אוניברסיטת בראיל – מחלקה לניהול יסודות מערכות תובלה ושינוע ,מרצה :אור נחו נוסחאות ומושגי נוסחאות /גרפי /קיצורי נושא q = S*D D ) Dj S = S f * (1 − D2 ) Dj q = S f * (D − S2 ) Sf q = D j * (S − Sf מבוא 2 Dj = Sq = Dq 2 b q t = t 0 * 1 + a * C ⇒ ax 2 + bx + c = 0 2 b − 4 ac 2a t2 , t1 −b ± = x1, 2 – זמ נסיעה בכביש – x2 , x1מספר רכבי – αסה"כ מספר רכבי תכנו תחבורה x1 + x2 = α ⇒ x1 = α − x2 ) t1 = f (x1 ) ⇒ f (x1 ) = f (x2 t2 = f (x2 ) t1 = t2 – Oסיבוכיות )גודל הקלט( – Gגר* – Vקודקודי – Eקבוצת קשתות E גרפי ורשתות , עצי פורשי – מספר קשתות AD 5 CE 5 DF 6 AB 7 BE 7 BC 8 EF 8 DB 9 EG 9 FG 11 DE 15 מושגי – Sמהירות )ק"מ/שעה( – qזרימה/נפח )רכבי /שעה( – Dצפיפות )רכבי /ק"מ( – Cקיבולת )יר"מ/נתיב/שעה( – tזמ נסיעה )שעה( – S fמהירות חופשית )נתו קבוע( ,אי רכבי אחרי שמפריעי – D jצפיפות מקסימאלית )נתו קבוע( ,בה עומדי בפקק – S qמהירות בה מגיעי לזרימה מקסימאלית – Dqצפיפות עליה תוכנ הכביש חשיבות :הסתכלות ארוכת טווח ,מה יהיה היק* התנועה במקו מסוי .מנסי לעמוד את ההשפעות.משפיעה על החלטות איש לוגיסטיקה. שלבי בתכנו התחבורה :יצירה )נסיעות שמקור בבית( ומשיכה )מקור אינ בבית( ,ביקוש והיצע , פילוג נסיעות )מסלול נסיעה מהמקור ליעד( ,פיצול נסיעות )אמצעי נסיעה( , הצבה ברשת )בהתא לזמ הנסיעה /קבלת החלטות(. שיווי משקל משתמש ) : (User Equilibriumהתנהגות טבעית של נהגי ,שוויו בי עלות/זמ נסיעה. דטרמיניסטי – א* אחד לא יצליח לשפר ,סטוכסטי – א* אחד לא יחשוב לשפר. מינימו זמ נסיעה כולל ) : (System Optimumשימוש אופטימאלי ברשת )שוויו בי עלויות שוליות( ,לגרו למשתמשי לנסוע לפי תכנו. פעילות לריסו ביקוש לנסיעות :כביש אגרה ,אגרת גודש )בשעת עומס( ,נתיב תחבורה ציבורית ) HOV ,תמריצי לכלי רכב מלאי ( ) HOT ,אגרה /קנס לכלי רכב לא מלאי ( ,בקרת תנועה ע"י גל אדו /ירוק. פרדוקס ) Braessבראס( :ישנ מצבי שהוספת כביש חדש תוביל למצב גורע יותר בגלל התנהגות של נהגי )(U.E. שבא ע"י ביטוי בשיווי משקל. מושגי :דרגה ) : (degreeמספר קשתות המחוברות לקודקוד .משקל :ער כלשהו המשוי לקודקוד או לקשת .מסלול ) – (pathרצ* קשתות ,מקודקוד אחד לקודקוד אחר ללא חזרה על קשתות .רשת – גר* שיש לו מאפייני מספריי לקודקודי ולקשתות .גר! :אוס* קודקודי וקשתות .גר! מעגלי :ע לולאות )) (cycleיותר ממסלול אחד בי 2קודקודי ( .גר! קשיר )מחובר( :קיי מסלול בי קודקודי בגר* .ע" :גר* קשיר ללא לולאות ,יער :גר* ללא לולאות ,מספר עצי .ע" פורש :תת גר* קשיר של גר* נתו ע קבוצת קודקודי זהה )מכיל כל קודקודי הגר*( מאפייני רשת :שימוש ב) GISממ"ג – מערכת מידע גיאוגרפית( .דוגמאות :זמ נסיעה,מרחק,מגבלות,סיכוני )חומ"ס וכו'(,עלות הנסיעה,צמתי ורמזורי ,נו* מטריצה שכנויות ) : (adjacencyמייצגת איזה קודקוד מחובר לקודקוד אחר )מספר A ts P o r e s M in im a li קשתו ביניה ( ללא ביטוי לער קשתות (A lg o r itm s h e l C r o s k e l) : מטריצת מפגשי ) : (incidenceקשר בי קודקודי לקשתות )בי איזה 2קודקוד י ) G = (V , E ) ⇒ O ( E מחוברת קשת( גר! מכוו :יש כיוו לכל הקשתות )גר* לא מכוו – מטריצה סימטרית ,משקלי זהי 1 AB m in לחלוטי(. 2 BC ... ע" פורש מינימאלי :ע ,פורש ע ס משקל קשתות שלו מינימאלי .מדרגי קשתות 3 AC ..... לפי משקל ,מוסיפי אות לגר* מקט לגדול ללא יצירת לולאות. 4 BA m ax מרכיבי תנועה :רכב ,נהג ,חוק ,דר : Intermodalityשילוב של מספר סוגי הובלות ודרכי הובלה רמת מינוע :מדד שמבטא את מס' כלי רכב ל 1000אנשי במדינה .יכול לתת ניבוי עתידי ובהתא לכ נית לתכנ תשתיות ולצפות לעומסי עתידיי .נות אינדיקציה על צמיחה הכלכלית ומאפשר לבצע השוואה בי מדינות. סוגי דרכי :מהירות )ללא רמזורי ( ,עורקיות )כמו מהירה ,ע רמזורי ( ,מאספות )בתו עיר 70 ,קמ"ש( ,מקומיות )עירוניי /שכונתיי 50 ,קמ"ש ,הכי נגישות דר :כל שטח שאפשר לעבור בו )יבשתי/ימי/אווירי( מיסעה " :הכביש",חומר פיזי נתיב :טור מכוניות בכיוו אחד הפרדה כלי רכב )ויסות( :ניהול כלי רכב שכל אחד יסע בזמ שלו ובכיוו שלו .בזמ )תמרור/רמזור – זול,אבל פוגע בזרימת רכבי ופחות בטיחותי( .במרחב )מחל*/גשר , מאפשר נסיעה רצופה ,אבל יקר ותופס שטח( גיאומטריה )של כביש( :התאמת כלי רכב לכביש ולהפ ,אחת התכונות שנדרש להתחשב בה בתכנו כביש. מטרת איש לוגיסטיקה :לתכנ נסיעה לפי זמ )=עלות( ולא לפי מרחק מסלול :שטח רצי* במיסעה רציפה יר"מ :יחידת רכב משווה )יחס בי כלי רכב פרטי לשאר כלי רכב( קיבולת :רכב פרטי בנתיב לשעה מהירות חופשית :אי רכבי אחרי שמפריעי צפיפות מקסימאלית :בה עומדי בפקק צפיפות עליה תוכנ הכביש :צפיפות בה מקבלי זרימה מקסימאלית M is k a l K esh et A lg o ritm s h e l D ijk s tra : ) O ( V ⇒ E = n − 1 M a s lu l A AD CB המסלול הקצר AD C AD ) G = (V , E ⇒ M isk a l V = n K odkod . ..... A B ... .. C D Algoritm shel Floyd-Warshal : ) G = (V , E) ⇒ O( V3 dk −1 (i, j) , dk (i, j) = min dk −1 (i, k ) + dk −1 (k , j) תשע"א – Dמטריצת מרחקי – D 0מטריצת מרחקי קיימת אלגורית חמדני :אלגורית איטרטיבי שבכל שלב בוחר את הצעד שנות את מירב התועלת ,ללא התחשבות בהשלכות בחירה הזאת על אפשרויות עתידיות. אלגורית של דיקסטרה :מקודקוד אחד לשאר קודקודי )ללא קשתות במשקל שלילי(.אלגורית חמדני .ערכי חיוביי בלבד. אלגורית פלויד #וורשאל :מסלול קשר ביותר בי כל 2זוגות קודקודי בגר* ממושקל ומכוו )ע קשתות במשקל שלילי ; ללא מעגלי שליליי ( מסלול קצר ביותר ברשת סטוכסטית ) :אקראית( .לבחו פתרונות אפשריי והא יש חשיבות קריטית לזמ ההגעה עמוד 1מתו 2 אנטולי יגורוב © אוניברסיטת בראיל – מחלקה לניהול יסודות מערכות תובלה ושינוע ,מרצה :אור נחו נוסחאות ומושגי נושא GIS נוסחאות /גרפי /קיצור – GISמערכת מידע גיאוגרפית )ממ"ג( – Geodatabasesבסיסי נתוני גיאוגרפיי – Utility Network Analystמסלולו הקצר בי 2נקודות בלבד .ניתוח הרשת ,ישויות – נית להגדיר כל סוג משקל )אור/עלות/זמ וכו'( .א אי משקולות אז הוא הול לפי מרחק קצר ג נגד התנועה. – Network analyzeמסלול הקצר בי 2נקודות ויותר. נית להגדיר רק משקל של זמ או מרחק .פותר המסלול הכי טוב ,המתק הכי קרוב ,איזור השירות ,והעלות מהמקור ליעד ,יש אפשרות לשי חסמי ועצירות. – Flowזרימה Weight ,משקל תרגו F W V V V V V ניתוב רכבי V V V V למצוא קטע משות* נקודות מחוברות נקודות מנותקות לולאות מסלול בי 2נקודות מסלול נגד הזר מיעד למקור מיעד לנקודות האחרות סיכו נגד הזר – TSPבעיית הסוכ הנוסע – CPPבעיית מחלק דואר הסיני – VRPבעיית ניתוב רכבי – NPבעיות שזמ ריצה לא פולינומי )לא נית לפתור בזמ סביר( – Oסיבוכיות – SOptפתרו אופטימאלי – S A lgפתרו אלגורית O T S P , C P P ( n !) ⇒ N P A lg T S P , C P P : 2 S O pt ≥ S ) O VRP (n 2 * 3 n ) (a v u r reh e v b o d e d TSP – fזרימה ,שווה לער זרימה הקט ביותר מבי ערכי זרימה של קשתות שמרכיבות את המסלול זרימה ברשתות מיקו מתקני תשע"א Trace Task Find Common Ancestors Find Connected Find Disconnected Find Loops Find Path Find Path Upstream Trace Upstream Trace Downstream Find Upstream Accumulation מושגי מרכיבי :כ"א ,תוכנה ,חומרה ,נתוני ) , (Dataפרוצדורות שלבי :איסו! נתוני )דיגיטליי ,מפות נייר,קואורדינטות, ( GPS, אחסו )שמירת נתוני ( – פורמט וקטור )ייצוג בדיד – נית לדעת כיוו ונתוני נוספי לפי רזולוציה ורלוונטיות( ופורמט ראסטר )חלוקה לתאי /פיקסלי ( תשאול )שאילתות פשוטות( – שליפת נתוני מ ,DataBaseזיהוי ישיות ספציפיות ו/או בהתא לקריטריו ניתוח )שאילתות מורכבות,צרי לעשות חישוב(– קרבה,חיבור שכבות,רשת/מסלול, תצוגה )תוצאות של שאילתות( – גרפי ,מפות,דו"חות הפקה )לקוב,,פלט( – אינטרנט,מפות נייר ,פרוייקט )קוב,(,תמונה מרכיבי המידע הגיאוגרפית :גיאומטריה ,מאפייני ,התנהגות/חוקי שכבה – פירוק מציאות לקבוצת נתוני סוגי בסיס נתוני :פרטי )קוב ,אקסס עד , (GB 2ציבורי )ניהול ע"י שרת( מבנה בסיס נתוני ) feature class :אוס* מאפייני בעלי אותו מבנה גיאומטרי(, ) feature datasetsקבוצת מאפייני שעושי שימוש באותה מערכת קואורדינאטות ובעלי גודל דומה( ) tables ,טבלאות שמכילות מידע לא מרחבי שנית לשיו למאפיי( רשתות גיאומטריות ) – (Geometric Networksשילוב של קווי ונקודות כאשר יש קשר ביניה בכל הבעיות ) : (VRP,CPP,TSPסיבוכיות – גבוהה מאוד ,גר! של – יש קשת בי כל זוג קודקודי ,אלגוריתמי מקורבי – שיטה ההינה נותנת פתרו בקירוב בעיית הסוכ הנוסע :מציאת מסלול מעגלי בעל משקל מינימאלי העובר בכל הקודקודי פע אחד בלבד )בשאיפה( ומגיע בסו* לנקודת ההתחלה. אלגורית חמדני :בחירת קודקוד באופ אקראי,חיפוש קודקוד הקרוב וחיבור ביניה קשת ע משקל המינימאלי , המש תהלי עבור שאר הקודקודי . אלגורית מבוסס על ע" פורש :בניית ע ,פורש מינימאלי על הגר* ,ביצוע "הליכה בעומק" )מתחילי בנקודה אקראית – בוחרי קודקוד הקרוב – לא חוזרי על אותו קודקוד(( ,חיבור קיצורי דר לפי גר* המקורי א חוזרי על אותו קודקוד. בעיית מחלק דואר הסיני :מציאת מסלול מעגלי כעל משקל מינימאלי העובר בכל הקשתות פע אחד בלבד )בשאיפה( ,מותר לחזור על אותו קודקוד מספר פעמי . מסלול אויילר – מתחיל בקודקוד אחד ,עובר בכל הקשתות )פע אחת לקשת( של הגר* ומסיי בקודקוד אחר .תנאי קיו – 2קודקודי ע דרגה אי זוגית בלבד )א יש יותר – לא נית לבנות( לולאת אויילר – מסלול מעגלי שמתחיל בקודקוד אחד בגר* ,עובר בכל הקשתות של הגר* )פע אחת לקשת( ומסיי באותו הקודקוד .תנאי קיו – כל הקודקודי ע דרגה זוגית )א יש אי אי זוגית – לא נית לבנות( בעיית ניתוב רכבי :שיבו ,צי רכבי למשימות בהינת אילוצי שוני )קיבולת וכו'( ובמטרה להקטי עלויות / זמני /מרחקי .אלגוריתמי בד"כ ייעודיי לבעיה ,חלק היוריסטיי או מקורבי . סטטי – כל הנתוני ידועי מראש ,דינאמי – שינויי תו כדי ,חלונות זמ – כל לקוח מגדיר חלו זמני , – Dial a Rideדינאמי+חלונות זמ ,מספר פונקציות מטרה מאפייני :גודל /סוג צי ,מיקו רכבי ,אופי /מיקו ביקוש ,סוג הרשת , מגבלות קיבולת רכב ,מגבלות זמ /מרחק ,תפעול ,עלויות ,פונקצית מטרה תחבורה ציבורית – תכנו רשת ,קביעת תדירות,קביעת לו"ז ,שיבו ,רכבי /נהגי בעיית התובלה :לספק הביקוש בעלות הובלה מינימאלית .שימושי – הפצה ,מיקו מרכזי הפצה /מפעלי . זרימה מקסימאלית :מציאת הקיבולת המקסימאלית להעברה בי 2נקודות כאשר לכל קשת קיבולת מקסימאלית משלה .שימושי – פינוי אוכלוסייה ,העברת כוחות ,תכנו רשת .הרחבות :חס עליו – למנוע פקקי ,אסור לעבור קיבולת מקסימאלית .חס תחתו – כמות מינימאלית תעבור בקטע כאילו ,כלכלי. אלגורית פורד#פלרקסו :אי וכמה אפשר להעביר מהתחלה עד הסו* ע"י שימוש ברשת .לא נות מסלול אופטימאלי ,אלא רק ער זרימה מקסימאלית מסלול אוגמנטי – מקודקוד המוצא לקודקוד יעד בעל זרימה חיובית ).(>0 שלבי :בוני רשת מבוססת על רשת מקורית שכל קשת מורכבת מקשת בכיוו אחד וקשת בכיוו חזרה – מחשבי – fמפחיתי fבכל קשת ומוסיפי fלכיוו נגדי – חוזרי להתחלה. זרימה מקסימאלית – סכו של fמכל שלב. בעיית חת מינימאלי :מציאת מספר קשתות המינימאלי הדרוש לביצוע חת .בעיה דואלית )משלימה( לזרימה מקסימאלית .ער חת מינימאלי שווה לזרימה מקסימאלית. בעיית מיקו מתקני :מציאת מיקו אופטימאלי למתק .שימושי :מיקו מרכזי הפצה/מפעלי /מוקדי . הקמת מרכז לוגיסטי :כבישי – דר מהירה אי נגישות לעומת מאספת .מיקו – מרכז או מחו ,לעיר – עלויות וזמני .קרבה ללקוחות משפרת את רמת השירות א עלויות גבוהות להובלה מהספקי . מרלו"ג גדול צרי קירבה לכבישי מהירי ,מרלו"ג קט צרי קירבה לכבישי עורקיי . סיווג :מודל רצי! )מציאת אופטימו ( מול בדיד )בחירה מנתו( ,אופ חישוב עלויות )מפורשלפי רשת ,מרחק אוקלידי/אווירי ,קווי אור ורוחב( ,סטטית מול דינמית ,דטרמיניסטי )הכל ידוע מראש( מול סטוכסטי )הסתברות( מוכר גלידה :מיקו באמצע כאשר סכו המרחקי הקט ביותר. מיקו מתח יחיד ) – (Rectalinearמינימו עלות :לרוחות ,מיקומ ומשקל ידועי .מעונייני למזער עלויות שינוע/זמ/מרחק. חישוב מיקו אופטימאלי :מיו לקוחות לפי מיקו בסדר עולה – חישוב מיקו החציו של הציר ע"פ משקל מצטבר אפשרויות נוספות – Min-Max :יש חשיבות לעמידה בס* עליו של זמ או מרחק )אמבולנסי ,מכבי אש( .נבחר את המיקו אשר הכי ממזער את הזמ/מרחק ללקוח הרחוק ביותר .אוקלידי )מרכז הכובד( – העלות היא ביחס לריבוע המרחק )המודל הפשוט( ,כיסוי מקסימאלי ,רשת הפצה היררכית )קווי תעופה,חברות שילוח( עמוד 2מתו 2 אנטולי יגורוב ©
© Copyright 2024