Реферат

    Эта презентация GIS основа программы NODUS, которая является инструментом для детального анализа грузовых перевозок обширных многомодальных сетей. Она построена на систематическом использовании понятия "виртуальных связей", которые позволяют производить анализ сети, моделируя все транспортные операции различными методами, средствами и путями, включая все связующие службы центральных платформ и терминалов. Виртуальная сеть может автоматически генерироваться с помощью алгоритма, встроенного в NODUS. Презентация краткий просмотр примененной методологии: процедура построения виртуальной сети, в которой специальными знаками изображены виртуальные связи, которые позволяют присоединить специфику функций стоимости (или веса) к каждому определенному транспорту, к каждой виртуальной связи. Программное обеспечение доступно широкому ряду компьютерных платформ и позволяет решать проблемы в больших сетях. NODUS уже использован в ряде исследовательских проектах, некоторые из которых кратко представлены в этой презентации как иллюстрации эффективности метода в современном мире.

    Построение виртуальных сетей

    Географическая многомодальная транспортная сеть состоит из связей, таких как дороги, железные дороги или водные артерии, по которым движется транспорт; в ее узлах также сделаны соединения инфраструктур этих связей, такие как терминалы или платформы материально-технического обеспечения, где товары загружаются, выгружаются, перегружаются или обрабатываются различными способами. Чтобы проанализировать транспортные операции по сети, затраты или вес должны быть присоединены к этим географическим связям, по которым транспортируются товары и к соединительным точкам, где товарами управляют. …
    Простая географическая сеть не обеспечивает соответствующую основу для детального анализа транспортных операций, где такая же инфраструктура используется в различных способах. Чтобы разрешить эту проблему, использовалась основная идея, изначально предложенную Harker and Crainic, создать виртуальную сеть с определенной стоимостью для специфического использования инфраструктуры. Программа NODUS предлагает методику и алгоритм, которые в систематическом и квази-автоматическом пути создают полную «виртуальную сеть» со всеми виртуальными связями, соответствующими различным операциям, которые возможны в каждой реальной связи или узле географической сети. Программное обеспечение и лежащая в основе методологии обсуждается в Jourquin and Jourquin & Beuthe. Это позволяет применять методику в обширных мультимодальных сетях.
    Метод решения можно представить на следующем примере рис.1:

Рис.1 Транспортная сеть водных путей

    На рис.1 представлена сеть, которая состоит из 4 узлов и 3 связей. Связи представляют водные артерии, которые могут выдержать корабли 300, 1350 и 600 тонн соответственно. Получаем от узла А до узла В, наименее дорогой путь, который подразумевает перегрузку товаров из узла В на корабль вместимостью 1000 или 1350 тонн, и передачу товаров на корабль в 600 тонн в узле С. По другому можно начать использовать корабли в 600 тонн в узле В и продолжать использовать их до прибытия в узел D. В конце-концов транспортирование кораблями только в 300 тонн тоже возможно. Следовательно, существует явная проблема выбора, обусловленная наличием различных путей этой системы водных артерий…
    Вес, предоставленный на связи, может очень сильно изменяться с направлением его использования; погрузочные и разгрузочные операции, например, не обязательно стоят одинаково, и стоимости передвижения против течения реки обычно выше, чем передвижение по течению. Чтобы разрешить эту проблему, все виртуальные узлы дублируются во время генерации, добавляя знак + или – к их коду; таким же знаком, все связи расщеплены на две ориентированные стрелы, соединяющие эти новые узлы. Это проиллюстрировано для узла b на рис.2. Эти "продублированные" виртуальные узлы также дают возможность избежать "нежеланных движений", таких как выгрузка, следующая за загрузкой, чтобы обмануть запрещенную перегрузочную операцию.

Рис.2 Продублированная транспортная сеть

    Очевидно, кодификация, используемая в предшествующих рисунках, не подходит для существующих приложений; использование одной буквы в качестве метки узла ограничило бы размер сети. Поэтому виртуальные узлы кодируются в следующем порядке: знак + или - , 5 цифр для номера узла, 5 цифр для номера связи, 2 цифры для метода и 2 цифры для средств. Таким образом, каждая метка представлена 14 значным числом.

    Функция стоимости в виртуальных сетях

    После этого краткого просмотра основной методологии NODUS, необходимо объяснить, как функции стоимости соединены с виртуальной сетью и которые являются их характеристиками. Как обычно в транспортном анализе, NODUS охватывает понятие «общей стоимости», которая позволяет объединить все факторы, уместные для транспортных решений производимых в денежных единицах. Определенные функции стоимости, которые составляют общую стоимость, должны быть согласованы с методами и средствами, но их функциональные формы могут быть избранны свободно.
    Виртуальная сеть требует разработки четырех видов стоимостных функций, которые связаны с определенными виртуальными связями посредством изображения их знаками:
    1. Использование стоимости на перемещение отражается разницей между индексами виртуальной связи, обозначающие данные концы узлов;
    2. Переходящие затраты применяются, когда индексы связи, означающие две соединенные данные связи, изменяются, тогда как метод и индексы средств сохраняются неизменными;
    3. Для затрат на перегрузку, индексы связи соединенных данных связей должны измениться, также как и метод и/или индексы средств;
    4. Для погрузочно-разгрузочных затрат, один из двух индексов настоящих связей составляет "00000".