Jak zoptymalizować trasę

Korzystając z portali nawigacyjnych czy nawigacji samochodowej w celu zaplanowania trasy podróży, otrzymujemy informację o szacunkowym czasie przejazdu, który często nie wytrzymuje konfrontacji z rzeczywistością. Zainspirowało mnie to do zweryfikowania informacji pochodzących z portali Google Maps i Targeo oraz nawigacji Here dla urządzeń mobilnych. Stąd próba optymalizacji trasy przejazdu między Pszczyną a Krakowem poprzez zbudowanie autorskiego modelu sieci dróg w module ArcMap programu ArcGIS.

Na utworzonym w ArcMap modelu sieci dróg, dla którego dane pozys­kałem z bazy OpenStreetMap oraz poprzez przejazdy samochodem i zanotowanie godzin na punktach kontrolnych, przeprowadziłem analizę sieciową (network analysis). Z danych tych obliczyłem średnie prędkości dla poszczególnych kategorii dróg, miast i stref zakorkowanych. Na zbudowanym modelu wykonałem obliczenia i uzyskałem czasy przejazdu dla poszczególnych odcinków dróg. Wyniki skonfrontowałem z przewidywaniami algorytmów zastosowanych w portalach Google Maps, Targeo oraz w nawigacji Here. Czas przejazdu sprawdziłem w różnych tygodniach dla godzin porannych i popołudniowych w piątek oraz popołudniowych w niedzielę. W stosunku do uśrednionych czasów przejazdu uzyskanych z pomiarów obliczyłem odchyłki będące procentem całkowitego czasu przejazdu. Metodą najmniejszych kwadratów na podstawie wyznaczonych odchyłek obliczyłem odchylenie standardowe dla poszczególnych programów nawigacyjnych oraz dla zbudowanego modelu, co pozwoliło na okreś­lenie niepewności wyników podawanych przez programy nawigacyjne i zweryfikowanie poprawnoś­ci wykonania modelu.

Autorski model sieci dróg opiera się na algorytmie Dijkstry, który w tym przypadku jako wagi wykorzystuje nie odległości, lecz czasy przejazdu poszczególnymi odcinkami dróg. W celu zbudowania modelu wykonałem wiele przejazdów między Krakowem a Pszczyną o łącznej długości 1500 km. Oczywiście czas przejazdu różni się w zależności od pory dnia. Czynnik ten uwzględniają rozwiązania nawigacyjne i musiał być uwzględniony w budowanym modelu. Natomiast w godzinach szczytu drogi na wybranych odcinkach korkowały się porównywalnie w obu kierunkach, więc kwestię kierunku pominąłem.

• Analiza sieciowa
W pracy analizowałem sieć dróg województwa śląskiego i małopolskiego rozumianych tu jako system wzajemnie połączonych wektorów i węzłów o okreś­lonych właściwościach. Przeprowadzone na danych wektorowych analizy na podstawie charakterystyki poszczególnych odcinków dróg (typu: nakazy, zakazy, ograniczenia prędkości, dopuszczalna masa pojazdów) pozwalają np. na wyznaczenie czasu potrzebnego na dotarcie do najbliższego szpitala czy optymalnej trasy przejazdu samochodu dostawczego rozwożącego towary po całym mieście. W programie służącym do takich analiz możemy narzucić np. konieczność parkowania tylko po prawej stronie drogi czy...

Artykuł został opracowany na podstawie pracy inżynierskiej pt. „Zastosowanie narzędzi GIS do optymalizacji trasy przejazdu Pszczyna-Kraków” napisanej na Wydziale Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie pod kierunkiem dr. hab. inż. Piotr Cichocińskiego. Podczas XXIX Międzynarodowego Spotkania Studentów Geodezji (IGSM), które odbyło się na Uniwersytecie Technicznym w Monachium (30 kwietnia – 6 maja br.), autor zwyciężył w konkursie referatów, prezentując wystąpienie bazujące na swojej pracy inżynierskiej.

Pełna treść artykułu w sierpniowym wydaniu miesięcznika GEODETA

Ponadto w numerze:
• Geodeto, nie bój się BIM-u – o znaczeniu nowoczesnych technologii pomiarowych oraz modelowania informacji o budynkach na placu budowy mówi Tomasz Rylski z firmy Skanska,
• By mierzyło się lepiej, czyli recepta WPG na rozwiązanie problemów napotykanych przez geodetę w procesie inwestycyjnym,
• Choćby klęska, musi być licencja. Główny geodeta kraju wreszcie zabrał głos w sprawie geodetki z Puław
• Jak poradzić sobie z kablami na działce? – Bogdan Grzechnik prezentuje standardy do obsługi geodezyjnej sądów cywilnych, cz. IV,
• Błędny wpis w EGiB i jego konsekwencje – przypadek z praktyki sądowej omawia sędzia Magdalena Durzyńska,
• Kto zyska, a kto straci? – zmiany w Pgik wprowadzone nowelizacją tzw. megaustawy telekomunikacyjnej,
• Raport: lokalne stowarzyszenia zrzeszające geodetów