Методы интеллектуального анализа данных в задаче построения безопасного маршрута

Введение 3
Актуальность 3
Цель работы 4
Основные задачи 5
Глава 1. Обзор существующих сервисов, инструментов и методов 6
Глава 2. Реализация программного комплекса для анализа безопас­ности маршрута 15
2.1. Сбор необходимых данных 15
2.2. Метод для оценки уровня безопасности построенного маршрута 17
2.3. Обучение программного комплекса 18
2.4. Архитектура программного комплекса 23
2.5. Программная реализация общедоступного веб сервиса 26
2.6. Апробация разработанного комплекса программ 29
Заключение 31
Результаты 31
Перспективы развития 32
Список литературы 33
Приложение 34
Купить

Актуальность
Актуальность повышения уровня безопасности на дорогах связана с тем, что дорожно транспортные происшествия (ДТП) являются частой причиной ущерба гражданам и угрозе их жизни и здоровью. Безопасность дорожного движения является одной из важных социально -экономических и демографических задач Российской Федерации.
Согласно данным государственной инспекции безопасности дорож­ного движения (ГИБДД), за 2017 год на территории Санкт-Петербурга и Ленинградской области произошло 6943 аварии. Из этого следует, что в прошлом году в среднем в день происходило около 19 аварий, что значи­тельно меньше, чем показатели за 2016 год - 21 аварий. Однако получается, что практически каждый час на улицах Санкт-Петербурга происходит одна авария.
На сегодняшний день на рынке существует большое количество сер­висов и мобильных приложений, позволяющих строить маршрут, наиболее популярные это сервисы Яндекс.Карты, Google Maps, 2GIS и OpenStreetMap. Но в этих проектах не используются для построения маршрутов открытые данные об аварийности, например представленные на официальном сай­те ГИБДД. Вышеуказанные сервисы строят наикратчайший маршрут или самый быстрый с учетом загруженности дорог, но информацией о загру­женности дорог обладают некоторые из них. Также существует ряд огра­ничений для использования сервисов в своих проектах, таких как суточ­ное ограничение на количество запросов к сервису. Пользователю выдается очень мало информации о построенном маршруте, время, расстояние и в некоторых информация о том, что маршрут проходит через платный уча­сток.
Для решения вышеописанных проблем былва поставлена задача раз­работать метод и общедостыпный программный комплекс (веб-сервис) ко­торый строит маршрут для водителей, детально анализируя его и класси­фицируя как опасный или безопасный, опираясь на статистические данные об аварийности. Если существует несколько вариантов маршрутов, то сер­вис предложит наименее опасный из них. Также программа сообщит об особо опасных участках дороги, которые встретятся пользователю на его пути.
Данное решение позволит пользователям (водителям) получаеть не только стандартную информацию, которую могут предложить современ­ные карты или сервисы, но и детально разобранный по отрезкам (от пере­крестка до перекрестка) маршрут с информацией об аварийности на каж­дом участке и классе всего маршрута (опасный или безопасный). В этом заключается новизна данной магистерской диссертации.
Сервис в работе опирается на уже существующие программные ре­шения в этой области(такие как Google Maps и Яндекс карты). С помощью этих технологий строится маршрут, при этом пользователь видит только обычную карту с проложенным маршрутом, в то время как программа, используя данную технологию, получает координаты перекрестков, длину каждого участка, название улицы, а также общие сведения о маршруте - загруженность дорог и общее время пути. Используя полученные данные, программа проводит заложенные в нее вычисления, а именно считается аварийность маршрута на 1 км и риск попасть в аварию на этом марш­руте; в качестве ответа выдает класс построенного маршрута и выделяет наиболее опасные участки дороги.
Цель работы
Основная цель работы, создание методов интеллектуального анализа данных, ориентированных на повышение уровня безопасности на дорогах общего пользования, путем предоставления водителям менее аварийного маршрута, и выявления наиболее аварийных участков.
Интеграция созданных методов анализа данных в общедоступный веб-сервис, позволит пользователям в режиме реального времени получать, через устройства подключенные к интернету, следующую информацию:
• Безопасный маршрут по заданным адресам и детальную информа­цию об аварийности построенного маршрута (наглядную демонстра­цию маршрута на карте, показатели аварийности каждого участка, расстояние участка и краткую инструкцию);
• Статистику аварийности в выбранном регионе за указанный период времени (количество аварий, общее количество участников, количество раненых, погибших и т.д);
• Персонализированную информацию (сохраненью пользователем марш­руты и добавленные в избранное адреса)
Показатели аварийности участка используются для поиска наиболее аварийных отрезков маршрута, к аварийным отрезкам маршрута относят­ся, те на которых количество аварийных ситуаций критично относительно найденных ранее показателей, что является следствием некорректной орга­низации дорожного движения или некачественного дорожного покрытия. Устранение вышеописанных недостатков на аварийных участках, позволит добиться улучшения уровня безопасности на дорогах общего пользования.
Основные задачи
Для достижения выше описанной цели были поставлены следующие задачи:
1. Обзор существующих сервисов, инструментов и методов построения маршрута;
2. Сбор и автоматизация получения необходимых данных для анализа безопасности;
3. Разработка метода для оценки уровня безопасности построенного марш­рута;
4. Разработка архитектуры программного комплекса (веб-сервиса) для хранения, анализа и построения маршрута;
5. Программная реализация общедоступного веб сервиса для построения безопасного маршрута и получения общей статистики об аварийности;
6. Апробация разработанного комплекса и внедрение продукта в сторон­ние сервисы.
Купить