Đang tải... (xem toàn văn)
Biểu diễn trực quan hoạt động của một xe buýt trên điện thoại di động (Luận văn thạc sĩ)Biểu diễn trực quan hoạt động của một xe buýt trên điện thoại di động (Luận văn thạc sĩ)Biểu diễn trực quan hoạt động của một xe buýt trên điện thoại di động (Luận văn thạc sĩ)Biểu diễn trực quan hoạt động của một xe buýt trên điện thoại di động (Luận văn thạc sĩ)Biểu diễn trực quan hoạt động của một xe buýt trên điện thoại di động (Luận văn thạc sĩ)Biểu diễn trực quan hoạt động của một xe buýt trên điện thoại di động (Luận văn thạc sĩ)Biểu diễn trực quan hoạt động của một xe buýt trên điện thoại di động (Luận văn thạc sĩ)Biểu diễn trực quan hoạt động của một xe buýt trên điện thoại di động (Luận văn thạc sĩ)Biểu diễn trực quan hoạt động của một xe buýt trên điện thoại di động (Luận văn thạc sĩ)
HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - Nguyễn Huỳnh Xinh BIỂU DIỄN TRỰC QUAN HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT XE BUÝT TRÊN ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG Chuyên ngành: Hệ thống thơng tin Mã số: 8480104 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ TP Hồ Chí Minh – 2018 Luận văn hồn thành tại: HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Người hướng dẫn khoa học: PGS TS TRẦN VĨNH PHƯỚC (Ghi rõ học hàm, học vị) Phản biện 1: …………………………………………………………………… Phản biện 2: …………………………………………………………………… Luận văn bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạc sĩ Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng Vào lúc: ngày tháng năm Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viện Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thơng MỞ ĐẦU Với xã hội phát triển dân số ngày tăng cao nhu cầu lại người cần thiết Đa số người dân thường có thói quen sử dụng phương tiện cá nhân để di chuyển cho nên, ùn tắc giao thông đô thị lớn ngày nghiêm trọng, việc di chuyển lại người dân khó khăn, nhiều thời gian gây tổn thất lớn kinh tế, gây ô nhiễm môi trường Xe buýt phương tiện giao thông quan trọng quận, huyện Thành Phố Hồ Chí Minh có khoảng 150 tuyến Xe bt loại phương tiện giúp tiết kiệm chi phí, giảm ùn tắc giao thông, hạn chế tác động thời tiết, an tồn cao… Chính lợi ích nêu trên, xe buýt nhiều người sử dụng hàng ngày để lại, góp phần giảm ùn tắc nhu cầu sử dụng phương tiện cá nhân Công tác quản lý xe buýt chưa theo kịp phát triển dịch vụ xe buýt công cộng Chúng ta trọng vào công tác phát triển dịch vụ xe buýt công cộng lại không quan tâm đến công tác quản lý, làm cho việc sử dụng dịch vụ vận chuyển công cộng không hiệu Chưa khai thác hết tiềm vốn có xe buýt gây lãng phí lớn cho xã hội Cơng tác quản lý xe buýt tốt kịp thời điều chỉnh chế, sách phù hợp với giai đoạn nhằm giải bất cập công tác quản lý thời gian qua Trong khó khăn cơng tác quản lý xe buýt nay, nghiên cứu đề xuất hệ thống theo dõi trực quan xe buýt cách sử dụng điện thoại di động để công tác quản lý xe buýt tối ưu hiệu Nghiên cứu có ý tưởng sau: Thiết kế hệ thống theo dõi hoạt động xe buýt Hệ thống cho phép người quản lý xem thông tin lộ trình xe bt, thơng tin hiển thị trực quan tình trạng xe bt thơng qua đồ thị Trên đồ thị người dùng theo dõi chuyển động xe buýt thay đổi giá trị tuyến đường Hệ thống bao gồm thiết bị GPS gắn xe buýt, thiết bị cảm biến số lượng hành khách, thiết bị di động, đường truyền tải liệu dịch vụ đồ Dữ liệu tuyến xe buýt gồm vị trí, thời gian xe buýt đến trạm, số lượng hành khách tương ứng với thời gian xe buýt dừng trạm đón trả khách Căn vào liệu gữi hệ thống phát triển đồ thị hình dung vị trí, thời gian, số lượng hành khách xe để người quản lý dễ dàng biết tình trạng xe buýt thời gian thực Thiết kế phần mềm trực quan thiết bị di động Với phát triển thiết bị điện thoại thơng minh nhanh nay, việc phát triển phần mềm chạy điện thoại điều cần thiết tiện lợi linh hoạt, tiêu tốn điện năng, khơng cần phải đến nơi cố định để làm việc Thông tin xe buýt hiển thị trực quan thiết bị di động bất vị trí trái đất cần thiết bị kết nối mạng LTE (Long Term Evolution) wifi, điện thoại di động thay cho máy tính bàn tiêu tốn nhiều điện không gian làm việc Vì lý tiện ích đề cập trên, đề tài nghiên cứu “Biểu diễn trực quan hoạt động xe buýt điện thoại di động” cần thiết cho công tác quản lý xe buýt điện thoại thông minh Luận văn bố cục sau: Chương 1: Giới thiệu tổng quan đặt vấn đề Chương 2: Khối không gian – thời gian nhiều biến Chương 3: Thực nghiệm đánh giá Chương : Kết luận Chương GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VÀ ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Tổng quan tình hình xe buýt nước Tại Hà Nội, dịch vụ vận chuyển hành khách có bước phát triển nhanh chóng số lượng chất lượng dịch vụ Năm 2001, số lượng xe buýt thấp có khoảng 197 xe buýt vận chuyển 15 triệu lượt hành khách năm Đến nay, có sách phát triển dịch vụ vận tải công cộng nên số lượng xe buýt phát triển lên gần 1.500 xe Mỗi năm dịch vụ công cộng vận chuyển 450 triệu lượt hành khách tăng gấp nhiều lần so với năm 2001, dấu hiệu phát triển khả quan dịch vụ vận chuyển hành khách công cộng Tuy nhiên, hệ thống hạ tầng, công tác quản lý xe buýt nhiều hạn chế nên chưa phát huy hết ưu điểm xe buýt Đối với Thành Phố Hồ Chí Minh thống kê Trung tâm Quản lý điều hành vận tải hành khách cơng cộng Thành Phố Chí Minh cho thấy, sau năm lượng hành khách liên tục giảm Đến năm 2017, lượng hành khách lại vận tải hành khách công cộng tăng trở lại chất lượng phục vụ hành khách trọng cải thiện Thành Phố Hồ Chí Minh tăng tuyến xe buýt lên để phục hành khách công tác quản lý xe buýt hạn chế gây việc khai thác tuyến xe buýt chưa thật hiệu tối ưu Xe buýt chưa đáp ứng nhu cầu hành khách, phân bố tuyến xe bt khơng hợp lý dẫn trình trạng tuyến thừa, tuyến thiếu gây lãng phí lớn cho xã hội 1.2 Tổng quan công tác quản lý xe buýt Theo thơng tin Nguyễn Hồng Trung Tổng giám đốc cơng ty vận tải Hà Nội, ứng dụng khoa học công nghệ vào quản lý điều hành xe buýt công ty ưu tiên đầu tư thời gian qua Phần mềm quản lý điều hành xe buýt Bus WebGPS công ty vận tải Hà Nội triển khai ứng dụng vào công tác quản lý 92 tuyến với 1.100 xe buýt công ty vận tải Hà Nội trung tâm điều hành xe buýt quản lý điều hành hoạt động Hình 1.1: Hình ảnh trung tâm điều hành công ty vận tải Hà Nội Công ty vận tải Hà Nội mắt phần mềm Timbuyt.vn Đây phần mềm công nghệ với nhiều tiện ích, cung cấp miễn phí cho hành khách xe bt, có tính tương tác cao tương tự phần mềm Uber, Grap, công ty vận tải Hà Nội đầu tư xây dựng phục vụ mạng lưới tuyến xe buýt chung toàn thành phố Phần mềm hoạt động hệ điều hành Android IOS, sử dụng ngôn ngữ Tiếng Việt Tiếng Anh Phần mềm có thiết kế thơng minh, thân thiện, dễ tiếp cận sử dụng cho hành khách Tuy nhiên, Thành Phố Hồ Chí Minh trung tâm điều hành vận tải hành khách cơng cộng cịn áp dụng biện pháp thủ công cho việc quản lý vận chuyển 15.000 chuyến xe buýt ngày, chưa có giải pháp liên kết với doanh nghiệp vận tải Trong quản lý điều hành hoạt động xe buýt, trung tâm cần phải có đội kiểm tra tuyến nhân viên điều hành bến đầu cuối để giám sát hoạt động tài xế tiếp viên xe buýt 1.3.Tổng quan trực quan hóa Trực quan hóa cho phép người hiển thị thông tin ẩn liệu kỹ thuật trực quan đại diện cho liệu mơ hình tốn học hiển thị chúng dạng đồ họa Phân tích trực quan hóa liệu thời gian - không gian cho phép người hiểu đối tượng, địa điểm, thời gian quan hệ chúng Chuyển động đối tượng thay đổi vị trí chúng liên tục khơng gian địa lý theo thời gian Chuyển động vật thể qua không gian cấu tạo thành quỹ đạo (hình 1.2) Nó xem ánh xạ từ thời gian t đến vị trí p khơng gian địa lý Trong miền không gian – thời gian quỹ đạo T tập hợp vị trí p(t) đối tượng chuyển động Hình 1.2: Mối quan hệ khơng gian thời gian 1.4 Tổng quan vật thể chuyển động Đối tượng chuyển động đối tượng có vị trí thay đổi liên tục khơng gian Chuyển động vật thể đại diện thay đổi vị trí thơng qua khơng gian thay đổi thuộc tính theo thời gian vị trí Các khối khơng gian - thời gian đại diện cho thuộc tính vật chuyển động, thay đổi theo thời gian dọc theo quỹ đạo Trong địa lý thời gian, mơ hình khối không gian - thời gian sử dụng hệ tọa độ Đề-các chiều đại diện cho liệu, vị trí vật thể thay đổi không gian thời gian Đối tượng di chuyển mặt đất đường liên tục ghi lại điểm rời rạc mặt đất Đường di chuyển hiển thị tốn học đường thẳng gần đúng, gọi quỹ đạo mặt đất, đỉnh hiển thị hệ tọa độ hai chiều mặt đất (hình 1.3) Hình 1.3: Khối khơng gian - thời gian biểu diễn liệu di chuyển gồm quỹ đạo mặt đất quỹ đạo không gian - thời gian 1.5 Giải pháp đề xuất Hiện có nhiều hệ thống quản lý xe buýt phát triển thành phố lớn, mang lại lợi ích thiết thực Vấn đề quản lý số lượng hành khách chưa quan tâm, 15 Trục hiển thị số lượng hành khách (OY) hiểu xe buýt số lượng hành khách lên xuống xe buýt camera brickstream 3D thu thập hình ảnh vật thể chuyển dộng xử lý phân tích người hay đồ vật Hình 2.5: Mơ trạm xe buýt theo tọa độ OXY Dữ liệu hiển thị lên tọa độ OXY để người quản lý dể dàng xem thông tin trạm xe bt Theo thơng tin đồ thị (hình 2.5) biết xe buýt dừng trạm vào lúc 4h05 số lượng hành khách trạm dừng 30 hành khách 16 Hình 2.6: Đại diện cho chuyển động xe buýt khối khơng gian – thời gian (Hình 2.6) đại diện cho chuyển động xe buýt khối không gian – thời gian Hình khối khơng gian – thời gian hình thành hệ tọa độ đề-các chiều Hệ tọa độ sử dụng để đại diện khối không gian – thời gian xe buýt di chuyển 17 Trục tọa độ OXY đại diện cho đồ thể trực quan trạm xe buýt dừng đón trả khách Mỗi trạm tưng ứng với kinh độ, vĩ độ liệu từ thiết bị GPS xe buýt gửi thông qua mạng viễn thông Các trạm xe buýt nối với từ trạm đầu đến trạm cuối đường thẳng, xem quỹ đạo mặt đất Quỹ đạo bus (hình 2.6) đường không gian – thời gian xe buýt đại diện cho đường xe buýt đồ Đường quỹ đạo diễn giải, trượt thang thời gian dọc theo trục thời gian OT khối không gian để biết thời gian tương ứng trạm dừng xe buýt Điểm giao đường thẳng nối từ thời gian trục OT với đường thẳng từ trạm xe buýt đồ xem vị trí xe buýt đường quỹ đạo Điểm giao đường thẳng nối từ thời gian trục OT với đường thẳng từ trạm xe buýt đồ xem vị trí xe buýt đường quỹ đạo 18 Hình 2.7: Khối khơng gian –thời gian biểu diễn số lượng hành khách , thời gian tương ứng với trạm Khối khơng gian – thời gian (hình 2.7) mặt phẳng OXY thể đồ vị trí trạm xe buýt dừng đón trả khách Mặt phẳng OXZ thể cho đồ thị biểu diễn thời gian số lượng hành khách Đường nét dứt nối trạm xe buýt với cột liệu hiển thị đồ thị, đường tương ứng với tên trạm xe buýt Mỗi cột liệu đồ thị mặt phẳng OXZ thể giá trị số lượng hành khách khoảng thời gian tương ứng định, giá trị số lượng hành khách cột đồ thị 19 tham chiếu qua trục toa độ OZ giá trị số biểu diễn cột đồ thị Vị trí marker so sánh với vị trí trạm chờ xe buýt bao gồm kinh độ vĩ độ lưu trữ sở liệu trạm điều hành, vị trí marker trùng khớp với vị trí trạm chờ xem xe buýt dừng đón trả khách trạm Mỗi trạm đánh số thứ tự theo trạm khởi hành đến trạm cuối 20 Chương THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 3.1 Hình ảnh phần mềm thực nghiệm Màn hình hình đăng nhập vào hệ thống Màn hình hiển thị trạm xe buýt dừng đón trả khách đường thẳng nối trạm Màn hình hiển thị thông tin trạm xe buýt chọn đồ Màn hình hiển thị thơng tin tất trạm toàn tuyến xe buýt Phần mềm thực nghiệm tuyến xe buýt số 40 chạy từ bến xe miền đông đến bến xe ngã tư ga Thời gian khởi hành trạm 4h00 Do truy cập vào thiết bị GPS xe buýt nên sử dụng thiết bị di động Sony M4 làm thiết bị GPS xe buýt, để lấy vị trí thời gian xe buýt dừng trạm, số lượng hành khách xe buýt lấy từ việc đếm số lượng hành khách xe buýt Các liệu tập hợp lại dạng bảng dử liệu hệ quản trị sở liệu SQLite quản lý Dữ liệu bao gồm: kinh độ, vĩ độ, thời gian, số lượng hành khách 21 Hình ảnh đăng nhâp hệ thống Hình 3.1: Hình ảnh đăng nhập hệ thống Màn hình (hình 3.1) cho phép người quản lý đăng nhập vào hệ thống để xem thông tin xe buýt Tài khoản đăng nhập đăng ký hệ thống, tránh trường hợp điện thoại bị đánh cắp, hacker truy cập trái phép vào phần mềm thu thập thông tin đưa lệnh sai lệch Khi đăng nhập sai hệ thống thông báo bắt buộc phải nhập tài khoản quản trị Khi đăng nhập thành cơng hình ảnh trạm xe bt dừng đón trả khách đồ thực tế xuất (hình 3.2) 22 Hình ảnh xe vị trí xe buýt dừng trạm đồ thực Hình 3.2: Hình ảnh trực quan trạm xe buýt Màn hình (hình 3.2) thể vị trí trạm xe buýt dừng đón trả khách.Các trạm đánh số thứ tự từ trạm đầu đến trạm cuối tuyến xe buýt Trạm số lúc xe khởi hành bến xe miền đông Trạm xe kết thúc trạm bến xe ngã tư ga Từ thông tin 23 hiển thị điện thoại người quản lý biết xe buýt dừng trạm nào, vị trí xe dừng xác định xe dừng trạm hay không Các đường thẳng nối trạm đồ xem quỹ đạo di chuyển xe buýt Phần mềm cho phép người quản lý xe buýt dễ dàng lựa chọn xem thông tin trạm, xem tồn tuyến Hình ảnh hiển thị thơng tin trạm xe buýt chọn đồ Hình 3.3: Thông tin xe buýt dừng trạm số 24 Màn hình (hình 3.3) hình ảnh hiển thị thơng tin trạm xe buýt chọn đồ thực tế Chúng chọn trạm số đồ thông tin hiển thị thông qua đồ thị Nhìn vào thơng tin biết xe buýt dừng trạm số vào lúc 4h05, số lượng hành khách trạm số 30 người Màn hình cho xem nhanh thơng tin trạm đồ người quản lý không muốn hiển thị nhiều thông tin lúc Hình ảnh hiển thị tất thơng tin tồn tuyến xe bt Hình 3.4: Biểu đồ thơng tin tồn tuyến xe bt 25 Màn hình (hình 3.4) hiển thị thơng tin tất thơng tin trạm dừng đón trả khách tồn tuyến xe buýt Thông tin bao gồm thời gian số lượng hành khách Mỗi cột đồ thị đại diện cho khoảng thời gian số lượng hành khách tương ứng Từ thông tin hiển thị đồ thị, thấy xe buýt xuất phát lúc 4h00 bến xe miền đông lượng hành khách xe 15 khách Dựa vào thông tin thời gian hiển thị đồ thị, thấy từ trạm số đến trạm số xe buýt điều bị trể tuyến Thời gian trể tuyến cao trạm số đến trạm số 5, xe buýt trể tuyến đến 20 phút Lượng khách nhiều hiển thị đồ thị trạm số với 37 hành khách vào lúc 4h50 số lượng hành khách thấp trạm cuối người vào lúc 5h20 Các thông tin trực quan đồ thị người quản lý biết lượng hành khách thời gian đông nhất, để từ điều phối xe buýt hợp lý tăng cường xe buýt vào thời gian cao điểm khơng để tình trạng q tải, gây khó khăn cho hành khách Xe buýt đến trạm cuối bến xe ngã tư ga vào lúc 5h20 hành khách 3.2 Đánh giá chương trình Chương trình “Biểu diễn trực quan hoạt động xe buýt điện thoại di động” thực nghiệm, mục đích thử nghiệm nhằm mục tiêu để đánh giá hiệu suất hệ thống phần mềm hiển thị chạy điện thoại thông minh Phương 26 pháp thử nghiệm tiến hành tuyến xe buýt số 40 chạy từ bến xe miền đông đến bến xe ngã tư ga Qua khảo sát thực tế thấy liệu thể tương đối xác Tuy nhiên xác đồ thị phụ thuộc vào thiết bị GPS gắn xe buýt, camera cảm biến số lượng hành khách, mạng LTE (Long Term Evolution) có ổn định hay khơng Khi xe buýt dừng nhiều trạm khiến hình điện thoại hiển thị dày đặt muốn xem trạm phải kéo hình đến trạm cần xem Màn hình thiết bị điện thoại nhỏ nên khơng thể hiển thị tất liệu hình Cho nên, cho phép người quản lý tùy chọn chức để xem thông tin hiển thị qua nhiều hình nhằm mục tiêu đơn giản hóa thơng tin hiển thị, lợi ích xem thơng tin có liệu lớn khơng bị dày đặt rối mắt khó xem Đối tượng sử dụng phù hợp trường hợp tổng quan, phần mềm chạy điện thoại di động gọn nhẹ, dể dàng di chuyển linh hoạt 27 Chương KẾT LUẬN Trong nghiên cứu này, hệ thống theo dõi trực quan hoạt động xe buýt sử dụng thiết bị di động để giúp người quản lý xe buýt theo dõi hiệu thông tin xe buýt theo thời gian thực đề xuất Nghiên cứu đạt kết sau : Thiết kế hệ thống theo dõi hoạt động xe buýt Dữ liệu xe buýt bao gồm vị trí, số lượng hành khách, thời gian, ghi lại thiết bị lắp đặt xe buýt truyền đến thiết bị di động thông qua mạng viễn thông Hệ thống xây dựng thiết bị di động mang lại hiệu quản lý, thay máy tính bàn tốn nhiều khơng gian điện năng, thích hợp với người khơng thường xun văn phịng Google Maps sử dụng để cung cấp đồ cho việc theo dõi xe buýt, lợi ích việc sử dụng cơng cụ mã nguồn mở có chi phí thực thấp Thiết kế phần mềm trực quan thiết bị di động Dựa hệ thống đề xuất, luận văn xây dựng phần mềm “Biểu diễn trực quan hoạt động xe buýt điện thoại di động” Phần mềm chạy hệ điều hành android với chức : Bảo mật hệ thống 28 Phần mềm có chức bảo mật hệ thống, tài khoản quản trị đăng ký hệ thống Nếu người quản lý nhập sai, phần mềm yêu cầu nhập lại Đăng nhập tài khoản quản trị, phần mềm cung cấp thông tin xe buýt dạng đồ thị trực quan giúp cho việc quản lý xe buýt dễ dàng, linh hoạt Hiển thị vị trí tồn tuyến xe bt đồ thực Phần mềm hiển thị trực quan lộ trình xe buýt di chuyển Các trạm xe buýt dừng đón trả khách thể đồ nối với đường thẳng tạo thành quỹ đạo chuyển động xe buýt Mỗi trạm đánh số thứ tự từ trạm đến trạm cuối Tổng số trạm dừng đón trả khách thể phần mềm Trên đồ thực đánh dấu trạm xe buýt dừng đón trả khách giúp cho trạm điều hành biết xe có dừng trạm hay không Tra cứu nhanh thông tin trạm xe buýt Phần mềm cho phép tra cứu nhanh thông tin trạm dừng đón trả khách xe buýt Thông tin bao gồm số lượng hành khách thời gian tương ứng trạm dừng đón trả khách đồ thực Chức này, nhằm đơn giản hóa hiển thị, khơng hiển thị q nhiều thơng tin lúc giúp người quản lý kiểm tra thông tin trạm dể dàng, nhanh chóng Trực quan hóa số lượng hành khách thời gian toàn tuyến 29 Phần mềm hiển thị trực quan tất số lượng hành khách thời gian tương ứng với trạm dừng đón trả khách xe buýt Từ đó, trạm điều hành biết thời gian số lượng hành khách đông nhất, cách so sánh chiều cao cột đồ thị, cột cao có số lượng hành khách đông Người quản lý không cần phải tự so sánh thủ công giá trị số lượng hành khách trạm Trạm có số lượng hành khách đơng thơng tin quan trọng để trạm điều hành điều phối xe buýt cách hợp lý tránh tình trạng tuyến thừa tuyến thiếu Tăng cường thêm xe buýt số lượng hành khách đông hiển thị phần mềm Hệ thống mở rộng để áp dụng cho mạng lưới nhiều tuyến xe buýt Thành Phố Hồ Chí Minh ... làm việc 3 Vì lý tiện ích đề cập trên, đề tài nghiên cứu ? ?Biểu di? ??n trực quan hoạt động xe buýt điện thoại di động? ?? cần thiết cho công tác quản lý xe buýt điện thoại thông minh Luận văn bố cục... phí thực thấp Thiết kế phần mềm trực quan thiết bị di động Dựa hệ thống đề xuất, luận văn xây dựng phần mềm ? ?Biểu di? ??n trực quan hoạt động xe buýt điện thoại di động? ?? Phần mềm chạy hệ điều hành... khăn cho hành khách Xe buýt đến trạm cuối bến xe ngã tư ga vào lúc 5h20 hành khách 3.2 Đánh giá chương trình Chương trình ? ?Biểu di? ??n trực quan hoạt động xe buýt điện thoại di động? ?? thực nghiệm,