анализа – специальные схемы для представления общей организации процесса моделирования;

порождающие – связаны с процессом создания объектов, делегирующие ответственность за создание объектов своим подклассам;

структурные – композиции объектов и классов, использующие наследование для составления классов или описывающие способы сборки объектов из частей (пример структурного паттерна приведен на рис. 5);

поведения – характеризуют взаимодействие классов и/или объектов при использовании механизмов наследования для описания алгоритмов и потока управления.

Экспериментальные исследования результативности паттерного проектирования ИТС свидетельствуют об устойчивой идентификации классов объектов ИТС при субъективном формировании точки зрения на состав имманентных свойств ПрО.

Рисунок 5. Диаграмма классов структурного паттерна ИТС «Адаптер модели ТП»

В шестой главе приведен пример синтезированной ИТС (рис. 6) с описанием составляющих ее гетерогенных компонентов, результатами проведенных имитационных экспериментов и натурных испытаний (рис. 7):

Рисунок 6. Функциональная схема интеллектуальной транспортной системы

супервизор ИТС и обобщенная база данных;

система автоматизированного построения геоинформационной объектно-ориентированной модели УДС и дислоцированных объектов;

экспертная система дислокации ТСОДД;

экспертная система построения транспортных маршрутов по различным критериям (расстояние, время, безопасность);

системы мониторинга оперативных данных (дорожно-транспортные происшествия, нештатные ситуации и др.);

система моделирования управления ТП для различных типов моделей ТП (микроскопические, макроскопические, разрывные, территориальные) и видов зонального управления (локальное, координированное);

интеллектуальная система анализа пространственно-координированных объектов на основе использования технологии Data Mining.

Рисунок 7. Снижение уровня тяжести последствий от ДТП

в комплексе мероприятий по внедрению ИТС в г. Самаре

В приложения вынесены вспомогательные математические выкладки, примеры использования инструментальных средств и новых имитационных технологий, разработанных с помощью этих средств, иллюстрации к организации экспериментов, акты реализации результатов научных исследований.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

Исследования и анализ технологий и функций систем управления дорожно-транспортной инфраструктурой (интеллектуальных транспортных систем) позволили выработать принципы интеграции ее элементов и подсистем, систематизировать задачи, решаемые в рамках интеллектуальных транспортных систем, определить основные направления развития транспортных систем: мониторинг характеристик объектов транспортной инфраструктуры, управление дорожным движением и маршрутизация транспортных потоков, информационное обеспечение участников движения.

На основе системного анализа разработана и апробирована на статистической информации и натурных экспериментах методика представления транспортной инфраструктуры урбанизированной территории в виде агрегатного построения моделей улично-дорожной сети, технических средств организации дорожного движения, транспортных потоков на основе концепций объектно-ориентированного проектирования, аппарата теории графов, геоинформационных и нейросетевых технологий. Интегрированная модель системы управления дорожно-транспортной инфраструктурой позволяет рассматривать с единых позиций транспортные сети разных размеров, конфигурации и вариантов организации движения, дает возможность анализировать комплексное состояние объектов системы, проводить исследования и вырабатывать рекомендации по управлению транспортной инфраструктурой.

Разработаны методы интеграции концептуальных знаний, представленных в спецификации транспортных потоков; методы управления транспортными потоками с использованием разнородных: макроскопических, территориальных, разрывных моделей и их адаптации к идеологии систем управления дорожно-транспортной инфраструктурой на этапе вычислительного эксперимента и при организации эволюционных исследований на моделях зонального управления на участках сети, функционирующих в режимах свободного движения и близких к пропускной способности.

На основе разработанных концепций, информационных моделей и методов исследования транспортной инфраструктуры разработана унифицированная основа, обеспечивающая исследование, оптимизацию и экспертное конструирование маршрутов, адаптируемых к состоянию транспортной инфраструктуры.

Разработана методика структурно-параметрического синтеза системы управления дорожно-транспортной инфраструктурой на основе паттернов, обеспечивающих сокращение времени и унификацию проектирования системы управления дорожно-транспортной инфраструктурой за счет автоматического представления любого объекта такой системы в виде структуры, состоящей из двух частей: формальной, взаимодействие с которой осуществляется через универсальные инструментальные средства, и содержательной, наполняемой значениями имманентных свойств объектов транспортной инфраструктуры.

Построены компьютерные модели и созданы специализированные системы компьютерного моделирования в рамках системы управления дорожно-транспортной инфраструктурой, получивших практическое признание. Приобретенный опыт свидетельствует, что предложенные модели и методы позволяют создавать эффективные методологии решения прикладных задач и научных исследований, а использование паттернов повышает производительность труда и унификацию проектирования, сокращает сроки создания, упрощает модификацию и сопровождение системы управления дорожно-транспортной инфраструктурой. Технология построения систем управления дорожно-транспортной инфраструктурой на основе паттернов открыта, она модернизируется и пополняется новыми паттернами и алгоритмами.

Эффективность разработанных теоретических положений, методов, моделей и алгоритмов подтверждена положительным опытом их использования при разработке системы управления дорожно-транспортной инфраструктурой г. Самары. Опытная эксплуатация системы управления дорожно-транспортной инфраструктурой позволила улучшить характеристики организации дорожного движения: увеличить пропускную способность основных перекрестков города на 5-10 %, снизить удельное время поездки на 12-18 %, уменьшить транспортные задержки на 10-15 %, снизить уровень тяжести последствий от ДТП в 2001-2007 гг. в 1,92 раза. Практические результаты диссертационной работы используются на предприятиях г. Самара и Самарской области, в учебном процессе Самарского государственного аэрокосмического университета, Самарского государственного технического университета, Самарского филиала Саратовского юридического института МВД России.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ПОЛНОСТЬЮ РАСКРЫВАЕТСЯ В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ:

Публикации в периодических изданиях из списка ВАК:

Программная таксономия – основа для создания гипермедийных систем / Т.И. Михеева, И.Е. Михеенков // Информационные технологии. 1998. № 8. С. 40–43 (автору принадл. 2 ж. с.).

Роль концепции делегирования при построении интеллектуальных систем /Т.И. Михеева, И.Е. Михеенков // Информационные технологии, 2000. № 9. С. 50–54 (автору принадл. 3 ж. с.).

Модели наследования в системе управления дорожным движением / Т.И. Михеева, С.В. Михеев // Информационные технологии. 2001. № 7. С. 50–54 (автору принадл. 3 ж. с.).

Моделирование движения в интеллектуальной транспортной системе / Т.И. Михеева // Вестник Самарск. гос. аэрокосм. ун-та. 2004. № 4. С. 118–126 (автору принадл. 8 ж. с.).

Использование принципов объектно-ориентированного проектирования интеллектуальной транспортной системы / Т.И. Михеева // Вестник Самарского гос. техн. ун-та. Серия «Физико-математические науки». 2004. № 34. С. 141–149 (автору принадл. 9 ж. с.).

Интеллектуальная транспортная система. Дислокация дорожных знаков / Т.И. Михеева // Вестник Самарск. гос. техн. ун-та. Серия «Технические науки». 2005.№ 32. С. 53–63 (автору принадл. 11 ж. с.).

Data Mining в геоинформационных технологиях / Т.И. Михеева // Вестник Самарск. гос. техн. ун-та. Серия «Технические науки». 2006. № 41. С. 96–99 (автору принадл. 4 ж. с.).

Автоматизированное управление потоками оперативных данных / Т.И. Михеева // Вестник Самарск. гос. аэрокосм. ун-та. 2006. № 1(9). С. 237–246 (автору принадл. 10 ж. с.).

Инструментальная среда для проектирования объектов интеллектуальной транспортной системы / Т.И. Михеева // Вестник Самарск. гос. техн. ун-та. Серия «Технические науки». 2006. № 40. С. 96–103 (автору принадл. 8 ж. с.).

Построение математических моделей объектов улично-дорожной сети города с использованием геоинформационных технологий / Т.И. Михеева // Информационные технологии. 2006. № 1. С. 69–75 (автору принадл. 7 ж.с.).

Идентификация зависимостей в пространственно-распределенных данных с использованием нейросетевых технологий / Т.И. Михеева, О.Н. Сапрыкин // Вестник Самарск. гос. техн. ун-та. Серия «Технические науки». 2007, №1(19). С. 40–47 (автору принадл. 4 ж.с.).

Монографии :