СОДЕРЖАНИЕ 4
ВВЕДЕНИЕ 6
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ
ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ МОНИТОРИНГА 10
1.1 Основные термины и понятия 10
1.2 Концепции технологий проектирования 12
1.3 Зарубежный и отечественный опыт проектирования и разработки систем мониторинга 25
2. АНАЛИЗ СИСТЕМ МОНИТОРИНГА ОБЩЕСТВЕННОГО ТРАНСПОРТА . 32
2.1 Анализ отрасли 34
2.1.1 Проблематика городского общественного транспорта в
современных условиях 34
2.1.2 Развитие мониторинга общественного транспорта 38
2.2 Современные реализации систем мониторинга 41
2.3 Функциональные требования к системе 48
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА «СИСТЕМЫ ОНЛАЙН
МОНИТОРИНГА ОБЩЕСТВЕННОГО ТРАНСПОРТА» 50
3.1 Проектирование «Системы онлайн мониторинга общественного
транспорта» 50
3.1.1 Назначение и цели системы 50
3.1.2 Функциональная модель системы 50
3.1.3 Информационные связи задач системы 58
3.2. Разработка «Системы онлайн мониторинга общественного транспорта» 62
3.2.1 Постановка задачи 62
3.2.2 Обоснование выбора среды разработки программного обеспечения
3.2.3 Разработка функциональной структуры программного обеспечения
3.2.4 Алгоритмы решения задач 71
3.2.6 Руководство пользователя 76
3.3 Расчет экономических инвестиций в разработку «Системы онлайн мониторинга общественного транспорта» 78
3.3.1 Состав задач и организационные диаграммы проекта 78
3.3.2 Расчет затрат на разработку программного обеспечения системы 101
3.3.3 Бюджеты решения задач 110
3.3.3.1 Бюджет решения задачи «Формирование карты с положением транспортных средств» с применением программного обеспечения 111
3.3.3.2 Бюджет решения задачи «Формирование списка ближайших
остановок» с применением программного обеспечения 113
3.3.3.3 Бюджет решения задачи «Формирование списка ближайших
ТС» с применением программного обеспечения 114
3.3.3.4 Бюджет решения задачи «Формирование пути» с
применением программного обеспечения 116
3.3.3.5 Бюджет решения задачи «Формирование карты с указанием выбранного маршрута» с применением программного обеспечения.... 117
3.3.3.6 Бюджет решения задачи «Формирование списка ближайших точек пополнения транспортных карт» с применением программного
обеспечения 118
3.3.3.7 Бюджет решения задачи «Формирование отчета “Отзывы клиентов”» с применением программного обеспечения 120
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 122
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 125
ПРИЛОЖЕНИЕ А 129
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 136
Город Набережные Челны является важнейшим производственным и транспортным узлом северо-востока Татарстана. В городе функционируют авто- и железнодорожный вокзалы, речной порт, в 32 км от города расположен международный аэропорт Бегишево. В городе расположены крупные промышленные предприятия такие как ОАО «КАМАЗ», Нижнекамская ГЭС, Набережночелнинская ТЭЦ, ОАО «Камгэсэнергострой», ЗАО «Народное Предприятие „Набережночелнинский картонно-бумажный комбинат^ им. С. П. Титова», ОАО «Соллерс» и множество других. Всего на предприятиях города работает более 180 тысяч человек. Большинство из них для ежедневных перемещений по городу пользуется городским общественным транспортом, который представлен автобусами и трамваями. Основными предприятиями осуществляющими пассажирские перевозки в городе являются ООО «Электротранспорт» (трамваи), МУП «Электротранспорт» (автобусы), ООО «Пассажирские перевозки» (микроавтобусы).
В настоящее время автобусный парк Набережных Челнов представлен преимущественно машинами малого и среднего класса - всего около 450 единиц. В городе работает около 49 маршрутов, в том числе имеются 22 специальных маршрута на заводы ОАО «КАМАЗ». Трамвай в Набережных Челнах является вторым по популярности видом общественного транспорта, уступая по этому показателю автобусу. По состоянию на середину 2016 года в городе действует 14 трамвайных маршрутов, эксплуатируется около 125 вагонов, они обслуживаются в одном трамвайном депо.
Городской общественный транспорт является одной из важнейших отраслей городского хозяйства. За 2015 год по данным Набережночелнинского межрайонного отдела государственной статистики всеми видами транспорта в городе перевезено 80989,3 тыс. чел.
На данный момент движение городского общественного транспорта слабо соответствует заявленным графикам движения отдельных маршрутов. А для большинства маршрутов, обслуживаемых малыми автобусами, график движения отсутствует вовсе. Не налажен контроль за соблюдением водителями скоростного режима, маршрутов движения, графика работы.
Для повышения эффективности функционирования общественного транспорта в ноябре 2016 года в Набережных Челнах было принято решение о создании «Единой диспетчерской службы».
«Единая диспетчерская служба» (ЕДС) создается для решения целого комплекса задач:
• диспетчеризация;
• контроль графиков работы;
• контроль маршрутов движения;
• контроль скоростного режима;
• контроль стиля вождения;
• контроль технического состояния транспорта;
• недопущение нелегальных перевозчиков;
• составление отчетов и аналитики;
• оптимизация пассажиропотока;
• единая платежная система.
Для выполнения функций ЕДС создается следующая структура:
• спутниковый мониторинг транспорта;
• автоматизированная система оплаты проезда и учета пассажиропотока;
• региональный колл-центр;
• тахографический контроль, контроль расхода топлива;
• реестр лицензиатов;
• системы видеонаблюдения, видеофиксации;
• паркоматы, остановочные пункты, инфраструктура;
• центр реагирования при авариях;
• процессинговый центр, региональная транспортная платежная система.
В целях повышения информационной обеспеченности населения одновременно с созданием «Единой диспетчерской службы», призванной обеспечить полный мониторинг всех средств общественного транспорта города, было принято решение о создании мобильного приложения для пассажиров.
Мобильное приложение должно решать следующие задачи: находить ближайший остановочный пункт, рассчитывать путь до заданного объекта или остановки, показывать ближайшие подвижные составы общественного транспорта с ориентировочным временем прибытия, показывать ближайшие пункты пополнения транспортных карт, обеспечить пассажирам возможность отправить немедленный отзыв перевозчику о качестве работы общественного транспорта.
Объектом исследования выпускной квалификационной работы являются информационные программные продукты для решения задач мониторинга и управления транспортом для государственных структур и физических лиц.
Предметом данного исследования являются концепции и технологии проектирования и разработки программных продуктов для решения задач мониторинга и управления транспортом.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка мобильной системы онлайн мониторинга общественного транспорта. Приложение, создаваемое в рамках системы, будет называться «Челны транспорт».
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Обзор теоретических основ проектирования и разработки информационных систем
2. Анализ существующих решений аналогичных систем
3. Формирование технического задания на разработку модулей «Системы онлайн мониторинга общественного транспорта».
4. Реализация проектных решений по разработке модулей «Системы онлайн мониторинга общественного транспорта». Определение задач системы, организационно-логических связей, составление схемы взаимосвязей задач системы. Составление алгоритмов решения задач, разработка программного продукта.
5. Расчет экономических инвестиций в разработку.
Теоретической основой выпускной квалификационной работы послужили труды: Комарова В.В., Гарагана С.А., Солонина Е.Б.
Информационной базой послужили схемы и расписание движения маршрутов автобусов МУП «Электротранспорт», схемы и расписание движения трамваев ООО «Электротранспорт», ГОСТ Р 54024-2010 «Глобальная навигационная спутниковая система. Системы диспетчерского управления городским наземным пассажирским транспортом. Назначение, состав и характеристики бортового навигационно-связного оборудования».
Основными инструментами, используемыми в данной работе, являются методологии структурного анализа и проектирования такие как: AllFusion Process Modeler (Bpwin) (IDEF0, IDEF3), MS Project (диаграмма Ганта, сетевой график), MS Visio (блок-схемы, диаграмма eEPC), Android Studio (реализация программных модулей).
В первой главе данной работы описываются теоретические основы проектирования информационных систем: используемые понятия, история развития и существующий опыт в разработке систем мониторинга транспорта.
Во второй главе исследуются современный подход к мониторингу и разработке систем мониторинга, существующие системы мониторинга общественного транспорта. Анализируются перечень необходимых данных, источники и способы получения этих данных, а также формируется набор материалов, необходимых для достижения цели работы.
Третья глава описывает процесс реализации системы мониторинга. В частности, описываются этапы по проектированию разработки системы, этапы реализации спроектированной работы и производится расчет экономических инвестиций необходимых для реализации проекта.
С развитием рыночной экономики в России пассажирский транспорт становится одной из наиболее быстро меняющихся отраслей транспорта. Социально-экономические реформы предъявили к данной отрасли новые требования по эффективности, гибкости и качеству работы.
На сегодняшний день наличие системы онлайн мониторинга транспортных средств является одним из способов повышения качества и безопасности пассажирских перевозок общественным автотранспортом.
Для оперативной обработки данных мониторинга, своевременного принятия управленческих решений и обеспечения централизованной обратной связи между пассажирами и перевозчиками в каждом городе должна быть диспетчерская служба, объединяющая все предприятия, занимающиеся городскими пассажирскими перевозками. В городе Набережные Челны такой службой будет - «Единая диспетчерская служба».
Осуществление мониторинга функционирования общественного транс-порта в рамках вышеуказанной службы позволит администрации города:
- вести централизованный учет и хранить информацию об объектах общественного транспорта, его инфраструктуре (в том числе подвижной состав, остановочные пункты, станции и вокзалы) и хозяйствующих субъектах, пре-доставляющих транспортные услуги;
- исключить дублирование в работе по сбору и хранению информации;
- обрабатывать и анализировать актуальные данные по общественному транспорту;
- исключить риск использования устаревших данных при проведении анализа и принятии управленческих решений в сфере общественного транспорта;
- повысить эффективность межведомственного взаимодействия за счет общедоступного использования собранных сведений;
- исключить многократное предоставление хозяйствующими субъектами идентичную (однотипную) информацию в органы власти, контролирующие общественный транспорт.
Единое диспетчерское управление общественным транспортом обеспечит:
- повышение качества транспортного обслуживания населения за счет непрерывного автоматизированного контроля движения в режиме реального времени,
- координацию и синхронизацию работы всех видов общественного транспорта за счет увязки интервалов движения по периодам дня на соприкасающихся маршрутах;
- повышение эффективности использования подвижного состава за счет сокращения непроизводительных потерь времени на маршруте и рационального использования подвижного состава и резерва на наиболее загруженных направлениях;
- повышение безопасности пассажирских перевозок за счет оперативного оповещения водителей транспортных средств об авариях и чрезвычайных ситуациях на маршрутной сети и информационного обеспечения мероприятий по ликвидации последствий дорожно-транспортных происшествий и чрезвычайных ситуаций посредством организации связи водителей транспортных средств, участников дорожно-транспортных происшествий с представителями оперативных служб (скорая помощь, милиция и др.).
Также одним из значительных способов повышения качества обслуживания пассажиров является создание мобильного приложения «Челны транспорт», которое является целью данной работы.
В рамках проекта были проведены: анализ отрасли и существующих транспортных приложений, на основании которого и сформулирован окончательный список функций приложения «Челны транспорт»:
• определение ближайших остановок;
• отображение на карте всех пассажирских транспортных средств, находящихся на линии;
• отображение на карте схемы движения выбранного маршрута;
• отображение приближающихся транспортных средств с расчетным временем ожидания;
• расчет пути между выбранными остановками;
• отображение списка точек пополнения транспортных карт;
• отправка отзывов.
В ходе работы было сформировано техническое задание на разработку, учитывающее список обязательных к решению задач и технические требования к пользовательскому устройству. Также разработан дизайн интерфейса, обеспечивающего удобный и быстрый доступ ко всем функциям приложения.
Согласно техническому заданию определены задачи системы и организационно-логические связи между ними. Впоследствии сформированы программные модули, отвечающие за реализацию тех или иных функций, разработаны алгоритмы решения задач с использованием программных модулей. Наиболее оптимальным типом приложения для решения поставленных задач является «нативное» приложение. В качестве среды разработки выбран пакет Android Studio, программный код этих модулей реализован на языке Java.
Проанализировав описанный выше объем работы, был рассчитан размер инвестиций, необходимый для реализации проекта.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
