они обращаются к актуальным данным и имеют полную осведомленность обо всей инфраструктуре и текущей ситуации на территории порта. Благодаря этому, один из самых загруженных портов Америки останется конкурентоспособным на долгие годы.

За разработку корпоративной ГИС порт Лос-Анджелеса получил награду Американской ассоциации портовых властей (AAPA). Видео, в котором представители руководства порта рассказывают об использовании ГИС в работе разных его подразделений и важности этой технологии с точки зрения управления и контроля, можно посмотреть на сайте Esri.

Заключение

Таким образом, пространственная составляющая является естественной основой интеграции задач управления транспортной инфраструктурой, расчетных задач, задач оперативного управления, навигации и т.д. Имеются детальные разработки в области проектирования корпоративных баз геоданных для внедрения общих и целевых приложений для транспортной сферы с целью повышения эффективности использования имеющихся данных. Накоплен обширный мировой опыт и много примеров того, как решения на основе ГИС на платформе ArcGIS компании Esri реально помогают частным компаниям и государственным организациям, органам местного и регионального управления, транспортным департаментам и департаментам территориального планирования повысить эффективность работы и снизить расходы на поддержание и развитие транспортных сетей. Эта технология предоставляет гибкие инструменты, позволяющие рассмотреть все аспекты транспортной инфраструктуры и создавать такие транспортные системы, которые могли бы обеспечить профессионалам успешный бизнес, а нам – комфортную и активную жизнь.

Список литературы

1. ГИС на транспорте. Андрианов В.Ю. ArcReview, 2003, вып.24, с.1–3

2. ГИС и транспорт.Андрианов В.Ю. ArcReview, 2007, вып.42, с.1–2

3. Проектирование баз геоданных для транспорта. (перевод Дата+),БатлерДж.Э. 2011, 494 с.

Курсовая работа

на тему “ГИС для транспортной навигации”

Выполнил: студент 3442 гр. Кожевникова Л.М.

Принял: Колупаев А.В.

Воронеж 2017

Содержание

Введение
1.ГИС на транспорте
1.1. О ГИС в транспортной сфере
1.2. Виды ГИС программ в логистике
2. Применение ГИС на отдельных видах транспорта
3. Примеры
3.1 Порт Лос-Анджелеса
3.2. Международный аэропорт города Перт в Австралии
3.3.ГИС маршрутизации пассажирского автотранспорта
Заключение
Список литературы

Введение

Географические информационные системы (ГИС) - это успешно развивающаяся информационная технология, эффективно применяющаяся во многих отраслях, в том числе и на транспорте. При этом у транспортных ГИС есть одна важная особенность - самый широкий круг пользователей, которым нужна транспортная информация. Это сами дорожники, то есть те, кто создает и поддерживает транспортные сети в рабочем состоянии. Это те, кто осуществляет перевозки по транспортным артериям. Это и все мы, поскольку пользуемся транспортом для проезда. И всем нам, рядовым пассажирам и водителям, профессионалам перевозок и обслуживания дорог, нужна информация о транспортных сетях и объектах.
Что такое транспорт вообще, с точки зрения ГИС? Автомобильные и железные дороги, речные и морские пути, порты и аэропорты, трубопроводы - всё это транспорт. Все имеют свою специфику, но есть и общие черты. Программные средства ГИС достаточно гибки и разнообразны, они успешно применяются на всех видах транспорта. Мы рассмотрим некоторые варианты использования наших ГИС-технологий в транспортной логистике.

ГИС на транспорте

О ГИС в транспортной сфере

Одними из главных особенностей транспортных систем является широкий территориальный охват и линейная протяженность сетей, вследствие чего сфера транспорта является одним из основных направлений применения технологии геоинформационных систем (ГИС). Эта технология специально предназначена для работы с данными в географическом контексте. Поэтому ГИС являются оптимальной платформой для частных и комплексных решений в сфере транспорта, при решении задач управления транспортной инфраструктурой на основе единого универсального критерия – пространственной составляющей, которая присуща практически всем типам данных. Эта развитая пространственная инфраструктура характеризуется большим разнообразием активов и объектов, протяженными сетями, мультимодальной логистикой и цепочками доставки грузов, товаров и людей. С ними связаны задачи управления, проектирования, строительства, содержания и развития, обеспечение безопасности движения и функционирования транспортных комплексов, мониторинг и получение ситуационной картины, навигация с поиском объектов и построением оптимальных маршрутов движения, задачи развития и управления муниципального, регионального и общенационального уровня, и многие другие. То есть, очевидно, что круг потребителей транспортной информации очень широк и далеко не ограничивается транспортниками и дорожными службами, информация о транспортных сетях и объектах нужна и перевозчикам, и правительственным органам, да и просто обычным людям.

Возможности ГИС позволяют по-новому взглянуть на весь транспортный комплекс и его элементы, представив их в картографическом виде и в виде многомерных расчетных моделей с учетом третьего (3D), четвертого (время) и пятого (стоимость) измерений, обнаружить неизвестные ранее взаимосвязи и отношения между объектами и данными. Современные ГИС позволяют создавать цифровые 3D-модели предприятий и территорий, прилегающих к автомобильным и железным дорогам, транспортным хабам, другим объектам и комплексам, с их точной пространственной привязкой и соответствующими атрибутами. Наконец, ГИС является уникальной технологией, позволяющей создать комплексные системы поддержки принятия решений и рабочих процессов, в том числе централизованные ГИС-порталы с картографическими сервисами, объединяющие ресурсы данных разной тематики, назначения и форматов, обеспечить к ним удобный и быстрый доступ на локальном и глобальном уровне, как через корпоративные сети, так и через Web, и на всех устройствах, включая мобильные. В ГИС также имеются отличные возможности и специальные инструментальные средства (конструкторы) для создания и развертывания настольных и Веб-приложений, удовлетворяющих большинству специфических требований транспортников и обеспечивающих их, их партнеров и все общество актуальной и надежной информацией с ее точной привязкой к территории.

Транспортники и связанные с ними структуры и организации все больше полагаются на возможности ГИС для планирования развития и поддержания инфраструктуры, управления техникой и оборудованием, взаимодействия с другими документированными ресурсами, важными для успешной деятельности. Ниже мы кратко рассмотрим некоторые основные направления применения ГИС, учитывая опыт, накопленный как у нас, так и в мире. Каждое из этих целевых направлений может автоматизироваться отдельно, но все же следует иметь в виду, что наиболее эффективные решения и наибольшую отдачу обеспечивает внедрение ГИС-технологий по всему комплексу транспортных и смежных с ними задач.

Первое направление – это управление объектами транспортных систем и имуществом терминальных комплексов, прежде всего, морских и аэропортов, а также планирование развития дорожной сети и выбор оптимальных коридоров для прокладки новых трасс. По своей сути, это направление использования ГИС во многом сходно с управлением имуществом других предприятий и компаний с развитой пространственной инфраструктурой и может быть составной частью их деятельности. Сюда же можно отнести и все вопросы управления земельной собственностью.

Второе направление – управление парком транспортных средств (ТС) и подвижным составом. Это классическая задача транспортной логистики, а ее цель – снизить общие расходы на транспортировку, ускорить выполнение заказов и улучшить качество обслуживания клиентов. Помимо составления и корректировки расписания движения и контроля задействованных сил и средств, тут очень востребованы задачи диспетчеризации, оперативного (в реальном времени) мониторинга, навигации ТС и грузов. Для таких задач, в составе предлагаемых нами ГИС-решений наилучшим образом подходит TransportationAnalytics – набор программных продуктов, предназначенных для автоматизации логистических процессов предприятия.

Связанное с этим направление – построение и оптимизация маршрутов на существующей дорожной сети с ее анализом, включая оценку эффективности, связности и доступности сети, выявление и отображение узких мест, планирование ее модернизации на этой основе. Это насущная задача, особенно в больших городах, но не только в них. С ней связаны и подготовка традиционных карт транспорта, и создание интерактивных информационных систем для специалистов и населения.

Еще одно направление – мониторинг состояния дорожного полотна и планирование ремонтов. Это одно из наиболее популярных направлений применения ГИС в дорожных администрациях и в аэропортах. В базе геоданныхArcGIS удобно хранить и сведения о дорожных знаках, светофорах, разметке, коммуникациях, и другую «придорожную» информацию, привязанную к географическим или линейным (средства динамической сегментации) координатам. Аналогичная задача в отношении рельсового пути стоит и перед железными дорогами. Во всех этих областях ГИС помогают заметно повысить эффективность расходования средств на поддержание покрытия или пути и оборудования в надлежащем состоянии.

Важное направление – управление дорожным трафиком, анализ транспортных потоков, обеспечение безопасности движения и анализ аварийности на дорогах, а также обеспечение охраны важных объектов транспортной инфраструктуры. С ним связана задача реагирования на происшествия и подготовки к действиям в условиях чрезвычайных ситуаций.

Актуальным направлением является и изучение воздействие транспорта на окружающую среду и людей и влияния природных явлений, таких как погода, гололед, наводнения или оползни, на дорожное движение.

Наконец, это информационные услуги населению с предоставлением сведений о дорогах, маршрутах, расписаниях со средствами их картографического представления.

По всем этим направлениям ГИС позволяют создать или внедрить готовые решения для поддержки работы всех сотрудников соответствующих государственных ведомств и частных компаний, обеспечить удобный доступ к распределенным хранилищам данных и информационным ресурсам по транспортной отрасли и их наглядное, легкое для восприятия отображение.

Виды ГИС программ в логистике

Среди разнообразного программного обеспечения, разработанного с использованием ГИС-технологий, интерес (в контексте автоматизации транспорта) могут представлять следующие решения:
1) Навигационные ГИС,
2) Диспетчерские ГИС,
3) Специализированные ГИС для решения задач логистики.

Навигационные ГИС требуют использования специального навигационного оборудования (GPS-приемника), позволяющего определить местоположение транспортного средства. Навигационные ГИС обычно выполняют следующие функции:
- отображает электронную карту города в различных масштабах;
- предоставляет справочную информацию об имеющихся на карте объектах,
- осуществляют поиск нужного объекта,
- вырабатывают кратчайший маршрут движения на автомобиле (возможно с учетом информации ГИБДД)
- просмотр маршрута на карте,
- отображение текущего местоположения транспортного средства, оснащенного навигационным оборудованием, отслеживание его движения.

Диспетчерские ГИС предназначаются для автоматизации рабочего места диспетчера и прежде всего позволяют:
- контролировать в режиме реального времени фактическое перемещение транспортных средств, оснащенных навигационным оборудованием,
- планировать оптимальные маршруты передвижения транспортных средств;
- проводить анализ и накапливать статистику использования транспортных средств.

ГИС, предназначенные для решения задач транспортной логистики,наглядно представляют на электронных картах размещение клиентов и позволяют оптимизировать грузотранспортные потоки при доставке заказов (товаров, грузов и услуг). Современные системы данного класса позволяют:
- Подключать любые базы и источники данных к картам. Проводить пространственные сортировки и разметки данных по произвольным зонам.
- Решать задачи оптимизации грузовых и транспортных потоков и использования транспорта при доставке товаров, грузов и услуг, калькулировать маршруты по различным алгоритмам.
- Вести учет организации дорожного движения, грузоподъемности и вместимости транспорта, ограничений по проходимости на участках улиц и дорог.
- Формировать произвольные отчеты.