Анализ существующих программно-информационных картографических систем

№56-1,

технические науки

В статье рассматриваются распространенные картографические системы. Проведен сравнительный анализ программных продуктов на основе нескольких критериев: методов ввода информации о маршрутах; скорости обработки данных; ориентированности на проведение исследований показателей, характеризующих маршрутную систему; территориального покрытия; времени, затрачиваемого на составление маршрута. Данный анализ показал, что только три программных продукта имеют значения интегрального показателя качества, превышающего базовое значение.

Похожие материалы

В настоящее время существует большое количество разнообразных картографических сервисов. Часть из них созданы поисковыми сервисами, другая часть – специализированными организациями. В настоящее время данные сервисы объединяют в себе функции атласа, GPS-устройства и навигатора [7].

Картографические системы предоставляют детальную информацию и содержат те же данные, что и обычный атлас – наименования городов, улиц, номера домов, кроме того, места остановок общественного транспорта [9].

Зачастую онлайн-карты обладают дополнительной информацией, например, предоставляют сведения о том, где расположены те или иные организации. Ряд специализированных карт также могут предоставить данные о маршрутах общественного транспорта [7].

Одними из самых распространенных являются следующие программно-информационные системы:

  1. 2gis.ru – бесплатный электронный справочник предприятий с интерактивной картой города. Система содержит в себе карту, справочник организаций, информацию о маршрутах общественного транспорта, линейку для измерения расстояний, а также отображает пробки в некоторых городах. Работает на API 2ГИС [10]. Для каждой организации в справочнике указан адрес, телефон, время работы, ссылка на сайт учреждения и расположение входа в здание. Кроме этого, может содержаться информация, которая является специфической для определенной организации. Например, способы оплаты, виды кухни (для заведений общепита), список предоставляемых услуг и т.д.
  2. wikiroutes.info – справочник по транспорту всего мира, редактируемый пользователями. Система прокладывает маршруты между двумя точками и определяет номера общественного транспорта в заданном радиусе. Приложение предоставляет возможность создавать маршруты. В его основе лежат карты Google [14]. Пользователи могут осуществлять поиск всех маршрутов в заданной области карты в необходимом радиусе или определять путь необходимого маршрута, используя поиск по базе существующего транспорта.
  3. rusmap.ru – поисковый каталог по региональным ресурсам сети Интернет. Система нацелена на пользователей, которые интересуются жизнью российских регионов, в том числе, их политической и экономической стороной. Сервис направлен на организацию субъектов Российской Федерации. Каждый субъект характеризуется определёнными позициями: «Общие сведения и органы власти», «СМИ», «Партии, общественные движения», «Персональные странички», «Территории» и «Прочее» [12].
  4. topplan.ru – информационно-справочная система с частым обновлением баз данных и карт. В данной системе применяется технология по всему циклу создания баз данных: от момента получения информации до проектирования и формирования хранилищ данных. Topplan предназначен для прокладки оптимальных маршрутов, автоматизации учета плановых маршрутов, которые создает логист организации с небольшим количеством машин и точек развозки, а также с целью расчета стоимости доставки в зависимости от километража [13].
  5. arcgis.com – семейство геоинформационных программных продуктов американской компании ESRI. ArcGIS предназначен для большого количества пользователей для работы с геоинформационными проектами, которые обладают централизованными хранилищами для дальнейшей публикации карт в Интернете. ArcGIS предоставляет способ простого формирования данных, карт, глобусов и моделей в программных продуктах, затем публиковать их и применять в прикладных приложениях, в веб-браузерах и мобильных устройствах [11].

Проведем сравнительный анализ указанных выше программных продуктов. Для сравнительного анализа выберем следующие критерии:

  1. A1 – методы ввода информации о маршрутах;
  2. A2 –скорость обработки данных;
  3. A3 – ориентированность на проведение исследований показателей, характеризующих маршрутную систему;
  4. A4 – территориальное покрытие;
  5. A5 – время, затрачиваемое на составление маршрута.

Веса критериев определим с помощью процедуры Саати [1-3, 6, 8].

Правила формирования матрицы парных сравнений критериев указаны в таблице 1.

Таблица 1. Значения коэффициентов матрицы парных сравнений

Xij

Значение

1

i-ый и j-ый критерий примерно равноценны

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 и весовые коэффициенты критериев приведены в таблице 2.

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

A1

A2

A3

A4

A5

Среднее геометрическое

Веса критериев

A1

1

5

3

1

1/5

1.24

0.21

A2

1/5

1

7

9

1/7

1.12

0.19

A3

1/3

1/7

1

3

3

0.84

0.14

A4

1

1/9

1/3

1

1/7

0.33

0.06

A5

5

7

1/3

7

1

2.41

0.40

Сумма

Сумма

5.94

На рисунке 1 показана диаграмма весовых коэффициентов для заданных критериев.

Весовые коэффициенты критериев качества
Рисунок 1. Весовые коэффициенты критериев качества

Проведем проверку матрицы попарных сравнений на непротиворечивость [4, 6].

Определим суммы столбцов матрицы парных сравнений:

R1=7.5; R2=13.24; R3=11.67; R4=21; R5=4.48.

Путем суммирования произведений сумм столбцов матрицы на весовые коэффициенты альтернатив определяется вспомогательная величина L = 8.77.

Затем рассчитывается индекс согласованности ИС = (L-N)/(N-1) = 0.94.

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

Отношение согласованности ОС=ИС/СлС = 0.12. не превышает показателя, равного 0.2, поэтому уточнение матрицы парных сравнений не требуется [5].

Применяя полученные коэффициенты определим интегральный показатель качества для программных продуктов расчета метрических характеристик:

Для этого воспользуемся категориальной шкалой от 0 до 7 (где 0 – качество не удовлетворительно, 7 – предельно достижимый уровень качества на современном этапе) для функциональных возможностей программных продуктов [8].

Полученные значения весовых коэффициентов ai соответствующие функциональным возможностям продуктов:

  1. A1 – методы ввода информации о маршрутах: a1 = 0.21;
  2. A2 – скорость обработки данных: a2 = 0.19;
  3. A3 – ориентированность на проведение исследований показателей, характеризующих маршрутную систему: a3 = 0.14;
  4. A4 – территориальное покрытие: a4 = 0.06;
  5. A5 – время, затрачиваемое на составление маршрута: a5 = 0.40,

где ∑ai = 1.

Рассчитаем (по введенной шкале) количественные значения функциональных возможностей Xij и интегральный показатель качества [5] для каждого программного продукта (таблица 3).

Таблица 3. Интегральные показатели качества

i

Критерии

Весовые коэффициен-ты

ai

Программные продукты

Базовые значения

2gis

wikiroutes

rusmap

topplan

arcgis

Xi1

Xi2

Xi3

Xi4

Xi5

Xi0

1

Методы ввода информации о маршрутах

0.21

4

7

2

1

4

3.6

2

Скорость обработки данных

0.19

6

6

3

2

4

4.2

3

Ориентированность на проведение исследований показателей, характеризующих маршрутную систему

0.14

2

1

0

0

1

0.8

4

Территориальное покрытие

0.06

6

5

3

2

5

4.2

5

Время, затрачиваемое на составление маршрута

0.40

5

6

4

3

5

4.6

Интегральный показатель

качества Qj

4.62

5.45

2.77

1.91

4.04

3.83

Интегральный показатель качества равен: Qj=∑ai*Xij (для j-го программного продукта) [6].

Лепестковая диаграмма интегрального показателя качества для каждого программного средства приведена на рисунке 2.

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

На рисунке 3 показана лепестковая диаграмма значений характеристик качества функциональных возможностей.

Сравнительный анализ инструментальных средств показал, что только 2gis, wikiroutes, arcgis имеют значения интегрального показателя качества, равные 4.62, 5.45, 4.04, которые превышают базовое значение.

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

Исходя из полученных результатов, можно сделать вывод, что необходима система, которая сочетала бы в себе все плюсы функционала рассмотренных инструментальных средств и позволяла бы определять данные, необходимые для исследования транспортной сети.

Список литературы

  1. Абакаров А.Ш., Сушков Ю.А. Двухэтапная процедура отбора перспективных альтернатив на базе табличного метода и метода анализа иерархий // Бюллетень СпбГУ. №7. 2008. С.4-6.
  2. Ахметов О.А., Мжельский М.Б. Метод анализа иерархий как составная часть методологии проведения оценки недвижимости // Актуальные вопросы оценочной деятельности. №8. 2007. С.2-3.
  3. 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.
  4. 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.
  5. Рыбанов А.А. Анализ базовых возможностей программных продуктов для исследования метрических характеристик баз данных // NovaInfo.Ru. 2015. Т. 2. № 33. С. 20-28.
  6. Рыбанов А.А. Определение весовых коэффициентов сложности тем учебного курса на основе алгоритма Саати // Педагогические измерения. 2014. № 4. С. 21-28.
  7. Рыбанов А.А., Бунеев И.Р. Обмен данными между базой данных и приложением с Google Maps API // APRIORI. Cерия: Естественные и технические науки. 2016. № 5. С. 11.
  8. 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.
  9. Тикунов В.С. Основы геоинформатики. // В двух книгах. Книга 2. М.: Издательский центр "Академия". 2004. С.480.
  10. ГИС – Онлайн навигатор, карты, справочник. - URL: https://2gis.ru
  11. ArcGIS – семейство геоинформационных программных продуктов. - URL: https://www.arcgis.com
  12. Rusmap – поисковый каталог по региональным ресурсам. - URL: http://rusmap.ru
  13. Topplan – информационно-справочная система. - URL: http://www.topplan.ru
  14. WikiRoutes – Справочник общественного транспорта. - URL: http://wikiroutes.info