Разработка пользовательского интерфейса для комплекса дистанционного мониторинга транспорта

В настоящее время становятся широко востребованными средства мониторинга транспортных средств (ТС). Благодаря развивающимся технологиям беспроводной связи и спутниковой навигации, средства контроля и управления ТС вышли на новый уровень. Разрабатываются новые системы, называемые комплексами навигационного мониторинга транспорта, которые предоставляют новые возможности дистанционно­го контроля, управления и учета перемещений транспортных средств. Такие системы могут быть использованы для решения следующих задач: контроль местоположения и управление движением общественного транспорта; контроль маршрутов и графиков следования специальных перевозок; оптимизация расхода топлива, маршрутов автоперевозок и работы сервисных служб и служб обеспечения; обеспечение безопасно­сти грузов и контроль перевозок; выявление местоположения угнанных автомобилей.

Исходя из обозначенной актуальности тематики и ожидаемой востре­бованности у потребителей, в научно-исследовательской лаборатории информационно-измерительных систем (НИЛ ИИС) кафедры информа­тики и компьютерных систем проводится инициативная разработка ком­плекса навигационного мониторинга транспорта. Она включает в себя разработку электронных телеметрических модулей, разработку систем­ного программного обеспечения для этих модулей, разработку серверно­го программного обеспечения для центра мониторинга и разработку пользовательского интерфейса.

Принцип работы комплекса мониторинга автотранспорта основан на использовании центра мониторинга и телеметрических электронных на­вигационных модулей, размещаемых на транспортных средствах.

Благодаря встроенному GPS-приемнику электронные телеметриче­ские модули имеют возможность определять местоположение транс­портного средства, на котором они установлены. Вычисленные данные о местоположении ТС вместе с данными от датчиков объединяются в па­кеты данных. Затем они проходят предварительную обработку (фильт­рацию), которая позволяет уменьшить информационный поток за счет выбора из всего потока данных наиболее информативных точек. Далее они могут быть отправлены в Центр мониторинга посредством модуля GSM, либо сохранены во внутреннюю буферную энергонезависимую память. Центр мониторинга — это серверная программа с интерфейсом для приема данных от модулей, доступ к которой осуществляется по­средством интернет соединения.

Так же для системы можно купить системы оповещения и встроить их для большего эффекта.

Имея специальный программный интерфейс и доступ к серверу баз данных, пользователь может осуществлять контроль и слежение за транспортными средствами.

Пользовательский интерфейс по своей сути представляет собой про­граммное средство для отображения картографический информации и средство отображения данных о перемещении и местоположении ТС, а также дополнительной информации выводимой пользователю в виде графиков и отчётов. При разработке архитектуры такого рода интерфей­са определяющими являлись: возможность подключения различных ти­пов карт и возможность работы с различными источниками данных. Также определяющими является мультиплатформенность программного обеспечения и перспектива применения реализованных алгоритмов в разработке веб-интерфейса.

Многие геоинформационные системы предоставляют картографиче­скую информацию по заданной территории в виде растровых изображе­ний, нарезанных на небольшие части — плитки или тайлы (tile).

Чаще всего в таких системах используют проекцию Меркатора. В та­кой проекции, на нулевом уровне вся Земля помещается в одну квадрат­ную плитку со стороной, равной длине экватора. Для остальных уровней количество плиток определяется степенью двойки.

Различные системы могут иметь различные направления отсчета ме­стоположения плитки и различные начала отсчета. Это необходимо учи­тывать при расчете необходимой координаты.

Исходя из этого, программное обеспечение должно обеспечивать оп­ределение координат необходимых плиток, своевременную загрузку их с сервера или локального диска и дальнейшую их склейку, для получе­ния целостного изображения местности.

Еще одной задачей является загрузка данных о перемещении транс­портного средства и корректная их обработка. Существуют различные системы мониторинга транспорта, GPS навигаторы, т.н. трекеры и про­чие системы навигации. Поэтому актуальной является возможность под­держки различных систем, без изменения исходного кода программы.

Благодаря специфике технологии Java, существует достаточно про­стая возможность подключения сторонних классов на этапе выполнения программы, а не на этапе компиляции. Таким образом, для коррект­ной работы с различными данными, необходимо наличие класса реали­зующего интерфейс источника данных, который позволяет получать доступ к массиву данных за определенный период и к последней акту­альной координате. Разработка исходного кода таких классов может проходить независимо от разработки основной программы.

После того, как точки нарисованы и соединены линиями, общая кар­тина представляет собой ломаную траекторию. При некоторых настрой­ках дистанционных навигационных модулей, это может выглядеть не очень информативно или неприятно для восприятия, ввиду наличия на телеметрических модулях алгоритма фильтрации, уменьшающего объем передаваемой информации. Для того чтобы избавиться от этого эффекта, был реализован алгоритм аппроксимации ломаной локальными сплай­нами третьего порядка. Это стало возможным благодаря наличию в каждой точке информации о местоположении, направлении и скорости движения. Спроецировав каждый параметр на горизонтальную и верти­кальную оси, удалось получить зависимость координаты от времени. Полученный закон движения позволил максимально близко восстано­вить траекторию в местах пропусков, что существенно сгладило общую картину.

Практика показала, что имеет смысл интерполяции на тех участках, где не было пропадания координат в виду плохих условий приема GPS сигналов, а точки были исключены в результате алгоритма фильтрации. Это позволяет наиболее точно восстановить недостающие фрагменты без существенного искажения реальных данных.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.