Proces wyboru drogi w obszarze ograniczonym wymaga znajomości nie tylko samego obszaru, ale także bieżącego oraz przyszłego położenia innych poruszających się w nim obiektów. Zagadnienie to jest stosunkowo proste w przypadku gdy śledzone obiekty nie zmieniają kierunku ruchu oraz prędkości. Często jednak śledzone obiekty manewrują, co skutkuje koniecznością korekty wyznaczonej trajektorii obiektu własnego. Takie informacje pozwalają na minimalizację ryzyka ewentualnej kolizji. Jest to istotne zarówno ze względów bezpieczeństwa jak i z uwagi na czynniki ekonomiczne. W niniejszym artykule zaproponowano algorytm detekcji zmian kierunku ruchu oraz prędkości śledzonego obiektu. Proponowane w artykule rozwiązania są rozwinięciem poprzednich badań uwzględniających poszukiwanie optymalnej trasy obiektu na obszarze ograniczonym. Autorzy proponują tu algorytm dla zastosowań w systemach wspomagania decyzji dla nawigacji morskiej, ale może być on z powodzeniem zastosowany również w innych obszarach transportu.
EN
The process of choosing a trajectory in a restricted area requires knowing not only the area itself, but also the current and future location of other objects moving within it. This issue is relatively simple in case when the objects being tracked do not change the direction of movement and speed. Often, however, the objects being tracked have a nuanced effect, which results in the necessity to correct the determined trajectory of the own object. Such information allows to minimize the risk of a possible collision. This is important both for security reasons and due to economic factors. This article proposes an algorithm for the detection of changes in the direction of motion and the speed of the object being tracked. The solutions proposed in the article are a development of previous studies, including the search for the optimal object route in a restricted area. The authors propose an algorithm for applications in decision support systems for sea navigation, but it can also be successfully used in other areas of transport.
The paper studies the possibilities to design a fair manifold tariff on a long traffic line. If a single tariff is used on a long bus or railway line, passengers travelling long distances are favoured at the expense of those travelling short distances. The fairest approach to tariff is setting an individual tariff for every origin–destination relation of line stops that expresses real travel costs. However, sometimes the individual tariff is too complicated and is therefore replaced by double-, triple- or manifold tariff. This paper shows how to design a manifold tariff in order to minimize unfairness to passengers.
This paper presents an alternative approach to the sequential data classification, based on traditional machine learning algorithms (neural networks, principal component analysis, multivariate Gaussian anomaly detector) and finding the shortest path in a directed acyclic graph, using A* algorithm with a regression-based heuristic. Palm gestures were used as an example of the sequential data and a quadrocopter was the controlled object. The study includes creation of a conceptual model and practical construction of a system using the GPU to ensure the realtime operation. The results present the classification accuracy of chosen gestures and comparison of the computation time between the CPU- and GPU-based solutions.
Clusterization is one of the data mining techniques which is responsible for classifying data. Selection of the proper parameters leads to some desired clusters behavior. Th is fact can be used in detecting the restricted areas for ships and other units. Th e allowed area can be marked as a data cluster and vice versa. Th e other advantage is the fact that each cluster consists of the set of points which can be used to fi nd the shortest path in given area. In this paper the use of clusterization in detecting restricted areas is described. Few methods are analyzed and the conclusions presented.
W prezentowanym artykule przedstawiono algorytm umożliwiający znalezienie najkrótszej ścieżki w grafie skierowanym. Do opisu krawędzi grafów zaproponowano użycie wyrażeń lingwistycznych. Do obliczeń zaproponowano wykorzystanie prostej defuzyfikacji wartości rozmytych do wartości ostrych. Pokazano, że taka metoda w przypadku znajdowania najkrótszej ze ścieżek może znaleźć zastosowanie.
EN
The paper presents an algorithm that allows finding the shortest path in the directed graph. To describe the edges of the graph proposed to use linguistic expressions. For the calculations proposed to use a simple defuzzification. It has been shown that this technique for finding the shortest way can be used.
Consider games where players wish to minimize the cost to reach some state. A subgame-perfect Nash equilibrium can be regarded as a collection of optimal paths on such games. Similarly, the well-known state-labeling algorithm used in model checking can be viewed as computing optimal paths on a Kripke structure, where each path has a minimum number of transitions. We exploit these similarities in a common generalization of extensive games and Kripke structures that we name “graph games”. By extending the Bellman–Ford algorithm for computing shortest paths, we obtain a model-checking algorithm for graph games with respect to formulas in an appropriate logic. Hence, when given a certain formula, our model-checking algorithm computes the subgame-perfect Nash equilibrium (as opposed to simply determining whether or not a given collection of paths is a Nash equilibrium). Next, we develop a symbolic version of our model checker allowing us to handle larger graph games. We illustrate our formalism on the critical-path method as well as games with perfect information. Finally, we report on the execution time of benchmarks of an implementation of our algorithms.
In this paper an algorithm of finding the optimal path of an object in restricted area, focusing on the position prediction, is presented. Moving in the restricted area requires not only the knowledge of this area, but also the current and future position of other objects present in it. These informations let to minimalize the possible collision risk. It’s significant not only due to the safety, but also to the economic factors. This approach is the further development of the investigations in the area of finding the optimal path in restricted area, carried out at the Maritime University of Szczecin. The authors propose the algorithm for the use in the decision support systems in maritime navigation, but it could be also applied in the other areas of transport.
The shortest path problem is one of the most significant ones in the field of maritime navigation. One of the most efficient algorithms was proposed by E. Dijkstra in 1959. Taking into account the development of computer technology was offered another interesting approach to the issue. The main idea is to execute the shortest path algorithm simultaneously forward from the source and backward from the target. The results are presented and discussed.
This paper presents a different perspective on the Dijkstra algorithm. In this paper algorithm will be used in the further analysis to find additional paths between nodes in the maritime sector. In many cases, the best solution for a single criterion is not sufficient. I would be the search for more effective solutions of the starting point to use for subsequent analysis or decision making by the captain of the ship. Using cutting-edge thinking mechanisms, it is possible to create a decision support system based on known Dijkstra's algorithm.
Przedstawiono algorytm umożliwiający znalezienie najkrótszej ścieżki w grafie. Dane opisujące krawędzie przedstawiono za pomocą trapezoidalnej funkcji przynależności. Do obliczeń zaproponowano wykorzystanie prostej defuzyfikacji wartości rozmytych do wartości ostrych.
EN
The paper presents an algorithm that allows finding the shortest path in the graph. Data describing the edges represented are by trapezoidal member-ship function. For the calculation proposed to use a simple defuzzification to the sharp values.
W artykule przedstawiono algorytm umożliwiający znalezienie najkrótszej ścieżki w grafie skierowanym. Do opisu krawędzi grafów zaproponowano użycie wartości rozmytych. Do obliczeń zaproponowano wykorzystanie prostej defuzyfikacji wartości rozmytych do wartości ostrych. Pokazano, że taka metoda w przypadku znajdowania najkrótszej ze ścieżek może znaleźć zastosowanie.
EN
The paper presents an algorithm that allows finding the shortest path in a directed graph. To describe the edges of the graph proposed to use fuzzy values. For the calculation proposed to use a simple defuzzification to the sharp values. It has been shown that this technique for finding the shortest path can be used.
This paper presents one of the approaches to solve the collision problem in restricted area for two moving objects using artificial intelligence (SACO algorithm). Although AI should be used only when the classic methods fail, a simple comparison between them is very interesting. As we know the main task of navigation is to conduct safely an object from the point of departure to destination. This problem does not seem easy, especially if we consider the movement in restricted areas such narrow passages, ports etc.
Niniejszy artykuł stanowi podstawę teoretyczną dla zagadnienia adaptacyjnego wyboru ścieżki w sieci transportowej. Na jego podstawie możliwe będzie sformułowanie adaptacyjnego modelu wyboru ścieżki na potrzeby makroskopowego modelowania ruchu, co jest przedmiotem pracy doktorskiej autora. W artykule autor omawia w szczególności podstawy i najnowsze teorie dla następujących trzech obszarów modelowania: - wyszukiwania najkrótszej ścieżki w sieci transportowej (ang. shortest path search), - próbkowania ścieżek (ang.: path sampling), - wyboru ścieżki (ang.: route choice). W części pierwszej opisano podstawowe i bardziej zaawansowane algorytmy wyszukiwania najkrótszej ścieżki w sieci transportowej. Pokazano zarówno klasyczne algorytmy, ich modyfikacje, jak i najnowsze propozycje. Omówiono przypadki dla sieci statycznej, dynamicznej i stochastycznej. Część ta jest podstawą dla dalszych części, w których omawiane są modele zawierające implicite algorytmy wyszukiwania najkrótszej ścieżki. Część druga to omówienie metod próbkowania ścieżek, czyli określania zbioru potencjalnie efektywnych ścieżek łączących źródło z celem. Pokazano próby rozwiązania tego problemu, który (jak argumentuje wielu badaczy) jest dotąd nierozwiązany w praktyce, a istniejące metody dostarczają jedynie heurystycznych przybliżeń. Pokazano tu w szczególności autorską propozycje rozszerzenia istniejącej metody próbkowania Łańcuchem Markowa Metropolisa-Hastingsa na przypadek zmiennej w czasie sieci stochastycznej. Część trzecia to omówienie modeli wyboru ścieżki spośród możliwych. Pokazano tu zarówno klasyczne modele logitowe, ich modyfikacje, jak i nieliczne alternatywne metody wyboru ścieżki. W końcowej części omówiono podejście do adaptacyjności w każdej z metod omawianych wcześniej. Wiele użytych w artykule nazw jest własną próbą tłumaczenia nazw angielskich, jako że autor zdaje sobie sprawę z ułomności własnych tłumaczeń, w nawiasach przy każdym pierwszym użyciu podano odpowiednik angielski.
EN
Article is a theoretical background needed to define adaptive route choice model for transport modelling. The aim is to define state-of-the-art and state-of-the-practice in theoretical models which constitute route choice modelling, namely shortest path search, route sampling, and route choice modelling. Article shows basic and advanced techniques of solving mentioned models. Static, dynamic, and stochastic cases of transport networks are discussed. Examples include the most recent proceedings. Adaptive aspects of models are emphasized.
Wyznaczanie tras przejazdu jest jednym z badanych problemów transportowych. W niniejszej pracy przedstawiono problem wyznaczania połączeń w sieciach komunikacyjnych, którego celem jest wyznaczenie połączenia o minimalnym czasie przejazdu dla zadanej pary przystanków początkowego i końcowego oraz godziny rozpoczęcia podróży. Jeżeli istnieje więcej połączeń o minimalnym czasie przejazdu, to spośród nich należy wyznaczyć połączenie o minimalnym koszcie przejazdu. W pracy zaprezentowano algorytm umożliwiający rozwiązanie badanego problemu. Zaprezentowano także przykładowe wyniki przeprowadzonych badań eksperymentalnych z użyciem rzeczywistej sieci komunikacyjnej.
EN
The routing problem is one of the studied transportation problems. In the paper the communication networks routing problem is presented, in which the goal is to find a route from the start stop to the final stop minimizing the time of travel, where the time of starting travel at the start stop is given. If there are more routes with minimal the time of travel, among them the route with minimal the cost of travel should be determined. In the paper the algorithm for solving the communication networks routing problem is presented. Apart from that a sample results of experimental tests using the real communication network are presented.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The Ant Colony Optimization (ACO) metaheuristic is a versatile algorithmic optimization approach based on the observation of the behaviour of ants. As a result of numerous analyses, ACO has been applied to solving various combinatorial problems. The ant colony metaheuristic proves itsel I' to be efficient in solving NP-hard problems, often generating the best solution in the shortest amount of time. However, not enough attention has been paid to ACO as a means of solving problems that have optimal solutions which can be found using other methods. The shortest path problem is undoubtedly one of the aspects of great significance to navigation and telecommunications. It is used, amongst others, for determining the shortest route between two geographical locations, for routing in packet networks, and to balance and optimize network utilization. Thus, this article introduces ShortestPathACO, an Ant Colony Optimization based algorithm designed to find the shortest path in a graph. The algorithm consists of several subproblems that are presented successively. Each subproblem is discussed from many points of view to enable researchers to find the most suitable solutions to the problems they investigate.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper proposes a label correcting algorithm for solving the bus routing problem (BRP). The goal of the BRP is finding a route from the start stop to the final stop minimizing the time and the cost of travel. Additionally the time of starting travel at the start stop is given. The problem belongs to the group of multicriteria optimization problems (MOP), whose the solution is a set of non-dominated solutions. The algorithm makes possible to find all routes which belong to the set of non-dominated solutions. Apart from that the results of experimental tests are presented.
This paper presents the possiblities of the use of the shortest path in the graph algorithms in ship’s safe route choice process in a restricted area. To create a graph, a trapezoidal mesh based on the S-57 digital map data was used. Numerical experiments were carried out and their results are discussed.
Jednym z badanych problemów teorii grafów jest problem wyznaczenia najkrótszej ścieżki. Rozszerzeniem tego problemu jest problem wyznaczenia K (K > 1) najkrótszych ścieżek. Badane są dwa warianty tego problemu. W pierwszym dopuszcza się wyznaczenie ścieżek zawierających cykle, a w drugim są wyznaczane wyłącznie ścieżki acykliczne. W pracy został przedstawiony algorytm dewiacyjny, umożliwiający wyznaczenie K najkrótszych ścieżek, które mogą zawierać cykle.
EN
One of the studied problems of the graph theory is the shortest path problem. An extension of this problem is the problem of finding K (K > 1) shortest paths. Two variants of this problem are studied. In the first case path containing cycles are allowed, and in the second are determined only loopless paths. In the paper a deviation algorithm for solving K shortest paths, which may contain cycles is shown.
The main task of each navigator is to conduct safely the ship from the point of departure to destination. Although there are many different solutions of this problem, it's still necessary to carry out further research. This is dictated by the specific requirements that are specified, for example by the dynamics of the ship's own or reservoir characteristics. This article presents a short review of different methods such Dijkstra, Bellman-Ford, Floyd or A* algorithms applied to navigation problems. Besides some alternative methods based on artificial intelligence are mentioned. At the end a comparison of these solutions showed the advantages and disadvantages of each approach.
Paper presents a prototype of a system that allows passengers of public transportation to plan their trips. It is assumed that the user enters information concerning the planned trip (start address, end address and start time) and the system provides (i) description of the most convenient route i.e. one with the minimum number of transfers, the shortest walking distance and possibly the shortest trip time and (ii) a map presenting the route. The system is delivered to the end-user as a mobile application. Mobile devices (cellular phones, smartphones) are oftentimes equipped with a GPS (Global Positioning System) unit. The client's application makes use of the GPS unit so that the users who do not know their exact location can conveniently plan their trips. The system is built up of four programs implemented in Java. Oracle Spatial is used to store, access and analyze spatial data in the system.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.