Определение 1

Графы и сети

ПОТОКИ В ТРАНСПОРТНЫХ СЕТЯХ

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ

1. ДЕКОМПОЗИЦИЯ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ
«Организация транспортной инфраструктуры»

Основными абстракциями ПрО «Организация транспортной инфраструктуры» являются следующие:

Ø модель транспортного потока (ТП) определяется классами: Скорость, Интенсивность, Плотность;

Ø модель транспортной (улично-дорожной сети) определяется классами: Участок, Узел, Дуга;

Ø модель технических средств организации дорожного движения (ТСОДД) определяется классами: Свето­форный_Объект, Дорожный_Знак, Дорожная_Разметка;

Ø модель управления транспортным потоком определяется классами задач, решаемых в рамках интеллектуальной транспортной системы: Мониторинг_­Состояния_­Объек­тов_ПрО, Управление_Транспортны­ми_По­токами_и_Пере­возочным_Процессом, Информационное_Обес­пече­ние_­Участников_Движения.

Таким образом, модель предметной области представляется тетрадой:

М_ПрО = < М_ТП, М_УДС, М_ТСОДД, М_УТП >, (1)

где М_ПрО – модель предметной области, в которой проектируется интеллектуальная транспортная система,

М_ТП – модель транспортного потока,

М_УДС – модель улично-дорожной сети,

М_ТСОДД – модель технических средств организации дорожного движения,

М_УТП – множество задач управления транспортным потоком.

Руководствуясь принципами декомпозиции, построим унифицированную модель ПрО «Организация транспортной инфраструктуры» и наполним классами объектов, реализующими основные понятия ПрО. Декомпозиция ПрО «Организация транспортной инфраструктуры» приведена на рисунке 1.

С формальной точки зрения граф представляет собой упорядоченную пару множеств, первое из которых состоит из вершин или узлов графа, а второе – из его рёбер или дуг.

Ребро связывает между собой две вершины. При работе с графами часто возникает вопрос, как проложить путь из рёбер (или дуг) от одной вершины графа к другой. Поэтому в дальнейшем целесообразно говорить о движении по ребру. Это означает, что имеет место переход из вершины А графа в другую вершину В, связанную с ней ребром АВ. (При этом ребро графа, связывающее две вершины, для краткости обозначается парой этих вершин АВ, Рисунок 2).

Рисунок 1. Декомпозиция

ПрО «Организация транспортной инфраструктуры»

Рисунок 2. Простейший граф: две вершины А и В, соединённые дугой АВ

Граф может быть ориентированным (орграфом) и не ориентированным. Рёбра не ориентированного графа, чаще всего называемого просто графом, можно проходить в обоих направлениях. В этом случае ребро графа – это неупорядоченная пара вершин или его концов.

В ориентированном графе, или орграфе, рёбра представляют собой упорядоченные пары вершин: первая вершина – это начало ребра; а вторая – его конец. Начало и конец ребра в ориентированном графе могут совпадать.