1
Systemy Informacji
Systemy Informacji
Geograficznej
Geograficznej
(
(
GIS
GIS
–
–
ang.
ang.
G
G
eographic
eographic
I
I
nformation
nformation
S
S
ystem)
ystem)
Wprowadzenie w problematykę
Wprowadzenie w problematykę
wykorzystania Systemów Informacji
wykorzystania Systemów Informacji
Geograficznej (GIS) w zagadnieniach
Geograficznej (GIS) w zagadnieniach
transportowych na przykładzie
transportowych na przykładzie
systemu TransCAD
systemu TransCAD
Systemy Informacji Geograficznej
Systemy Informacji Geograficznej
(
(
GIS
GIS
-
-
ang.
ang.
G
G
eographic
eographic
I
I
nformation
nformation
S
S
ystem
ystem
)
)
GIS to system informatyczny służący do wprowadzania,
GIS to system informatyczny służący do wprowadzania,
gromadzenia, przetwarzania oraz wizualizacji danych
gromadzenia, przetwarzania oraz wizualizacji danych
geograficznych, którego jedną z funkcji jest wspomaganie
geograficznych, którego jedną z funkcji jest wspomaganie
podejmowania decyzji
podejmowania decyzji
Dane przetwarzane przez system zawierają dwa typy
Dane przetwarzane przez system zawierają dwa typy
informacji:
informacji:
informację przestrzenną
informację przestrzenną
(lokalizującą obiekty
(lokalizującą obiekty
geograficzne na powierzchni ziemi poprzez określony
geograficzne na powierzchni ziemi poprzez określony
system współrzędnych) i towarzyszące jej
system współrzędnych) i towarzyszące jej
dane
dane
dodatkowe
dodatkowe
(różnej postaci)
(różnej postaci)
Zarówno w najprostszej, jak i najbardziej rozbudowanej
Zarówno w najprostszej, jak i najbardziej rozbudowanej
wersji, GIS pozwala usprawnić zarządzanie informacją
wersji, GIS pozwala usprawnić zarządzanie informacją
przestrzenną i podnosić efektywność działania. Proces
przestrzenną i podnosić efektywność działania. Proces
zwany
zwany
geokodowaniem
geokodowaniem
umożliwia lokalizację i
umożliwia lokalizację i
wizualizację informacji dowolnej bazy danych według
wizualizację informacji dowolnej bazy danych według
adresu, kodu pocztowego, gminy, województwa itp.
adresu, kodu pocztowego, gminy, województwa itp.
atrybutów
atrybutów
2
Systemy Informacji Geograficznej
Systemy Informacji Geograficznej
Rys historyczny
Rys historyczny
Pierwszy system GIS powstał w połowie lat 60. XX w.
Pierwszy system GIS powstał w połowie lat 60. XX w.
pod nazwą Kanadyjskiego Systemu Informacji
pod nazwą Kanadyjskiego Systemu Informacji
Przestrzennej (ang.
Przestrzennej (ang.
Canada
Canada
Geographic
Geographic
Information
Information
System
System
–
–
CGIS).
CGIS).
Kanadyjska Agencja Inwentaryzacji Gruntów miała za
Kanadyjska Agencja Inwentaryzacji Gruntów miała za
zadanie określenie krajowych zasobów naturalnych.
zadanie określenie krajowych zasobów naturalnych.
CGIS zaprojektowano jako zbiór procedur
CGIS zaprojektowano jako zbiór procedur
kartometrycznych, których celem było tworzenie
kartometrycznych, których celem było tworzenie
zestawień tabelarycznych, a nie opracowań
zestawień tabelarycznych, a nie opracowań
kartograficznych
kartograficznych
Kolejną innowacją techniczną, która pojawiła się pod
Kolejną innowacją techniczną, która pojawiła się pod
koniec lat 60. XX w. było stworzenie cyfrowych spisów
koniec lat 60. XX w. było stworzenie cyfrowych spisów
adresów wszystkich ulic pozwalające na automatyczne
adresów wszystkich ulic pozwalające na automatyczne
zbieranie i gromadzenie danych
zbieranie i gromadzenie danych
Systemy Informacji Geograficznej
Systemy Informacji Geograficznej
Rys historyczny
Rys historyczny
Pionierem w wykorzystaniu technik GIS była
Pionierem w wykorzystaniu technik GIS była
Brytyjska Eksperymentalna Jednostka
Brytyjska Eksperymentalna Jednostka
Kartograficzna
Kartograficzna
–
–
ECU, która we współpracy z
ECU, która we współpracy z
Brytyjską Służbą Geologiczną, wydała w
Brytyjską Służbą Geologiczną, wydała w
1973
1973
r.
r.
pierwszą seryjną mapę cyfrową
pierwszą seryjną mapę cyfrową
.
.
Pierwszy
Pierwszy
zautomatyzowany system produkcji
zautomatyzowany system produkcji
map
map
pojawił się pod koniec lat
pojawił się pod koniec lat
60
60
.
.
Pierwsza cyfrowa mapa
Pierwsza cyfrowa mapa
obejmująca cały kraj
obejmująca cały kraj
powstała w
powstała w
Wielkiej Brytanii
Wielkiej Brytanii
dopiero w
dopiero w
1995
1995
r.
r.
3
Systemy Informacji Geograficznej
Systemy Informacji Geograficznej
Rys historyczny
Rys historyczny
Początek
Początek
szerokiego wykorzystania GIS
szerokiego wykorzystania GIS
datuje się
datuje się
na wczesne
na wczesne
lata 80
lata 80
. XX w.
. XX w.
Stało się to możliwe za sprawą
Stało się to możliwe za sprawą
spadku cen sprzętu
spadku cen sprzętu
komputerowego i oprogramowania
komputerowego i oprogramowania
. Pierwszymi
. Pierwszymi
użytkownikami systemów
użytkownikami systemów
geoinformacyjnych
geoinformacyjnych
były
były
przedsiębiorstwa leśne i agencje zajmujące się
przedsiębiorstwa leśne i agencje zajmujące się
eksploatacją zasobów naturalnych.
eksploatacją zasobów naturalnych.
Ówczesne najnowocześniejsze systemy komputerowe,
Ówczesne najnowocześniejsze systemy komputerowe,
dużo słabsze niż obecne komputery klasy PC,
dużo słabsze niż obecne komputery klasy PC,
kosztowały w tamtych czasach ok. 250 000 USD, a
kosztowały w tamtych czasach ok. 250 000 USD, a
oprogramowanie kolejne 100 000 USD. Mimo dość
oprogramowanie kolejne 100 000 USD. Mimo dość
wysokich cen, korzyści z używania GIS były oczywiste,
wysokich cen, korzyści z używania GIS były oczywiste,
pozwalając na znaczne obniżenie kosztów w procesie
pozwalając na znaczne obniżenie kosztów w procesie
decyzyjnym.
decyzyjnym.
Systemy Informacji Geograficznej
Systemy Informacji Geograficznej
Systemy GIS są szczególnym rodzajem systemów
Systemy GIS są szczególnym rodzajem systemów
informacyjnych, za pomocą których śledzi się nie
informacyjnych, za pomocą których śledzi się nie
tylko wydarzenia i ludzką działalność, ale również
tylko wydarzenia i ludzką działalność, ale również
ich przestrzenne rozmieszczenie
ich przestrzenne rozmieszczenie
Położenie przestrzenne jest ogromnie istotne,
Położenie przestrzenne jest ogromnie istotne,
praktycznie na co dzień stanowi istotny problem
praktycznie na co dzień stanowi istotny problem
na przykład podczas wyboru drogi po której się
na przykład podczas wyboru drogi po której się
przemieszczamy
przemieszczamy
Złożone zagadnienia, przy rozwiązywaniu których
Złożone zagadnienia, przy rozwiązywaniu których
istotne jest określenie położenia w przestrzeni
istotne jest określenie położenia w przestrzeni
nazywa się
nazywa się
problemami lokalizacyjnymi
problemami lokalizacyjnymi
Przykładami takich problemów są:
Przykładami takich problemów są:
4
Systemy Informacji Geograficznej
Systemy Informacji Geograficznej
Przykłady problemów lokalizacyjnych
Przykłady problemów lokalizacyjnych
Lokalizacja szpitali, przychodni, klinik
Lokalizacja szpitali, przychodni, klinik
Budowa optymalnej struktury sieci dystrybucji
Budowa optymalnej struktury sieci dystrybucji
Wybór optymalnego przebiegu budowanych
Wybór optymalnego przebiegu budowanych
autostrad
autostrad
Lokalizacja centrów handlowych
Lokalizacja centrów handlowych
Właściwe gospodarowanie zasobami leśnymi
Właściwe gospodarowanie zasobami leśnymi
Wytyczanie szlaków turystycznych
Wytyczanie szlaków turystycznych
Budowa umocnień brzegów morskich oraz
Budowa umocnień brzegów morskich oraz
falochronów
falochronów
… wiele innych…
… wiele innych…
Systemy Informacji Geograficznej
Systemy Informacji Geograficznej
Obszary zastosowań
Obszary zastosowań
Analiza finansowania
Analiza finansowania
odnowie
odnowie
ń
ń
w gospodarce
w gospodarce
mieszkaniowej,
mieszkaniowej,
lokalizacja zwi
lokalizacja zwi
ą
ą
zanej
zanej
z tym infrastruktury
z tym infrastruktury
us
us
ł
ł
ugowej,
ugowej,
planowanie
planowanie
inwestycji na
inwestycji na
podstawie
podstawie
scenariuszy rozwoju
scenariuszy rozwoju
demograficznego
demograficznego
Analiza przestrzenna
Analiza przestrzenna
rynku
rynku
mieszkaniowego oraz
mieszkaniowego oraz
potrzeb us
potrzeb us
ł
ł
ugowych
ugowych
na obszarach
na obszarach
o mniejszych
o mniejszych
dochodach
dochodach
Rozpoznanie wieku
Rozpoznanie wieku
budynk
budynk
ó
ó
w, ich stanu,
w, ich stanu,
statusu
statusu
w
w
ł
ł
asno
asno
ś
ś
ciowego
ciowego
(publiczne, prywatne,
(publiczne, prywatne,
wynajmowane itd.),
wynajmowane itd.),
trwa
trwa
ł
ł
o
o
ś
ś
ci oraz
ci oraz
mieszkaj
mieszkaj
ą
ą
cej w nich
cej w nich
ludno
ludno
ś
ś
ci
ci
Gospodarka
Gospodarka
mieszkaniowa
mieszkaniowa
Identyfikacja
Identyfikacja
obszar
obszar
ó
ó
w rozwoju o
w rozwoju o
idealnej g
idealnej g
ę
ę
sto
sto
ś
ś
ci
ci
infrastruktury oparta
infrastruktury oparta
na kryteriach, takich
na kryteriach, takich
jak ustalona
jak ustalona
przepustowo
przepustowo
ść
ść
transportowa
transportowa
Analiza dost
Analiza dost
ę
ę
pno
pno
ś
ś
ci
ci
us
us
ł
ł
ugi jako
ugi jako
przyczynek do
przyczynek do
rozwoju pewnych
rozwoju pewnych
obszar
obszar
ó
ó
w,
w,
przestrzenne
przestrzenne
rozmieszczenie
rozmieszczenie
potencjalnych miejsc
potencjalnych miejsc
konfliktowych
konfliktowych
Planowanie dr
Planowanie dr
ó
ó
g
g
transportu
transportu
odpad
odpad
ó
ó
w,
w,
identyfikacja
identyfikacja
wysypisk
wysypisk
ś
ś
mieci i
mieci i
stacji
stacji
recyklingu
recyklingu
Us
Us
ł
ł
ugi komunalne
ugi komunalne
Informacja dla
Informacja dla
inwestor
inwestor
ó
ó
w o
w o
lokalnych
lokalnych
dostawcach
dostawcach
Analiza zasob
Analiza zasob
ó
ó
w dla
w dla
przysz
przysz
ł
ł
ych
ych
dostawc
dostawc
ó
ó
w us
w us
ł
ł
ug
ug
Lokalizacja g
Lokalizacja g
ł
ł
ó
ó
wnych
wnych
inwestycji i ich
inwestycji i ich
wymagania
wymagania
zaopatrzeniowe
zaopatrzeniowe
Rozw
Rozw
ó
ó
j ekonomiczny
j ekonomiczny
W
W
dro
dro
ż
ż
eniowe
eniowe
Analityczne
Analityczne
Inwentaryzacyjne
Inwentaryzacyjne
Zastosowanie
Zastosowanie
:
:
5
Systemy Informacji Geograficznej
Systemy Informacji Geograficznej
Obszary zastosowań
Obszary zastosowań
Planowanie zmian
Planowanie zmian
w strukturze
w strukturze
podatk
podatk
ó
ó
w
w
dochodowych na
dochodowych na
podstawie zmienno
podstawie zmienno
ś
ś
ci
ci
u
u
ż
ż
ytkowania terenu
ytkowania terenu
Przestrzenna analiza
Przestrzenna analiza
podatk
podatk
ó
ó
w
w
dochodowych,
dochodowych,
w zale
w zale
ż
ż
no
no
ś
ś
ci od
ci od
u
u
ż
ż
ytkowania gruntu
ytkowania gruntu
i odleg
i odleg
ł
ł
o
o
ś
ś
ci od
ci od
centrum miasta
centrum miasta
Przestrzenne
Przestrzenne
rozpoznanie
rozpoznanie
w
w
ł
ł
asno
asno
ś
ś
ci
ci
Podatki
Podatki
Dok
Dok
ł
ł
adna analiza
adna analiza
potencjalnych
potencjalnych
przyczyn zachorowa
przyczyn zachorowa
ń
ń
Czasowa
Czasowa
i przestrzenna
i przestrzenna
analiza
analiza
rozprzestrzeniania si
rozprzestrzeniania si
ę
ę
chor
chor
ó
ó
b, wp
b, wp
ł
ł
yw
yw
warunk
warunk
ó
ó
w
w
ś
ś
rodowiska na
rodowiska na
poziom zdrowia
poziom zdrowia
Lokalizacja os
Lokalizacja os
ó
ó
b
b
cierpi
cierpi
ą
ą
cych na
cych na
okre
okre
ś
ś
lone choroby
lone choroby
Zdrowie
Zdrowie
Planowanie prac
Planowanie prac
konserwacyjnych
konserwacyjnych
i rozwoju
i rozwoju
Analiza stanu
Analiza stanu
infrastruktury za
infrastruktury za
pomoc
pomoc
ą
ą
danych
danych
demograficznych,
demograficznych,
takich jak doch
takich jak doch
ó
ó
d
d
i zmiany liczby
i zmiany liczby
ludno
ludno
ś
ś
ci
ci
Inwentaryzacja dr
Inwentaryzacja dr
ó
ó
g,
g,
chodnik
chodnik
ó
ó
w, most
w, most
ó
ó
w,
w,
budynk
budynk
ó
ó
w
w
komunalnych
komunalnych
(lokalizacja, nazwa,
(lokalizacja, nazwa,
warunki, czas
warunki, czas
powstania oraz
powstania oraz
ostatnie prace
ostatnie prace
naprawcze)
naprawcze)
Infrastruktura
Infrastruktura
W
W
dro
dro
ż
ż
eniowe
eniowe
Analityczne
Analityczne
Inwentaryzacyjne
Inwentaryzacyjne
Zastosowanie
Zastosowanie
Systemy Informacji Geograficznej
Systemy Informacji Geograficznej
Obszary zastosowań
Obszary zastosowań
Rozmieszczenie
Rozmieszczenie
struktur policyjnych
struktur policyjnych
w miejscach o
w miejscach o
wi
wi
ę
ę
kszych potrzebach
kszych potrzebach
i zwi
i zwi
ę
ę
kszenie ich
kszenie ich
efektywno
efektywno
ś
ś
ci;
ci;
tworzenie map
tworzenie map
drogowych pod
drogowych pod
k
k
ą
ą
tem
tem
skuteczniejszej
skuteczniejszej
dzia
dzia
ł
ł
alno
alno
ś
ś
ci policyjnej
ci policyjnej
Analiza wizerunku
Analiza wizerunku
i skuteczno
i skuteczno
ś
ś
ci policji;
ci policji;
ocena liczebno
ocena liczebno
ś
ś
ci
ci
funkcjonariuszy w
funkcjonariuszy w
zale
zale
ż
ż
no
no
ś
ś
ci od poziomu
ci od poziomu
przest
przest
ę
ę
pczo
pczo
ś
ś
ci
ci
;
;
charakterystyka ofiar
charakterystyka ofiar
przest
przest
ę
ę
pstw w
pstw w
nawi
nawi
ą
ą
zaniu do cech
zaniu do cech
lokalnej spo
lokalnej spo
ł
ł
eczno
eczno
ś
ś
ci;
ci;
analiza
analiza
do
do
ś
ś
wiadczenia
wiadczenia
policjant
policjant
ó
ó
w oraz
w oraz
wynik
wynik
ó
ó
w ich
w ich
interwencji
interwencji
Lokalizacja
Lokalizacja
komisariat
komisariat
ó
ó
w policji,
w policji,
wi
wi
ę
ę
zie
zie
ń
ń
, areszt
, areszt
ó
ó
w,
w,
Miejsc zamieszkania
Miejsc zamieszkania
przest
przest
ę
ę
pc
pc
ó
ó
w i ich
w i ich
ofiar; rozmieszczenie
ofiar; rozmieszczenie
przestrzenne
przestrzenne
interwencji
interwencji
policyjnych oraz tras
policyjnych oraz tras
patrolowych;
patrolowych;
lokalizacja system
lokalizacja system
ó
ó
w
w
alarmowych
alarmowych
i bezpiecze
i bezpiecze
ń
ń
stwa
stwa
Egzekwowanie prawa
Egzekwowanie prawa
Lokalizacja
Lokalizacja
infrastruktury,
infrastruktury,
wytyczanie dr
wytyczanie dr
ó
ó
g
g
publicznych,
publicznych,
planowanie spo
planowanie spo
ł
ł
eczne
eczne
oraz interwencje
oraz interwencje
w strefach zagro
w strefach zagro
ż
ż
e
e
ń
ń
Analiza dopasowania
Analiza dopasowania
us
us
ł
ł
ug do potrzeb
ug do potrzeb
spo
spo
ł
ł
ecze
ecze
ń
ń
stwa
stwa
Rozpoznanie
Rozpoznanie
okolicznych teren
okolicznych teren
ó
ó
w
w
pod k
pod k
ą
ą
tem
tem
zr
zr
ó
ó
ż
ż
nicowanych
nicowanych
zagro
zagro
ż
ż
e
e
ń
ń
spo
spo
ł
ł
ecznych,
ecznych,
lokalizacja instytucji
lokalizacja instytucji
zmniejszaj
zmniejszaj
ą
ą
cych
cych
zagro
zagro
ż
ż
enia
enia
Pomoc spo
Pomoc spo
ł
ł
eczna
eczna
W
W
dro
dro
ż
ż
eniowe
eniowe
Analityczne
Analityczne
Inwentaryzacyjne
Inwentaryzacyjne
Zastosowanie
Zastosowanie
6
Rozwiązywanie problemów logistycznych
Rozwiązywanie problemów logistycznych
z wykorzystaniem systemów
z wykorzystaniem systemów
GIS
GIS
–
–
na przykładzie systemu
na przykładzie systemu
TransCAD
TransCAD
Systemy GIS ze względu na swe unikalne cechy
Systemy GIS ze względu na swe unikalne cechy
zaczynają dominować wśród zintegrowanych
zaczynają dominować wśród zintegrowanych
systemów wspomagania procesów logistycznych
systemów wspomagania procesów logistycznych
Istnieje bardzo wielu producentów różnych rozwiązań
Istnieje bardzo wielu producentów różnych rozwiązań
w śród których wyróżnić należy system
w śród których wyróżnić należy system
TransCAD
TransCAD
firmy
firmy
Caliper
Caliper
za ogromną wszechstronność i
za ogromną wszechstronność i
elastyczność pozwalającą dopasować oprogramowanie
elastyczność pozwalającą dopasować oprogramowanie
do konkretnych potrzeb i wymagań praktycznie
do konkretnych potrzeb i wymagań praktycznie
dowolnej organizacji choć podstawowym obszarem
dowolnej organizacji choć podstawowym obszarem
zastosowań tego systemu jest transport
zastosowań tego systemu jest transport
Konkurencyjne rozwiązania to m.in.
Konkurencyjne rozwiązania to m.in.
MapInfo
MapInfo
firmy
firmy
Imagis
Imagis
,
,
ArcLogistics
ArcLogistics
firmy ESRI czy
firmy ESRI czy
GeoMedia
GeoMedia
firmy
firmy
Intergraph
Intergraph
Rozwiązywanie problemów logistycznych
Rozwiązywanie problemów logistycznych
z wykorzystaniem systemów
z wykorzystaniem systemów
GIS
GIS
–
–
na przykładzie systemu
na przykładzie systemu
TransCAD
TransCAD
Niezależnie od systemu jaki zostanie
Niezależnie od systemu jaki zostanie
ostatecznie wybrany do realizacji określonych
ostatecznie wybrany do realizacji określonych
zadań praca z systemem GIS przebiega wg
zadań praca z systemem GIS przebiega wg
pewnego typowego schematu postępowania
pewnego typowego schematu postępowania
(oczywiście adaptowanego do wymogów
(oczywiście adaptowanego do wymogów
określonego problemu)
określonego problemu)
Ogólny schemat postępowania przy
Ogólny schemat postępowania przy
rozwiązywaniu większości typowych
rozwiązywaniu większości typowych
problemów (w tym wszystkie zadanie
problemów (w tym wszystkie zadanie
realizowane w ramach laboratoriów) można
realizowane w ramach laboratoriów) można
opisać w następujących 8 krokach:
opisać w następujących 8 krokach:
7
Rozwiązywanie problemów logistycznych
Rozwiązywanie problemów logistycznych
z wykorzystaniem systemów
z wykorzystaniem systemów
GIS
GIS
Etap I
Etap I
: wczytywanie map
: wczytywanie map
Załadowanie map obszarów, których problem dotyczy
Załadowanie map obszarów, których problem dotyczy
Należy zdecydować o tym ile i które z dostępnych warstw
Należy zdecydować o tym ile i które z dostępnych warstw
informacyjnych są niezbędne
informacyjnych są niezbędne
–
–
do celów obliczeniowych
do celów obliczeniowych
wystarczy zazwyczaj warstwa sieci drogowej zawierająca
wystarczy zazwyczaj warstwa sieci drogowej zawierająca
podstawową informację o węzłach i gałęziach sieci
podstawową informację o węzłach i gałęziach sieci
(kierunkowość).
(kierunkowość).
W przypadku konieczności połączenia danych z systemów
W przypadku konieczności połączenia danych z systemów
zewnętrznych, w których dane nie mają odniesienia do
zewnętrznych, w których dane nie mają odniesienia do
posiadanej mapy sieci drogowej (bazy danych wykorzystują
posiadanej mapy sieci drogowej (bazy danych wykorzystują
zazwyczaj dane
zazwyczaj dane
teleadresowe
teleadresowe
, sieć drogowa posługuje się
, sieć drogowa posługuje się
numerami węzłów) niezbędna jest warstwa definiująca sieć
numerami węzłów) niezbędna jest warstwa definiująca sieć
drogową z wykorzystaniem nazw ulic i numeracji
drogową z wykorzystaniem nazw ulic i numeracji
występującej po każdej stronie każdego fragmentu ulicy
występującej po każdej stronie każdego fragmentu ulicy
(gałęzi w sieci drogowej). Często dla celów prezentacyjnych
(gałęzi w sieci drogowej). Często dla celów prezentacyjnych
warto jest też załadować warstwę
warto jest też załadować warstwę
np
np
. mapy fizycznej
. mapy fizycznej
Rozwiązywanie problemów logistycznych
Rozwiązywanie problemów logistycznych
z wykorzystaniem systemów
z wykorzystaniem systemów
GIS
GIS
Etap II
Etap II
: wczytywanie danych dla problemu
: wczytywanie danych dla problemu
Załadowanie danych wyjściowych
Załadowanie danych wyjściowych
dla modelowanego
dla modelowanego
problemu z systemu zewnętrznego (bazy danych, arkusza
problemu z systemu zewnętrznego (bazy danych, arkusza
kalkulacyjnego) w postaci
kalkulacyjnego) w postaci
kolejnej warstwy mapy
kolejnej warstwy mapy
(format wewnętrzny sytemu TransCAD lub innej aplikacji
(format wewnętrzny sytemu TransCAD lub innej aplikacji
typu GIS
typu GIS
np
np
.
.
MapInfo
MapInfo
Professional)
Professional)
Postać danych może być praktycznie dowolna
Postać danych może być praktycznie dowolna
–
–
zawierać
zawierać
jednak muszą informacje niezbędne ze względu na
jednak muszą informacje niezbędne ze względu na
algorytm obliczeniowy
algorytm obliczeniowy
, który chcemy zastosować. W
, który chcemy zastosować. W
przypadku najprostszego
przypadku najprostszego
problemu transportowego
problemu transportowego
będą to ilości towaru (podaż i popyt) oraz informacja
będą to ilości towaru (podaż i popyt) oraz informacja
niezbędna do powiązania danych z mapą (albo wyrażona
niezbędna do powiązania danych z mapą (albo wyrażona
wprost lokalizacja w postaci geograficznej albo informacja o
wprost lokalizacja w postaci geograficznej albo informacja o
adresie w formacie spójnym z posiadaną mapą
adresie w formacie spójnym z posiadaną mapą
elektroniczną)
elektroniczną)
8
Rozwiązywanie problemów logistycznych
Rozwiązywanie problemów logistycznych
z wykorzystaniem systemów
z wykorzystaniem systemów
GIS
GIS
Etap III
Etap III
:
:
geokodowanie
geokodowanie
(lokalizacja danych)
(lokalizacja danych)
Po wczytaniu danych zewnętrznych konieczne jest
Po wczytaniu danych zewnętrznych konieczne jest
przeprowadzenie operacji „powiązania” ich z istniejącą
przeprowadzenie operacji „powiązania” ich z istniejącą
mapą (
mapą (
geokodowanie
geokodowanie
)
)
Najczęściej
Najczęściej
geokodowanie
geokodowanie
realizuje się w sposób
realizuje się w sposób
automatyczny (półautomatyczny) jedną z dostępnych
automatyczny (półautomatyczny) jedną z dostępnych
danym systemie technik
danym systemie technik
np
np
.
.
wg
wg
. podanego adresu
. podanego adresu
(powiązanie załadowanych danych z dostępnymi mapami
(powiązanie załadowanych danych z dostępnymi mapami
następuje poprzez określenie dla każdego obiektu
następuje poprzez określenie dla każdego obiektu
położenia w postaci długości i szerokości
położenia w postaci długości i szerokości
geograficznej
geograficznej
)
)
Metoda
Metoda
geokodowania
geokodowania
zależy od możliwości aplikacji GIS
zależy od możliwości aplikacji GIS
oraz zawartości informacyjnej map oraz wykorzystywanej
oraz zawartości informacyjnej map oraz wykorzystywanej
bazy danych
bazy danych
Rozwiązywanie problemów logistycznych
Rozwiązywanie problemów logistycznych
z wykorzystaniem systemów
z wykorzystaniem systemów
GIS
GIS
Etap IV
Etap IV
: integracja z siecią drogową
: integracja z siecią drogową
Zgeokodowane
Zgeokodowane
dane zewnętrzne (choć ich położenie jest
dane zewnętrzne (choć ich położenie jest
ściśle określone geograficznie) aby mogły być wykorzystane
ściśle określone geograficznie) aby mogły być wykorzystane
w dalszych obliczeniach muszą zostać
w dalszych obliczeniach muszą zostać
powiązane z
powiązane z
istniejącą siecią drogową
istniejącą siecią drogową
. Powiązanie realizuje się
. Powiązanie realizuje się
poprzez przypisanie każdemu wczytanemu obiektowi
poprzez przypisanie każdemu wczytanemu obiektowi
najbliższego mu numeru węzła
najbliższego mu numeru węzła
sieci drogowej
sieci drogowej
Konieczne przy tej operacji są pewne
Konieczne przy tej operacji są pewne
modyfikacje sieci
modyfikacje sieci
drogowej lub
drogowej lub
przyjęcie pewnych uproszczeń
przyjęcie pewnych uproszczeń
w
w
przypadkach gdy lokalizacje obiektów znacznie odbiegają
przypadkach gdy lokalizacje obiektów znacznie odbiegają
od istniejących węzłów sieci drogowej. W przypadkach
od istniejących węzłów sieci drogowej. W przypadkach
zagadnień miejskich pojawia się problem
zagadnień miejskich pojawia się problem
niejednoznaczności przyporządkowania (metody
niejednoznaczności przyporządkowania (metody
geometryczne często zawodzą obiekty często znajdują się w
geometryczne często zawodzą obiekty często znajdują się w
równej lub nieistotnie różniącej się odległości od różnych
równej lub nieistotnie różniącej się odległości od różnych
węzłów)
węzłów)
9
Rozwiązywanie problemów logistycznych
Rozwiązywanie problemów logistycznych
z wykorzystaniem systemów
z wykorzystaniem systemów
GIS
GIS
Etap V
Etap V
: selekcja danych
: selekcja danych
Najczęściej koniecznym etapem pracy z danymi
Najczęściej koniecznym etapem pracy z danymi
pochodzącymi z systemów bazodanowych jest
pochodzącymi z systemów bazodanowych jest
selekcja danych przeznaczonych do dalszych obliczeń
selekcja danych przeznaczonych do dalszych obliczeń
(wybór tylko części danych, podział na grupy
(wybór tylko części danych, podział na grupy
np
np
.
.
dostawców i odbiorców itp.)
dostawców i odbiorców itp.)
Zazwyczaj problemy bazują na podzbiorach
Zazwyczaj problemy bazują na podzbiorach
istniejących obiektów (
istniejących obiektów (
np
np
. w danym dniu obsługujemy
. w danym dniu obsługujemy
tylko część klientów, dysponujemy tylko pewną
tylko część klientów, dysponujemy tylko pewną
częścią taboru itp.)
częścią taboru itp.)
Mechanizmy selekcji pozwalają na uzyskanie dużej
Mechanizmy selekcji pozwalają na uzyskanie dużej
uniwersalności tworzonych rozwiązań jeden
uniwersalności tworzonych rozwiązań jeden
mechanizm obsługuje niezliczone
mechanizm obsługuje niezliczone
podwarianty
podwarianty
problemu głównego dając szanse na realizację
problemu głównego dając szanse na realizację
szybkich analiz wariantowych
szybkich analiz wariantowych
Rozwiązywanie problemów logistycznych
Rozwiązywanie problemów logistycznych
z wykorzystaniem systemów
z wykorzystaniem systemów
GIS
GIS
Etap VI
Etap VI
: obliczenia
: obliczenia
Uruchomienie właściwego narzędzia
Uruchomienie właściwego narzędzia
optymalizacyjnego i jego konfiguracja
optymalizacyjnego i jego konfiguracja
Wybór metody, warunków początkowych i ograniczeń.
Wybór metody, warunków początkowych i ograniczeń.
Powiązanie przygotowanych danych z odpowiednimi
Powiązanie przygotowanych danych z odpowiednimi
polami w oknach konfiguracyjnych (
polami w oknach konfiguracyjnych (
np
np
. wskazanie
. wskazanie
grupy dostawców i odbiorców; wskazanie nazw
grupy dostawców i odbiorców; wskazanie nazw
kolumn, w których przechowywane są wymagane dla
kolumn, w których przechowywane są wymagane dla
danego narzędzia wielkości
danego narzędzia wielkości
np
np
. wskazanie nazwy
. wskazanie nazwy
kolumny przechowującej informację o popycie ze
kolumny przechowującej informację o popycie ze
strony odbiorców, definiującej okna czasowe dostaw
strony odbiorców, definiującej okna czasowe dostaw
itp.)
itp.)
10
Rozwiązywanie problemów logistycznych
Rozwiązywanie problemów logistycznych
z wykorzystaniem systemów
z wykorzystaniem systemów
GIS
GIS
Etap VII
Etap VII
: obsługa wyników
: obsługa wyników
W wyniku zrealizowania obliczeń wygenerowane
W wyniku zrealizowania obliczeń wygenerowane
zostają duże ilości danych zarówno w postaci
zostają duże ilości danych zarówno w postaci
graficznej jak i tabelarycznej
graficznej jak i tabelarycznej
Większość wyników zapisywana jest w plikach
Większość wyników zapisywana jest w plikach
binarnych (typowych dla danej aplikacji, do
binarnych (typowych dla danej aplikacji, do
wykorzystania w przyszłości w dalszych analizach w
wykorzystania w przyszłości w dalszych analizach w
danym systemie)
danym systemie)
Bardzo często wykorzystywane są mechanizmy
Bardzo często wykorzystywane są mechanizmy
eksportu wyników w postaci tekstowej, graficznej lub
eksportu wyników w postaci tekstowej, graficznej lub
binarnej dla standardowych aplikacji (
binarnej dla standardowych aplikacji (
np
np
. Excel) w
. Excel) w
celu dalszego przetwarzania w zakresie
celu dalszego przetwarzania w zakresie
nieprzewidzianym w danym systemie lub w celu
nieprzewidzianym w danym systemie lub w celu
współpracy z narzędziami firm trzecich
współpracy z narzędziami firm trzecich
uzupełniających ofertę producenta systemu GIS
uzupełniających ofertę producenta systemu GIS
Rozwiązywanie problemów logistycznych
Rozwiązywanie problemów logistycznych
z wykorzystaniem systemów
z wykorzystaniem systemów
GIS
GIS
Etap VIII
Etap VIII
: analiza wyników
: analiza wyników
Najważniejszy z etapów pracy
Najważniejszy z etapów pracy
z systemem GIS.
z systemem GIS.
Od jakości analizy zależy trafność decyzji. Częstym
Od jakości analizy zależy trafność decyzji. Częstym
błędem decydentów jest nadmierne poleganie na
błędem decydentów jest nadmierne poleganie na
systemach komputerowych bez niezbędnej dozy
systemach komputerowych bez niezbędnej dozy
„zdrowego rozsądku” i konstruktywnej krytyki
„zdrowego rozsądku” i konstruktywnej krytyki
Na tym etapie należy maksymalnie wykorzystać
Na tym etapie należy maksymalnie wykorzystać
wbudowane mechanizmy wizualizacji
wbudowane mechanizmy wizualizacji
wyników z
wyników z
wykorzystaniem możliwości jakie dają systemy GIS
wykorzystaniem możliwości jakie dają systemy GIS
(nanoszenie uzyskanych informacji na mapy,
(nanoszenie uzyskanych informacji na mapy,
stosowanie symboli skalowalnych i map kolorów dla
stosowanie symboli skalowalnych i map kolorów dla
poprawienia jakości prezentacji wyników) w celu
poprawienia jakości prezentacji wyników) w celu
krytycznej oceny uzyskanych wyników
krytycznej oceny uzyskanych wyników
–
–
bardzo
bardzo
często dobra analiza wymusza zmianę uwarunkowań
często dobra analiza wymusza zmianę uwarunkowań
problemu, wprowadzenie dodatkowych ograniczeń i
problemu, wprowadzenie dodatkowych ograniczeń i
ponowne przeprowadzenie obliczeń
ponowne przeprowadzenie obliczeń
11
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
do rozwiązania klasycznego problemu
do rozwiązania klasycznego problemu
transportowego
transportowego
Niech będzie dane klasyczne zagadnienie transportowe
Niech będzie dane klasyczne zagadnienie transportowe
zdefiniowane w postaci arkusza kalkulacyjnego:
zdefiniowane w postaci arkusza kalkulacyjnego:
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
do rozwiązania klasycznego problemu
do rozwiązania klasycznego problemu
transportowego
transportowego
Ł
Ł
adujemy mapę Poznania (
adujemy mapę Poznania (
File
File
-
-
>Open
>Open
:
:
Poznań.map
Poznań.map
) i
) i
na warstwie ulic wyłączamy wyświetlanie nazw ulic
na warstwie ulic wyłączamy wyświetlanie nazw ulic
aby zwiększyć przejrzystość mapy.
aby zwiększyć przejrzystość mapy.
12
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
do rozwiązania klasycznego problemu
do rozwiązania klasycznego problemu
transportowego
transportowego
Wczytujemy dane z wyjściowego arkusza
Wczytujemy dane z wyjściowego arkusza
kalkulacyjnego (
kalkulacyjnego (
File
File
-
-
>Open
>Open
) wykorzystując
) wykorzystując
odpowiedni filtr importu (wybieramy filtr
odpowiedni filtr importu (wybieramy filtr
„Excel
„Excel
Worksheet
Worksheet
[*.
[*.
xls
xls
]”
]”
wczytujemy plik
wczytujemy plik
„
„
PT.xls
PT.xls
”
”
i
i
wybieramy
wybieramy
Arkusz1
Arkusz1
jako źródło danych).
jako źródło danych).
Po wczytaniu danych pojawia się okienko zapisu
Po wczytaniu danych pojawia się okienko zapisu
danych w postaci binarnej (wewnętrznej
danych w postaci binarnej (wewnętrznej
TransCAD’a
TransCAD’a
)
)
podajemy nazwę
podajemy nazwę
PT
PT
i zatwierdzamy.
i zatwierdzamy.
TransCAD po zrealizowaniu wielu operacji tworzy pliki
TransCAD po zrealizowaniu wielu operacji tworzy pliki
binarne z ich wynikami
binarne z ich wynikami
–
–
starajmy się
starajmy się
zachowywać
zachowywać
spójne nazewnictwo
spójne nazewnictwo
tak tworzonych plików.
tak tworzonych plików.
Umożliwia to późniejsze odwoływanie się do nich bez
Umożliwia to późniejsze odwoływanie się do nich bez
konieczności ponownego wykonywania pewnych
konieczności ponownego wykonywania pewnych
(czasem bardzo czasochłonnych) operacji
(czasem bardzo czasochłonnych) operacji
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
do rozwiązania klasycznego problemu
do rozwiązania klasycznego problemu
transportowego
transportowego
Geokodujemy
Geokodujemy
wczytane dane o
wczytane dane o
dostawcach
dostawcach
i
i
odbiorcach
odbiorcach
wykorzystując metodę
wykorzystując metodę
geokodowania
geokodowania
w
w
oparciu o adres
oparciu o adres
(
(
Tools
Tools
-
-
>
>
Locate
Locate
-
-
>
>
Locate
Locate
by
by
address
address
)
)
13
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
do rozwiązania klasycznego problemu
do rozwiązania klasycznego problemu
transportowego
transportowego
Jeśli procedura
Jeśli procedura
geokodowania
geokodowania
się powiedzie
się powiedzie
zobaczymy informację podsumowującą, w której
zobaczymy informację podsumowującą, w której
pozycja
pozycja
Records
Records
not
not
Located
Located
będzie
będzie
równa 0
równa 0
Wartość niezerowa oznacza problemy z ustaleniem
Wartość niezerowa oznacza problemy z ustaleniem
pewnych adresów
pewnych adresów
–
–
system wyświetli listę tych
system wyświetli listę tych
adresów i trzeba będzie po stwierdzeniu przyczyny
adresów i trzeba będzie po stwierdzeniu przyczyny
wykonać
wykonać
geokodowanie
geokodowanie
ponownie (tylko dla nie
ponownie (tylko dla nie
zlokalizowanych jeszcze adresów)
zlokalizowanych jeszcze adresów)
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
do rozwiązania klasycznego problemu
do rozwiązania klasycznego problemu
transportowego
transportowego
Kolejnym krokiem jest powiązanie wszystkich
Kolejnym krokiem jest powiązanie wszystkich
obiektów z najbliższymi węzłami sieci drogowej.
obiektów z najbliższymi węzłami sieci drogowej.
W tym celu należy
W tym celu należy
zmodyfikować tabelę
zmodyfikować tabelę
(
(
dodać
dodać
nową kolumnę
nową kolumnę
, w której zapamiętany zostanie
, w której zapamiętany zostanie
identyfikator najbliższego węzła sieci drogowej) W tym
identyfikator najbliższego węzła sieci drogowej) W tym
celu wyświetlamy dane (
celu wyświetlamy dane (
Datawiew
Datawiew
)
)
zgeokodowanej
zgeokodowanej
warstwy
warstwy
Dostawcy i Odbiorcy
Dostawcy i Odbiorcy
a następnie
a następnie
uruchamiamy
uruchamiamy
edytor
edytor
struktrury
struktrury
tabeli
tabeli
i
i
dodajemy
dodajemy
nowe pole
nowe pole
o nazwie
o nazwie
node_id
node_id
(nazwa jest
(nazwa jest
nieprzypadkowa
nieprzypadkowa
–
–
takiej nazwy oczekuje w wielu
takiej nazwy oczekuje w wielu
okienkach dialogowych system TransCAD
okienkach dialogowych system TransCAD
–
–
jeśli je
jeśli je
znajdzie w naszych danych okienka te zostaną
znajdzie w naszych danych okienka te zostaną
automatycznie uzupełnione jeśli dane nazwiemy
automatycznie uzupełnione jeśli dane nazwiemy
inaczej będziemy za każdym razem musieli je
inaczej będziemy za każdym razem musieli je
wskazywać)
wskazywać)
14
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
do rozwiązania klasycznego problemu
do rozwiązania klasycznego problemu
transportowego
transportowego
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
do rozwiązania klasycznego problemu
do rozwiązania klasycznego problemu
transportowego
transportowego
Następnie wykonujemy operację automatycznego
Następnie wykonujemy operację automatycznego
zapisania w nowo utworzonej (i zaznaczonej) kolumnie
zapisania w nowo utworzonej (i zaznaczonej) kolumnie
informacji o
informacji o
najbliżej położonych węzłach
najbliżej położonych węzłach
sieci
sieci
drogowej (
drogowej (
Edit
Edit
-
-
>Fill
>Fill
-
-
>Tag
>Tag
)
)
15
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
do rozwiązania klasycznego problemu
do rozwiązania klasycznego problemu
transportowego
transportowego
Kolejnym etapem jest selekcja danych przeznaczonych
Kolejnym etapem jest selekcja danych przeznaczonych
do dalszych obliczeń (
do dalszych obliczeń (
podział na podzbiory
podział na podzbiory
:
:
Dostawcy
Dostawcy
i
i
Odbiorcy
Odbiorcy
). Podział na grupy definiuje w
). Podział na grupy definiuje w
naszych danych kolumna
naszych danych kolumna
Dostawca
Dostawca
wartość
wartość
1
1
w tym
w tym
polu oznacza dostawcę wartość
polu oznacza dostawcę wartość
0
0
odbiorcę
odbiorcę
. Podziału
. Podziału
danych na podzbiory dokonujemy poprzez menu
danych na podzbiory dokonujemy poprzez menu
Selection
Selection
-
-
>
>
Select
Select
by
by
condition
condition
.
.
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
do rozwiązania klasycznego problemu
do rozwiązania klasycznego problemu
transportowego
transportowego
Dokonujemy
Dokonujemy
modyfikacji wyświetlania
modyfikacji wyświetlania
utworzonych
utworzonych
grup (
grup (
Selection
Selection
-
-
>
>
Settings
Settings
) zmieniając kolorystykę i
) zmieniając kolorystykę i
dodając identyfikatory w postaci nazw dostawców i
dodając identyfikatory w postaci nazw dostawców i
klientów (dla zwiększenia czytelności):
klientów (dla zwiększenia czytelności):
16
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
do rozwiązania klasycznego problemu
do rozwiązania klasycznego problemu
transportowego
transportowego
Uruchomienie narzędzia służącego rozwiązywaniu
Uruchomienie narzędzia służącego rozwiązywaniu
klasycznego problemu transportowego musi zostać
klasycznego problemu transportowego musi zostać
poprzedzone utworzeniem macierzy kosztów
poprzedzone utworzeniem macierzy kosztów
(na
(na
podstawie najkrótszych odległości). Opcja dostępna z
podstawie najkrótszych odległości). Opcja dostępna z
menu
menu
Routing
Routing
/
/
Logistics
Logistics
-
-
>Cost
>Cost
matrix
matrix
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
do rozwiązania klasycznego problemu
do rozwiązania klasycznego problemu
transportowego
transportowego
W wyniku zatwierdzenia poprzednio przedstawionej
W wyniku zatwierdzenia poprzednio przedstawionej
konfiguracji obliczania macierzy kosztów powstaje
konfiguracji obliczania macierzy kosztów powstaje
macierz określająca odległości pomiędzy dostawcami a
macierz określająca odległości pomiędzy dostawcami a
odbiorcami, o postaci:
odbiorcami, o postaci:
Jej czytelność można zwiększyć wskazując dowolny
Jej czytelność można zwiększyć wskazując dowolny
nagłówek numeryczny i z menu podręcznego opcję
nagłówek numeryczny i z menu podręcznego opcję
Labels
Labels
a następnie definiując
a następnie definiując
zastępowanie
zastępowanie
identyfikatorów liczbowych przez nazwy obiektów:
identyfikatorów liczbowych przez nazwy obiektów:
17
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
do rozwiązania klasycznego problemu
do rozwiązania klasycznego problemu
transportowego
transportowego
Czytelność macierzy można zwiększyć wskazując
Czytelność macierzy można zwiększyć wskazując
dowolny nagłówek numeryczny i z menu podręcznego
dowolny nagłówek numeryczny i z menu podręcznego
opcję
opcję
Labels
Labels
a następnie definiując zastępowanie
a następnie definiując zastępowanie
identyfikatorów liczbowych przez nazwy obiektów:
identyfikatorów liczbowych przez nazwy obiektów:
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
do rozwiązania klasycznego problemu
do rozwiązania klasycznego problemu
transportowego
transportowego
Dysponując macierzą kosztów można uruchomić
Dysponując macierzą kosztów można uruchomić
narzędzie rozwiązywania zagadnienia transportowego
narzędzie rozwiązywania zagadnienia transportowego
(
(
Routing
Routing
/
/
Logistics
Logistics
-
-
>The
>The
Transportation
Transportation
Problem
Problem
) i skonfigurować wymagane opcje:
) i skonfigurować wymagane opcje:
18
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
do rozwiązania klasycznego problemu
do rozwiązania klasycznego problemu
transportowego
transportowego
Uruchomienie procedury optymalizacyjnej następuje
Uruchomienie procedury optymalizacyjnej następuje
po skonfigurowaniu parametrów w oknie
po skonfigurowaniu parametrów w oknie
The
The
Transportation
Transportation
Problem
Problem
i kliknięciu przycisku OK.
i kliknięciu przycisku OK.
Pliki z wynikami obliczeń zapisywane są na dysku i
Pliki z wynikami obliczeń zapisywane są na dysku i
przedstawiane zarówno w klasyczny sposób
przedstawiane zarówno w klasyczny sposób
tabelaryczny jak i dużo czytelniejszy graficzny
tabelaryczny jak i dużo czytelniejszy graficzny
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
Przykład wykorzystania systemu TransCAD
do rozwiązania klasycznego problemu
do rozwiązania klasycznego problemu
transportowego
transportowego
Na mapie uzyskujemy nie tylko informację o trasach
Na mapie uzyskujemy nie tylko informację o trasach
przejazdów ale również o ilości przewożonego towaru
przejazdów ale również o ilości przewożonego towaru
(symbole skalowane
(symbole skalowane
–
–
większy przepływ, szersza linia)
większy przepływ, szersza linia)