Анализ программ моделирующих транспортные потоки методом Саати

NovaInfo 60, с.46-51, скачать PDF
Опубликовано
Раздел: Технические науки
Язык: Русский
Просмотров за месяц: 2
CC BY-NC

Аннотация

В данной статье рассматриваются аналоги программ для моделирования транспортных потоков. Эти программы анализируются с помощью иерархической аналитической процедуры Саати. В итоге проверим удовлетворяют ли рассмотренные программы интегральному показателю качества, основываясь на потребности пользователя.

Ключевые слова

КРИТЕРИЙ КАЧЕСТВА, ИНТЕГРАЛЬНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ КАЧЕСТВА, СААТИ, ТРАНСПОРТНЫЕ ПОТОКИ

Текст научной работы

Актуальность работы определяется возрастающим ежегодно потоком транспорта, а следовательно огромной загруженностью транспортной сети. Для моделирования транспортных потоков используются различные программных средства, позволяющие моделировать поток автомобилей и управлять им.

Задача данной работы состоит в определении весовых коэффициентов критериев качества методом экспертных оценок с помощью иерархической аналитической процедуры Саати [1,4], благодаря которой мы проанализируем несколько программных продуктов, связанных с моделированием транспортных потоков и проверим удовлетворяют ли они интегральному показателю качества, а также получим количественные значения критериев качества [2,3,5].

Основываясь на потребностях пользователей по отношению к программным средствам, обеспечивающих моделирование транспортных потоков выберем следующие показатели в качестве критериев для сравнительного анализа аналогов программ:

  1. A1 — Нахождение оптимальных режимов светофоров регулирования для 1 перекрестка;
  2. A2 — Загрузка карты или изображения дорог или перекрестков;
  3. A3 — Точность обработки данных;
  4. A4 — Задание входного потока автомобилей;
  5. A5 — Скорость обработки данных.

Используем аналитическую иерархическую процедуру Саати для определения веса каждого критерия качества [3,6,7].

Правила заполнения матрицы парных сравнений представлены в таблице 1.

Таблица 1. Значения коэффициентов матрицы парных сравнений

Xij

Значение

1

i-ый критерий примерно равноценен j-му

3

i-ый критерий немного предпочтительнее j-го

5

i-ый критерий предпочтительнее j-го

7

i-ый критерий значительно предпочтительнее j-го

9

i-ый критерий явно предпочтительнее j-го

Матрица парных сравнений, средние геометрические и веса критериев представлены в таблице 2.

Таблица 2. Матрица парных сравнений, средние геометрические и веса критериев

A1

A2

A3

A4

A5

Среднее геометрическое

Веса критериев

A1

1

3/1

5/1

7/1

9/1

3,94

0,51

A2

1/3

1

3/1

5/1

7/1

2,04

0,26

A3

1/5

1/3

1

3/1

5/1

1

0,13

A4

1/7

1/5

1/3

1

3/1

0,49

0,06

A5

1/9

1/7

1/5

1/3

1

0,25

0,03

Диаграмма весовых коэффициентов для критериев A1, A2, A3, A4, A5 представлена на рисунке 1.

Весовые коэффициенты критериев качества
Рисунок 1. Весовые коэффициенты критериев качества

Проведем проверку матрицы парных сравнений на непротиворечивость.

Суммы столбцов матрицы парных сравнений:

R1=1,79; R2= 4,68; R3= 9,53; R4= 16,33; R5=25.

Рассчитаем вспомогательную величину L, просуммировав произведения сумм столбцов матрицы и весовые коэффициенты: L = 4.27.

Индекс согласованности I=\frac{L-N}{N-1}=0.09.

Величина случайной согласованности для размерности матрицы парных сравнений: S = 1.12.

Отношение согласованности О=\frac{I}{S}=0.08. не превышает 0.2, поэтому уточнение матрицы парных сравнений не требуется.

Используя полученные коэффициенты, определим интегральный показатель качества для следующих программных продуктов, направленных на моделирование транспортных потоков:

  1. Transyt;
  2. Дорожный менеджер;
  3. Vissim;
  4. Arcady;
  5. Aimsun.

Выберем категориальную шкалу от 0 до 7 (где 0 — качество не удовлетворительно, 7 — предельно достижимый уровень качества) для функциональных возможностей выбранных программ [4,8].

Значения весовых коэффициентов ai, соответствующие функциональным возможностям аналогов программ:

  1. Нахождение оптимальных режимов светофоров регулирования для 1 перекрестка: a1 = 0,51;
  2. Загрузка карты или изображения дорог или перекрестков: a2 = 0,26;
  3. Точность обработки данных: a3 = 0,13;
  4. Задание входного потока автомобилей: a4 = 0.06;
  5. Скорость обработки данных: a5 = 0.03.

где \sum a_i=1.

По выбранной шкале определим количественные значения функциональных возможностей Xij (таблица 3) и вычислим интегральные показатели качества для выбранных программ.

Таблица 3. Интегральные показатели качества

Критерии

Весовые коэффициенты

Программные продукты

Базовые значения

Transyt

Дорожный менеджер

Vissim

Arcady

Aimsun

Нахождение оптимальных режимов светофоров регулирования для 1 перекрестка

0.51

7

7

5

5

4

5.6

Загрузка карты или изображения дорог или перекрестков

0.26

6

6

4

4

6

5.2

Точность обработки данных

0.13

6

5

5

4

2

4.4

Задание входного потока автомобилей

0.06

5

3

2

0

1

2.2

Скорость обработки данных

0.03

7

7

6

6

5

6.2

Интегральные показатель качества Q

6.48

6.22

4.58

4.32

4.11

5.14

где Q_j=\sum a_i\cdot X_{ij} — интегральный показатель качества для j-го программного продукта.

Построим лепестковую диаграмму интегрального показателя качества каждого программного продукта (рисунок 2).

Лепестковая диаграмма интегральных показателей качества программ
Рисунок 2. Лепестковая диаграмма интегральных показателей качества программ

Значения характеристик функциональных возможностей (критериев) представлена в виде лепестковой диаграммы на рисунке 3.

Лепестковая диаграмма значений функциональных характеристик
Рисунок 3. Лепестковая диаграмма значений функциональных характеристик

Сравнительный анализ программных продуктов для моделирования транспортных потоков показал, что из всех программных аналогов только Transyt и Дорожный менеджер имеет значение интегрального показателя качества, превышающий базовое значение, а у остальных программных аналогов оно оказалось ниже. Предлагаемая методика экспертной оценки программных продуктов позволила количественно оценить их качество с точки зрения уровня реализуемых функций и позволит выявить функции, которые не удовлетворительно реализованы в некоторых рассматриваемых программных продуктах.

Читайте также

Список литературы

  1. Богушенков А.С., Рыбанов А.А. Разработка и исследование алгоритмов автоматизированной системы учета и поиска информации по пакетам труб на основе технологии QR-кода // Молодой ученый. 2015. № 4 (84). С. 47-52.
  2. Кондрацкий Д.Е., Рыбанов А.А. Исследование методов и алгоритмов автоматизированной системы оценки альтернативных вариантов методом Т.Саати // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 3. № 46. С. 107-116.
  3. Рыбанов А. Определение весовых коэффициентов сложности тем учебного курса на основе алгоритма Cаати // Педагогические измерения. 2014. № 4. С. 21-28.
  4. Рыбанов А.А., Макушкина Л.А. Технология определения весовых коэффициентов сложности тем дистанционного курса на основе алгоритма Саати // Открытое и дистанционное образование. 2016. № 1 (61). С. 69-79.
  5. Сова Е. В., Рыбанов А. А. Сравнительный анализ библиотек генерации отчётов в веб-ориентированных информационных системах // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. -2012. -№ 7. -C. 167.
  6. Моисеев Ю.И., Рыбанов А.А. Подходы к автоматизации деятельности автошкол и количественной оценке навыков вождения // NovaInfo.Ru. 2016. Т. 2. № 43. С. 17-21.
  7. Рыбанов А.А., Усмонов М.С.О., Попов Ф.А., Ануфриева Н.Ю., Бубарева О.А. Информационные системы и технологии // Научный редактор: И. А. Рудакова; Редакционная коллегия: Рудакова И.А., Гребенщиков Г.Ф., Акутина С.П., Краснолуцкий В.П. / Центр научной мысли (г. Таганрог). Москва, 2013. Том Часть 4 Информационные системы и технологии.
  8. Морозов А.О., Рыбанов А.А. Экспертная оценка программных продуктов для расчета метрических характеристик физической схемы базы данных // Современные научные исследования и инновации. 2015. № 1-1 (45). С. 97-102.

Цитировать

Сокуров, П.Д. Анализ программ моделирующих транспортные потоки методом Саати / П.Д. Сокуров, А.А. Рыбанов, М.В. Фадеева. — Текст : электронный // NovaInfo, 2017. — № 60. — С. 46-51. — URL: https://novainfo.ru/article/11312 (дата обращения: 02.12.2022).

Поделиться