Введение
ГЛАВА 1. Анализ подходов к математическому и компьютерному моделированию перемещения объектов в транспортных сетях с планированием маршрута передвижения 10
1.1. Анализ проблем математического и компьютерного моделирования мобильных объектов 11
1.1.1. Проблема объемов информации при сохранении истории изменения 12
1.1.2. Проблема получения актуальной информации в высоконагруженных системах 15
1.1.3. Проблема прогнозирования пространственного положения объекта 17
1.1.4. Поддержка специализированных запросов
1.2. Задачи систем мониторинга мобильных объектов 20
1.3. Анализ методов пространственно-временного моделирования
1.3.1. Анализ методов моделирования дорожных сетей 25
1.3.2. Анализ методов организации данных в ГИС 27
1.3.3. Анализ методов организации пространственных данных 28
1.3.4. Анализ методов организации пространственно-временных данных 35
1.4. Анализ методов поиска оптимального маршрута с учетом пространственно-временных параметров 42
1.5. Анализ математических методов актуализации данных в высоконагруженных системах мониторинга мобильных объектов 49
1.6. Метод построения прогноза изменения пространственного положения мобильных объектов 52
1.7. Анализ численных методов прогнозирования пропускной способности сегментов транспортной сети 55
1.8. Постановка задачи диссертационного исследования 57
ГЛАВА 2. Математическая модель пространственно временных данных для позиционирования и прогнозирования положения мобильных объектов 58
2.1. Общие принципы построения пространственно-временной модели 59
2.2. Модель топологии транспортной сети 64
2.3. Методы сокращения размерности графа транспортной сети 65
2.4. Методы представления пространственно-временных данных
2.4.1. Метод представления топологии транспортной сети 69
2.4.2. Методы представления характеристик транспортной сети 72
2.4.3. Методы представления характеристик мобильных объектов 78
2.4.4. Математическое моделирование пространственно-временного перемещения мобильных объектов для разработки планов 83
2.5. Математический метод увеличения скорости обновления данных в высоко нагруженных системах мониторинга мобильных объектов 85
2.5.1. Алгоритм обновления значений динамических характеристик сегментов сети 85
2.5.2. Алгоритм обновления значения динамических характеристик мобильных объектов 87 2.6. Математический метод повышения эффективности занимаемого дискового пространства хранением истории изменения характеристик пространственно-временного моделирования 89
2.6.1. Алгоритм свертки значений динамических характеристик сегментов транспортной сети 89
2.6.2. Алгоритм свертки значений динамических характеристик мобильных объектов 90
2.7. Выводы 91
ГЛАВА 3. Математическое моделирование перемещения мобильных объектов для поиска оптимального пути 93
3.1. Алгоритм пространственно-временного моделирования перемещения мобильных объектов 93
3.2. Алгоритм поиска выбранного сегмента 94
3.3. Численный метод поиска оптимального маршрута 97
3.4. Численный метод определения веса сегмента транспортной сети 101
3.5. Алгоритм увеличения релевантности планового маршрутов 106
3.6. Выводы 109
глава 4. Программный комплекс пространственно временного моделирования мобильных объектов и экспериментальные исследования эффективности разработанных методов 111
4.1. Программный комплекс пространственно-временного моделирования мобильных объектов в дорожных сетях с прогнозированием и планированием 111
4.1.1. Назначение и особенности реализации программного комплекса 112
4.1.2. Этапы разработки программного комплекса 113
4.1.3. Инструментальные требования к программному комплексу 114
4.1.4. Функциональная схема программного комплекса 116
4.1.5. Структурная схема программного комплекса 120
4.1.6. Принципиальная схема работы системы мониторинга процесса перемещения мобильных объектов в транспортных сетях 123
4.1.7. Метод получения динамических характеристик мобильных объектов 125
4.1.8. Архитектура программного комплекса 127
4.1.9. Выбор и обоснование языка, средств разработки и используемой СУБД 131
4.2. Экспериментальные исследования эффективности разработанных методов моделирования 132
4.2.1. Описание тестовых данных 132
4.2.2. Оценка эффективности поиск оптимального маршрута 133
4.2.3. Оценка прогнозирование пропускной способности сегментов дорожной сети 135
4.2.4. Оценка адекватности построенного маршрута 136
Выводы 137
Заключение 139
Список литературы
