Ежедневный успех бизнеса многих компаний зависит от использования транспортных сетей — от небольших дорог до крупных магистралей, по которым перемещаются люди и товары. Оптимизация этих перемещений — расписание загрузки транспортных средств, планирование доставки товаров — является важным условием успешной работы компании.
Для планирования дорожных сетей, учета данных о дорогах, оптимизации маршрутов следования транспорта используются геоинформационные системы (ГИС) — специальные информационные продукты, работа которых опирается на электронные географические карты или, другими словами, пространственные базы данных.
К каждому объекту на электронной карте «привязывается» информация, которая впоследствии может быть использована для поиска или анализа данных. Так, например, к дороге (или ее участку) можно привязать информацию о ее ширине, типе покрытия или допустимой скорости движения (рис. 1). Эта информация может быть использована для анализа данных дорожной сети.
Но ничто не вечно. Дороги разрушаются, их ремонтируют, расширяют, строят новые. Непросто и неудобно хранить в бумажном виде информацию о смене типа покрытия дороги, об изменении ее ширины. Обновление информации о состоянии дорог в базе ГИС позволяет наиболее четко обозначить изменения в дорожной сети и спланировать новые. Еще удобнее при помощи ГИС планировать строительство новых дорог. Бумажные карты, на которых часто отмечаются планируемые новые дороги, нельзя назвать удобным носителем информации. ГИС хранит информацию в виде тематических слоев, объединенных на основе географического положения. На новый электронный слой карты можно поместить новую дорогу, «привязав»ее к точным географическим координатам (см. рис. 1).
Среди геоинформационных систем, работающих в среде Windows, наиболее широкое признание получила система MapInfo Professional (
). Эта система предназначена для построения и редактирования электронных карт, привязки информации к географическим объектам и последующего анализа пространственных данных.
Ее достоинством является возможность соединения с GPS-приемником (об этой технологии будет рассказано ниже) для автоматического ориентирования транспортных средств на местности.
Одной из базовых задач при доставке товаров является оптимизация маршрутов движения с целью снижения затрат. Геоинформационное программное обеспечение позволяет оптимизировать маршруты движения транспортных средств, используя данные о допустимой скорости, светофорах, зависимость от времени суток, направления движения и др. (рис. 2). Кроме вычисления маршрута, система сообщает время, которое будет затрачено на перемещение. И хотя такая ГИС требует специальных баз данных, преимущества от оптимизации маршрутов окупают затраты на создание таких баз.
ГИС, ориентированные на транспортные задачи, позволяют также определять так называемую зону времени проезда (drivetime zone) — область, куда можно добраться из данной точки за данное время. Это позволяет, например, определить, сколько клиентов находится в пределах получаса езды от места запланированной выставки или конференции.
В качестве примера такой ГИС можно ривести разработку французской компании Magellan Ingenierie — программный продукт ChronoMap для геоинформационной системы MapInfo Professional. Используя электронную карту в формате ГИС MapInfo с подготовленной табличной структурой, можно определять зоны времени проезда для легковых, малолитражных, грузовых автомобилей и других транспортных средств (рис. 3).
Найди меня
Отдельным направлением, тесно связанным с ГИС, являются средства геопозиционирования (GPS), позволяющие определить географическое положение объекта с заданной точностью. Система GPS (Global Positioning System), изначально разработанная как военная навигационная система для высокоточного определения пространственных координат, представляет собой совокупность спутников, сигналы которых принимаются на Земле специальными устройствами — GPS-приемниками. Эти сигналы используются для определения местонахождения GPS-приемника.
В комбинации с ГИС данные GPS могут использоваться в разнообразных программных приложениях, включая местонахождение транспортных средств и слежение за ними.
GPS была названа наиболее значимой разработкой в воздушной навигации и управлении с помощью радара, и не зря. Эта система повышает безопасность благодаря лучшему управлению воздушными коридорами, а также позволяет снизить потребление топлива за счет обнаружения более эффективных маршрутов.
На море GPS помогает судам добираться до пунктов назначения безопасно и более эффективно, а также используется организациями, которые следят за установлением и патрулированием юридических границ государств.
Но наибольший транспортный рынок для GPS — это наземная навигация и позиционирование транспортных средств. Используя ГИС-технологии и GPS-данные, компании составляют расписание для транспортных средств и следят за их местонахождением. В Западной Европе и Северной Америке GPS-технология используется полицией, скорой помощью и пожарной службой.
Среди программных приложений, которые работают с данными GPS-приемников, можно выделить программный продукт Geographic Tracker (рис. 4), разработанный канадской компанией Blue Marble (
), который передает GPS-данные геоинформационным системам при помощи стандартного обмена данными Windows DDE, поддерживает форматы данных NMEA 0183, Trimble TSIP и Trimble TAIP.
На базе существующих GPS-технологий возникла другая технология, называемая AVL (Automatic Vehicle Location) — автоматическое определение местоположения транспортных средств. Эта технология позволяет ежеминутно получать данные о местонахождении транспортного средства, отображая его на электронной карте. Подобные ГИС, называемые также трекинговыми, помимо слежения за транспортными средствами, выполняют и другие операции транспортных задач, например, определение времени следования и т. п. Такие системы могут работать как на отдельной рабочей станции, так и в серверном варианте.
AVL-системы имеют ряд очень важных функций. Например, при отклонении транспортного средства от заданного маршрута или при несанкционированном перемещении объекта диспетчер получает сообщение об этом. Информация о пути следования сохраняется в базе данных и может быть выведена на печать для детального изучения нового маршрута или оптимизации старого. В любой момент диспетчер системы может получить информацию о местонахождении транспортного средства, его направлении, пройденном маршруте, скорости или пункте следования. Даже в случае угона транспортного средства его местонахождение станет известно.
В качестве примера можно привести разработку британской компании TrackView —программный комплекс TrackBase. TrackBase — это информационная система для слежения за транспортными средствами с обновлением данных в режиме реального времени. Продукт позволяет управлять автопарком и автоматически определяет местонахождение транспортного средства.
С появлением новых разработок в области мобильных телекоммуникаций ГИС-технологии стали активно охватывать и этот рынок с целью наиболее быстрой и эффективной доставки картографических данных. В странах Западной Европы и Северной Америки среди стандартных сервисов, предоставляемых операторами мобильной связи, часто можно встретить картографический сервис. Пользователи WAP мобильных телефонов могут выбирать дорожные маршруты, определять свое местоположение по электронной карте, поставляемой на мобильный телефон посредством WAP-протокола и мощного картографического сервера. В результате образования стратегических альянсов между крупнейшими компаниями в области ГИС-технологий (MapInfo Corporation) и телекоммуникаций (Alcatel, Motorola, Nokia, Lucent Technologies) создаются программно-аппаратные комплексы, позволяющие использовать преимущества электронных карт для получения столь необходимой транспортной информации.
