Програмне забезпечення оцінки та прогнозування рівня міського транспортного трафіку

Abstract

Актуальність теми роботи полягає у необхідності створення програмного забезпечення, здатного забезпечити комплексний підхід до аналізу міського трафіку, побудови маршрутів та візуалізації транспортної ситуації із використанням сучасних вебтехнологій і картографічних сервісів. Практична потреба в подібних рішеннях обумовлена необхідністю підвищення ефективності транспортного планування, оптимізації пересування користувачів та забезпечення більш раціонального використання міської дорожньої інфраструктури. Об’єктом дослідження є процес оцінювання та прогнозування параметрів міського дорожнього руху в реальному часі. Предметом дослідження є методи, алгоритми та програмні засоби моніторингу транспортних потоків, аналізу завантаженості дорожньої мережі та побудови маршрутів у веборієнтованих інформаційних системах. Метою роботи є розробка програмного забезпечення для оцінювання та прогнозування рівня транспортного навантаження міської дорожньої мережі з можливістю візуалізації трафіку, аналізу дорожньої ситуації та побудови оптимальних маршрутів. Для досягнення поставленої мети необхідно виконати такі завдання: - провести аналіз предметної області, сучасних підходів до моніторингу транспортних потоків та існуючих програмних рішень для аналізу дорожнього руху; - спроєктувати архітектуру програмної системи та структуру бази даних для зберігання інформації про транспортні потоки, маршрути та користувачів; - розробити алгоритми побудови маршрутів з урахуванням рівня завантаженості дорожніх ділянок та зміни транспортної ситуації в реальному часі; - реалізувати серверну та клієнтську частини вебзастосунку з інтеграцією картографічних сервісів; - забезпечити візуалізацію рівнів транспортного навантаження та реалізувати модуль прогнозування дорожньої ситуації на основі історичних даних; - провести тестування програмного забезпечення та оцінити ефективність функціонування розробленої системи. У процесі дослідження використано методи системного аналізу, методи проєктування інформаційних систем, принципи об’єктно-орієнтованого програмування, алгоритми теорії графів для пошуку оптимальних маршрутів, а також методи аналізу та обробки даних для оцінювання транспортного навантаження. Практичне значення отриманих результатів полягає у створенні веборієнтованого програмного засобу, який може бути використаний для аналізу транспортної ситуації, визначення перевантажених ділянок дорожньої мережі та оптимізації маршрутів пересування користувачів. Розроблений застосунок може бути адаптований для використання як окремими користувачами, так і в межах інформаційних систем моніторингу міської транспортної інфраструктури. Апробація результатів роботи. Основні результати дослідження та положення кваліфікаційної роботи апробовано у тезах доповіді на тему «Програмне забезпечення оцінки та прогнозування рівня міського транспортного трафіку», поданих до VII Всеукраїнської науково-практичної конференції студентів та аспірантів «Теоретичні та прикладні аспекти розробки комп’ютерних систем – 2026», що проводиться Національним університетом біоресурсів і природокористування України. Структура та обсяг роботи. Кваліфікаційна робота складається зі вступу, трьох розділів, висновків, списку використаних джерел та додатків. У першому розділі проведено аналіз предметної області, розглянуто сучасні підходи до моніторингу транспортних потоків, виконано огляд існуючих програмних рішень і технологій для аналізу міського трафіку. У другому розділі описано процес проєктування програмної системи, структуру бази даних, архітектуру вебзастосунку та алгоритми побудови маршрутів. У третьому розділі наведено особливості програмної реалізації системи, результати тестування, аналіз функціонування програмного забезпечення та оцінку ефективності розробленого рішення.