Báo cáo khoa học: "XÂY DựNG PHầN MềM QUảN Lý MạNG XE BUýT Hà NộI TRÊN BảN Đồ Số"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

134
lượt xem 19
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tóm tắt: Hệ thống xe buýt của Hà Nội và cả n-ớc đang phát triển rất nhanh, đến nay Hà Nội đã có hơn 100 tuyến xe buýt với khoảng 1000 đầu xe của nhiều công ty đang hoạt động, chuyên chở hàng triệu l-ợt khách trên năm. Để quản lý mạng xe buýt này và hỗ trợ khách hàng tìm kiếm thông tin liên quan rất cần đến một phần mềm hoàn chỉnh.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo khoa học: "XÂY DựNG PHầN MềM QUảN Lý MạNG XE BUýT Hà NộI TRÊN BảN Đồ Số"

X¢Y DùNG PHÇN MÒM QU¶N Lý M¹NG XE BUýT Hµ NéI TR£N B¶N §å Sè ThS. Ph¹m thanh hµ Khoa C«ng nghÖ Th«ng tin Tr−êng §¹i häc Giao th«ng VËn t¶i Tãm t¾t: HÖ thèng xe buýt cña Hμ Néi vμ c¶ n−íc ®ang ph¸t triÓn rÊt nhanh, ®Õn nay Hμ Néi ®· cã h¬n 100 tuyÕn xe buýt víi kho¶ng 1000 ®Çu xe cña nhiÒu c«ng ty ®ang ho¹t ®éng, chuyªn chë hμng triÖu l−ît kh¸ch trªn n¨m. §Ó qu¶n lý m¹ng xe buýt nμy vμ hç trî kh¸ch hμng t×m kiÕm th«ng tin liªn quan rÊt cÇn ®Õn mét phÇn mÒm hoμn chØnh. Trong bμi b¸o nμy chóng t«i ®−a ra gi¶i ph¸p sö dông c«ng nghÖ GIS (Geographic Information System) trong x©y dùng phÇn mÒm qu¶n lý m¹ng xe buýt Hμ Néi vμ x©y dùng phÇn mÒm qu¶n lý xe buýt Hμ néi trªn nÒn c«ng nghÖ nμy. Summary: Presently Ha Noi City has the bus system of over 100 bus routes and approx. 1000 buses belonging to different bus companies in operation, carrying millions of passengers each year. A piece of complete software is needed to manage this system and assist passengers in searching related information. In this paper we will propose a piece of software developed on GIS basis to meet such needs. CT 2 I. C«ng t¸c chuÈn bÞ Khu vùc néi ®« Hµ Néi cã tæng diÖn tÝch 71 km2 vµ d©n sè kho¶ng 2 triÖu ng−êi. HÖ thèng vËn t¶i hµnh kh¸ch c«ng céng vÉn cßn nhiÒu bÊt cËp, hiÖu qu¶ ch−a cao nªn chØ míi ®¸p øng ®−îc kho¶ng 25% yªu cÇu ®i l¹i cña ng−êi d©n. §Ó gi¶i quyÕt t×nh tr¹ng nµy, Hµ Néi cã chñ tr−¬ng nhanh chãng ph¸t triÓn hÖ thèng vËn t¶i hµnh kh¸ch c«ng céng, coi sù ph¸t triÓn hÖ thèng vËn t¶i hµnh kh¸ch c«ng céng lµ gi¶i ph¸p chñ yÕu ®Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò giao th«ng. HiÖn nay, c¸c tuyÕn xe buýt Hµ Néi ®· ®i qua nhiÒu trôc ®−êng chÝnh cña thµnh phè. Trong t−¬ng lai sè tuyÕn xe buýt sÏ kh«ng ngõng ®−îc t¨ng lªn ®Ó ®¸p øng nhu cÇu ®i l¹i cña nh©n d©n. Sö dông ph−¬ng tiÖn vËn t¶i hµnh kh¸ch c«ng céng ®· dÇn trë thµnh thãi quen cña nhiÒu tÇng líp d©n c− trong x· héi. Víi sè tuyÕn xe ngµy cµng t¨ng vµ hÖ thèng giao th«ng ch»ng chÞt cña Hµ Néi hiÖn nay th× vÊn ®Ò khã kh¨n mµ ng−êi qu¶n lý vµ hµnh kh¸ch ®i xe buýt gÆp ph¶i lµ x¸c ®Þnh 1 lé tr×nh xe buýt lµm sao tiÕt kiÖm thêi gian vµ c«ng søc nhÊt. §©y qu¶ thËt lµ vÊn ®Ò kh«ng ®¬n gi¶n nÕu chóng ta chØ sö dông kh¶ n¨ng ghi nhí vµ t×m kiÕm cã h¹n cña con ng−êi. Trong thêi ®¹i bïng næ th«ng tin nh− hiÖn nay, gi¶i ph¸p hiÖu qu¶ cho vÊn ®Ò nµy lµ nhê sù
gióp ®ì cña m¸y tÝnh hay ®−a tin häc vµo c«ng t¸c qu¶n lý. PhÇn mÒm “Qu¶n lý m¹ng xe buýt thµnh phè Hµ Néi trªn b¶n ®å sè” ®−îc x©y dùng kh«ng n»m ngoµi môc ®Ých nµy. II. C«ng nghÖ GIS HÖ thèng th«ng tin ®Þa lý lµ hÖ thèng th«ng tin ®−îc thiÕt kÕ ®Ó lµm viÖc víi d÷ liÖu ®Þa lý. Kh¸i niÖm th«ng tin ®Þa lý ®−îc h×nh thµnh tõ 3 kh¸i niÖm ®Þa lý, th«ng tin vµ hÖ thèng. XÐt theo khÝa c¹nh b¶n ®å th× GIS lµ kÕt hîp cña lËp b¶n ®å trî gióp m¸y tÝnh vµ c«ng nghÖ c¬ së d÷ liÖu. So víi b¶n ®å th× GIS cã lîi thÕ lµ l−u tr÷ d÷ liÖu vµ biÓu diÔn chóng lµ hai c«ng viÖc t¸ch biÖt, do vËy GIS cho phÐp quan s¸t d÷ liÖu tõ c¸c gãc ®é kh¸c nhau trªn cïng tËp d÷ liÖu [1,2,3,4]. Mét c¸ch kh¸i qu¸t ta cã thÓ h×nh dung GIS lµ mét hÖ thèng xö lý th«ng tin (h×nh 1). Số Xử lý Quản lý số Số Phân tích và liệu số liệu liệu mô hình hoá liệu vào ra H×nh 1: M«i tr−êng GIS GIS l−u tr÷ th«ng tin d−íi d¹ng c¸c tÇng (layer) b¶n ®å chuyªn dïng mµ chóng cã kh¶ n¨ng liªn kÕt ®Þa lý víi nhau [4,6,8]. Mçi nhãm ng−êi sö dông sÏ quan t©m nhiÒu h¬n ®Õn mét hay vµi lo¹i th«ng tin. Nh− Së Giao th«ng sÏ quan t©m nhiÒu tíi hÖ thèng ®−êng phè, Së Tµi CT 2 nguyªn M«i tr−êng quan t©m nhiÒu tíi c¸c khu d©n c− vµ c«ng së. B¶n ®å thùc chÊt lµ s¶n phÈm thu ®−îc trong viÖc ®¬n gi¶n ho¸ mét thùc thÓ. Nã ph¶n ¸nh ®ång thêi nh÷ng th«ng tin ®Æc tr−ng vµ c¸c th«ng tin tæng hîp. Th«ng tin tæng hîp th−êng ®−îc thÓ hiÖn d−íi d¹ng c¸c ký hiÖu, ng−îc l¹i c¸c ®èi t−îng h×nh ¶nh ®−îc biÓu diÔn theo to¹ ®é kh«ng gian. Trong GIS c¸c d÷ liÖu kh«ng gian th−êng ®−îc hiÓn thÞ theo 2 ph−¬ng ph¸p. Ph−¬ng ph¸p thø nhÊt biÓu diÔn d−íi d¹ng c¸c ®¬n vÞ b¶n ®å. Ph−¬ng ph¸p thø 2 biÓu diÔn d−íi d¹ng c¸c « l−íi hay ma trËn. Hai ph−¬ng ph¸p nµy gäi lµ m« h×nh vÐct¬ vµ m« h×nh rast¬ t−¬ng øng [1,2,3,4]. Mét phÇn mÒm GIS còng gåm c¸c modull (h×nh 2), trong ®ã phÇn c¬ së d÷ liÖu cã thÓ kÕt hîp gi÷a c¬ së d÷ liÖu quan hÖ vµ c¬ së d÷ liÖu vËt lý (h×nh 3). Moodul nhËp d÷ liÖu qu¶n lý c¬ nhu cÇu cÇn moodul xö lý së d÷ liÖu gi¶I quyÕt c¸c d÷ liÖu hiÓn thÞ vμ in kÕt qu¶ H×nh 2: CÊu tróc c¸c modul trong mét phÇn mÒm
®Çu vμo c¬ së d÷ liÖu C¬ së d÷ liÖu ®Þa lý nhu cÇu vÞ trÝ cÇn gi¶I TOPO THUỘC TÍNH quyÕt hÖ thèng qu¶n lý thuèc tÝnh Moodul xö lý xö lý c¸c d÷ liÖu H×nh 3: C¸c thμnh phÇn c¬ b¶n cña mét c¬ së d÷ liÖu ®Þa lý III. X©y dùng phÇn mÒm qu¶n lý m¹ng xe buýt thμnh phè Hμ Néi trªn b¶n ®å sè 3.1. Nh÷ng yªu cÇu chÝnh PhÇn mÒm “Qu¶n lý m¹ng xe buýt thµnh phè Hµ Néi trªn b¶n ®å sè” ph¶i qu¶n lý, t×m kiÕm, tra cøu th«ng tin vÒ c¸c ph−¬ng tiÖn, c¸c tuyÕn xe, ®iÓm dõng, ®iÓm b¸n vÐ, t×m ®−êng ®i gi÷a 2 ®Þa ®iÓm theo c¸c tiªu chÝ. CT 2 PhÇn mÒm ph¶i cã giao diÖn b¶n ®å trùc quan, dÔ dµng cho viÖc thao t¸c vµ t×m kiÕm, ng−êi sö dông cã thÓ dùa 1 b¶n ®å cho s½n (vÝ dô: Hµ Néi) tõ ®ã x¸c ®Þnh ®−îc c¸c tuyÕn xe, c¸c ®iÓm dõng, sau ®ã cã thÓ t×m kiÕm 1 lé tr×nh gi÷a 2 ®Þa ®iÓm mong muèn, kÕt qu¶ t×m kiÕm sÏ liÖt kª toµn bé c¸c kh¶ n¨ng sau ®ã ng−êi sö dông cã thÓ t×m ra kh¶ n¨ng tèi −u theo tiªu chÝ: ®i Ýt tuyÕn nhÊt, qu·ng ®−êng ng¾n nhÊt, thêi gian nhá nhÊt… PhÇn mÒm võa lµ c«ng cô trî gióp ®¾c lùc cho c¸c nhµ qu¶n lý xe buýt, võa lµ c«ng cô t×m kiÕm h÷u hiÖu cho hµnh kh¸ch ®i xe buýt trong khi c¸c ph−¬ng tiÖn giao th«ng c«ng céng ngµy cµng gia t¨ng (®Æc biÖt lµ xe buýt) nh− hiÖn nay. 3.2. X©y dùng s¬ ®å chøc n¨ng - Qua kh¶o s¸t vµ tham vÊn c¸c nhµ chuyªn m«n chóng t«i nhËn thÊy cã 2 ®èi t−îng ng−êi dïng hÖ thèng: + Nhµ qu¶n lý, ho¹ch ®Þnh chÝnh s¸ch ph¸t triÓn hÖ thèng giao th«ng c«ng céng nh− Së Giao th«ng c«ng chÝnh, Tæng C«ng ty vËn t¶i Hµ Néi víi yªu cÇu n¾m b¾t vµ cËp nhËt ®−îc c¸c tuyÕn ®−êng, ®Çu xe, lé tr×nh, ®iÓm dõng, tÇn suÊt ch¹y xe… + Ng−êi d©n sö dông dÞch vô víi yªu cÇu ®−îc cung cÊp th«ng tin vÒ tuyÕn xe, lé tr×nh, ®iÓm dõng, tÇn suÊt ch¹y xe vµ gi¸ c¶, ®Æc biÖt ng−êi d©n cÇn ®−îc trî gióp vÒ viÖc t×m ®−êng ®i hîp lý tõ mét ®iÓm ®Õn mét ®iÓm, ®¶m b¶o chi phÝ rÎ, thêi gian di chuyÓn nhanh vµ ®Æc biÖt lµ Ýt ph¶i thay ®æi xe.
- Trªn c¬ së ph©n tÝch chóng t«i ®−a ra s¬ ®å chøc n¨ng (h×nh 4). Ng−êi sö CËp nhËt d÷ dông liÖu LËp b¸o c¸o Tra cøu Qu¶n trÞ hÖ th«ng tin thèng H×nh 4: S¬ ®å chøc n¨ng cña hÖ thèng Trong s¬ ®å chøc n¨ng trªn ng−êi d©n ®−îc sö dông chøc n¨ng tra cøu th«ng tin, c¸c chøc n¨ng cßn l¹i dµnh cho nhµ qu¶n lý m¹ng xe buýt 3.3. X©y dùng m« h×nh thùc thÓ liªn kÕt Trªn c¬ së kh¶o s¸t thùc tÕ qu¶n lý vµ vµ ®iÒu hµnh m¹ng xe buýt cña Tæng C«ng ty vËn t¶i Hµ Néi, kÕt hîp víi tham kh¶o ý kiÕn chuyªn gia chóng t«i nhËn thÊy hÖ thèng ph¶i cã c¸c thùc thÓ sau: Thùc thÓ ®−êng chøa c¸c th«ng tin vÒ tªn, m· ®−êng, chiÒu dµi, ngµy th¸ng x©y dùng vµ ®Æc biÖt cã mét tr−êng chøa ID cña ®èi t−îng ®−êng trong b¶n ®å. Thùc thÓ ®iÓm dõng chøa c¸c th«ng tin vÒ tªn, m· ®iÓm dõng, lo¹i, ngµy th¸ng x©y dùng vµ còng cã mét tr−êng chøa ID cña ®èi t−îng ®iÓm dõng trong b¶n ®å. Thùc thÓ tuyÕn ®iÓm dõng chøa c¸c th«ng tin ®Ó x¸c ®Þnh c¸c ®iÓm dõng trªn mét tuyÕn, cïng kho¶ng c¸ch, chiÒu ®i cña xe. CT 2 Thùc thÓ tuyÕn chøa c¸c th«ng tin vÒ c¸c tuyÕn ®iÓm dõng, c¸c xe tham gia l−u th«ng trªn tuyÕn, tÇn suÊt ch¹y, ®iÓm ®Çu, ®iÓm cuèi. Thùc thÓ xe chøa c¸c th«ng tin vÒ lo¹i xe, tr¹ng th¸i xe tham gia giao th«ng. C¸c thùc thÓ trªn ®−îc quan hÖ víi nhau th«ng qua m« h×nh thùc thÓ liªn kÕt (h×nh 5), ngoµi ra hÖ thèng cßn cã mét sè thùc thÓ ®éc lËp nh− vÐ xe, ng−êi sö dông hÖ thèng… M· ®−êng M· xe Lo¹i xe Tªn ®−êng Xe §−êng n 1 Xe/tuyÕn §D/®−êng n 1 §iÓm dõng TuyÕn TuyÕn/§D n n M· tuyÕn Tªn tuyÕn M· §D Tªn §D H×nh 5: S¬ ®å thùc thÓ liªn kÕt
3.4. X©y dùng c¬ së d÷ liÖu cho hÖ thèng Trªn c¬ së c¸c môc 3.2-3.4 chóng t«i ®· thiÕt kÕ ®−îc c¬ së d÷ liÖu cho hÖ thèng (h×nh 6) CT 2 H×nh 6: C¬ së d÷ liÖu cña hÖ thèng qu¶n lý m¹ng xe buýt Hμ Néi 3.5. TÝch hîp gi¶i ph¸p §Ó x©y dùng phÇn mÒm chóng t«i kÕ thõa b¶n ®å sè Hµ Néi. PhÇn c¬ së d÷ liÖu phôc vô qu¶n lý ®−îc x©y dùng trªn SQL Server [7] vµ ®−îc liªn kÕt víi c¬ së d÷ liÖu b¶n ®å s½n cã cña b¶n ®å sè Hµ Néi (phÇn thõa kÕ lµ mét sè líp b¶n ®å nh− liÖt kª bªn d−íi). Sö dông c«ng nghÖ GIS ®Ó t¹o ra 2 líp b¶n ®å míi: TuyÕn xe buýt vµ c¸c ®iÓm dõng bªn c¹nh c¸c líp s½n cã cña b¶n ®å Hµ néi nh− HN_LUOI, HN_GT1,..HN_GT12,HN_DC… MÆt kh¸c c¸c ®èi t−îng trªn líp b¶n ®å míi x©y dùng sÏ liªn kÕt víi c¸c b¶ng trong c¬ së d÷ liÖu SQL - T¹o ®−îc giao diÖn trùc quan cho ng−êi sö dông còng nh− qu¶n lý ®−îc toµn diÖn d÷ liÖu, phôc vô viÖc tÝnh to¸n, ®¸p øng nhu cÇu cña mäi ®èi t−îng sö dông. 3.6. C¸c thuËt to¸n t×m ®−êng ®i Víi môc tiªu x©y dùng chøc n¨ng hç trî kh¸ch hµng t×m ®−êng ®i, lé tr×nh hîp lý gi÷a c¸c ®iÓm dõng chóng t«i ®· ¸p dông mét sè thuËt to¸n ®iÓn h×nh trªn ®å thÞ, ®ã lµ c¸c thuËt to¸n t×m kiÕm réng, t×m kiÕm s©u, c¸c kü thuËt quay lui vµ vÐt c¹n [5]. IV. C¸c kÕt qu¶ ®¹t ®−îc PhÇn mÒm qu¶n lý m¹ng xe buýt Hµ Néi ®· ®−îc thiÕt kÕ víi c¸c chøc n¨ng chÝnh sau:
4.1. Qu¶n trÞ ng−êi sö dông: gåm cã: - §¨ng nhËp hÖ thèng - §¨ng xuÊt hÖ thèng - §æi mËt khÈu - Qu¶n lý Account 4.2. NhËp d÷ liÖu: §−a d÷ liÖu vµo c¬ së d÷ liÖu phôc vô cho viÖc xö lý, d÷ liÖu gåm cã: - D÷ liÖu xe - D÷ liÖu vÐ - §iÓm b¸n vÐ - TuyÕn - §−êng - §iÓm dõng - TuyÕn - §iÓm dõng - §iÓm kÒ - Domain 4.3. Vïng lµm viÖc: Cho phÐp b¹n chuyÓn ®æi vïng lµm viÖc. - Lµm viÖc víi b¶n ®å: Gióp thao t¸c trùc tiÕp víi ch−¬ng tr×nh MapInfo Professional 7.0 CT 2 - Lµm viÖc víi d÷ liÖu vµ b¶n ®å: lµm viÖc c¶ víi d÷ liÖu vµ b¶n ®å. - Lµm viÖc víi d÷ liÖu: ChØ lµm viÖc víi d÷ liÖu. 4.4. KiÓu thÓ hiÖn: Phôc vô cho viÖc hiÖn th× trªn b¶n ®å, gåm cã: - Icon: ®æi Icon cña ®−êng hay ®iÓm dõng. - Líp b¶n ®å: HiÖn thÞ hay Èn c¸c líp b¶n ®å. - §Æt chó thÝch: ®Æt hay Èn chó thÝch ®−êng, ®iÓm dõng trªn b¶n ®å. - VÞ trÝ ®Æt chó thÝch: Thay ®æi vÞ trÝ ®Æt chó thÝch. 4.5. T×m kiÕm trªn b¶n ®å: Gióp t×m ®iÓm dõng, ®−êng trªn b¶n ®å, bao gåm: + T×m ®−êng + T×m ®iÓm dõng 4.6. T×m kiÕm d÷ liÖu: Lµ chøc n¨ng quan träng nhÊt gióp ng−êi sö dông t×m kiÕm tra cøu th«ng tin cÇn thiÕt. Chøc n¨ng nµy gåm nh÷ng phÇn sau: + T×m vÐ: xem th«ng tin vÒ c¸c lo¹i vÐ + T×m ®iÓm b¸n vÐ: xem th«ng tin vÒ ®Þa ®iÓm b¸n vÐ
+ T×m xe: T×m th«ng tin vÒ Xe buýt + T×m tuyÕn: T×m th«ng tin vÒ tuyÕn + T×m ®iÓm dõng: t×m th«ng tin vÒ ®iÓm dõng + T×m ®−êng: t×m ®−êng ®i tõ 1 ®iÓm dõng tíi 1 ®iÓm dõng kh¸c 4.7. B¸o c¸o: In ra c¸c b¸o c¸o liªn quan, bao gåm: + B¸o c¸o vÒ tuyÕn + B¸o c¸o vÒ xe + B¸o c¸o ®iÓm dõng + B¸o c¸o vÒ ®−êng 4.8. Trî gióp: Giíi thiÖu vµ h−íng dÉn sö dông ch−¬ng tr×nh, bao gåm: + Th«ng tin vÒ ch−¬ng tr×nh + H−íng dÉn sö dông V. KÕt luËn Bµi b¸o ®· kh¶o s¸t hiÖn tr¹ng cña hÖ thèng qu¶n lý xe buýt hiÖn nay vµ ®· ®−a ra gi¶i ph¸p hç trî qu¶n lý hÖ thèng b»ng c«ng nghÖ GIS, phÇn mÒm ®−îc x©y dùng ®· ®¸p øng ®−îc 2 yªu cÇu c¬ b¶n lµ hç trî c¸c nhµ qu¶n lý hÖ m¹ng xe buýt vµ hç trî kh¸ch hµng. CT 2 Trong t−¬ng lai phÇn mÒm cÇn ®−îc më réng ®Ó qu¶n lý c¶ viÖc h¹ch to¸n, ®iÒu hµnh hÖ thèng vµ ®Æc biÖt lµ hÖ thèng ph¶i ®−îc ®Æt nªn nÒn Internet ®Ó thu hót ®−îc nhiÒu ®èi t−îng sö dông phÇn mÒm. Tµi liÖu tham kh¶o [1]. §Æng V¨n §øc, HÖ thèng th«ng tin ®Þa lý, Nhµ xuÊt b¶n Khoa häc Kü thuËt, 2001. [2]. Ph¹m Träng M¹nh, Ph¹m Väng Thμnh, C¬ së hÖ thèng th«ng tin ®Þa lý trong quy ho¹ch vµ qu¶n lý ®« thÞ, Nhµ xuÊt b¶n X©y dùng, 1999. [3]. NguyÔn ThÕ ThËn, Tæ chøc hÖ thèng th«ng tin ®Þa lý - PhÇn mÒm MapInfo 4.0, Nhµ xuÊt b¶n X©y dùng, 2000. [4]. NguyÔn ThÕ ThËn, C¬ së hÖ thèng th«ng tin ®Þa lý, Nhµ xuÊt b¶n Khoa häc Kü thuËt, 2002. [5]. §inh M¹nh T−êng, TrÝ tuÖ nh©n t¹o, Nhµ xuÊt b¶n Khoa häc Kü thuËt, 2002. [6]. Philippe Regaux, Michel Scholl, Agnes Voisard, Spatial Databases With Application to GIS , Morgan Kaufmann, 2005. [7]. Microsoft Publishing, SQL Server, 2000. [8]. Intergrapht Inc, Applied GIS to Public Works in city, InteGIS, 2003