ISSN 0236-235X (P)
ISSN 2311-2735 (E)

Bookmark

Next issue

2
Publication date:
16 June 2019
-->

Journal articles №1 2019

21. Problem solving experience in data visualization using ArcGIS software [№1 за 2019 год]
Authors: Youssef Al-Damlakhi (Youssef.d-86@mail.ru) - The National Research University of Information Technologies, Mechanics and Optics, ;
Annotation: Most users of geographic information systems (GIS) software, in particular, ArcGIS, which is considered one of the most com-mon GIS programs for implementing various applications and visualizing 3D data, do not pay much attention to input data com-patibility. This is also the case of the coordinate systems and projections that are the basis of working in GIS. Therefore, some-times specialists who work with GIS programs without experience or knowledge in cartography have problems. Thus, the ability of GIS users to have basic knowledge of GIS related sciences such as cartography and geodesy is important. The paper introduces some of the ArcScene program capabilities for visualizing and displaying 3D data. In addition, it dis-cusses most frequent difficulties in this field. For example, when displaying 3D data in ArcScene program or when displaying the slopes of the earth's surface based on the data of the DEM (Digital Elevation Model) layer. The paper also describes in detail the reasons and ways to resolve such difficulties.
Большинство пользователей программных средств геоинформационных систем, в частности ArcGIS, используемых для реализации тех или иных приложений и для визуализации 3D-данных, не уделяют большого внимания совместимости входных данных. В частности, это касается системы координат и проекций, которые являются основой работы в геоинформационных системах. В результате возникают проблемы, особенно у пользователей, работающих с программами геоинформационных систем без опыта или базовых знаний в области картографии и геодезии. В настоящей статье представляются некоторые из возможностей компоненты ArcScene для визуализации и отображения 3D-данных. Кроме того, рассматриваются наиболее часто встречающиеся проблемы, с которыми приходится сталкиваться пользователям, например, при отображении визуализации 3D-данных в компоненте ArcScene, а также при отображении уклонов поверхности земли с учетом данных слоя цифровых моделей рельефа в компоненте ArcMap. В работе приводятся примеры, подробно описываются причины и способы разрешения трудностей.
Keywords: projections, vector data, raster data, arcgis software, digital elevation model (dem), 3d visualization, geoinformation system
Visitors: 277

22. Comparison the efficiency of adaptive algorithms of traffic control in AnyLogic [№1 за 2019 год]
Authors: S.A. Andronov (andronv_00@mail.ru ) - St. Petersburg State University of Aerospace Instrumentation, Ph.D Ph.D;
Annotation: The paper considers the issues of traffic flow simulation and management depending on traffic intensity. There are some simu-lation models that are developed and implemented in AnyLogic. These models relate to adaptive transport flow control algo-rithms such as soft programming of traffic lights using fuzzy logic; queue-out; search for discontinuities in a transport flow; search optimization using Webster's formula; direct minimization of transport delays in the simulation process; soft program-ming of traffic lights using fuzzy logic. During simulation modeling, including traffic conditions at the actual metropolis intersections, the author compares a possi-ble effect from applying the above adaptive algorithms with the operation of a traffic light with a fixed phase duration for dif-ferent traffic load. The paper presents diagrams of efficiency bounds of the considered algorithms in a wide range of parameter changes. The compared algorithms are sorted by the effect of the intersection capacity in the received initial data ranges. The simulation results show that the installation of adaptive control systems allows reducing car standing time (engine load, gasoline consumption, harmful emissions) in comparison with usual traffic lights at average from 5% to 50%. The optimization principle of constructing adaptive control shows a much bigger effect of increasing intersection capacity comparing with the work of algorithms such as “passing queues” and “break searching” in a wide range of changes in traffic flow intensities. The traffic light algorithm with fuzzy logic occupies an intermediate position. The “sensitivity analysis” experiment in AnyLogic demonstrates a fairly flat dependence of the transport flow optimization criterion from the optimal intensity value of the passing vehicles.
В статье рассматриваются моделирование и управление транспортным потоком в зависимости от интенсивности дорожного движения. Разработаны и реализованы имитационные модели в среде пакета программ AnyLogic ряда адаптивных алгоритмов управления транспортным потоком, таких как мягкое программирование светофорных объектов с использованием нечеткой логики, разъезда очередей, поиска разрывов в транспортном потоке, поисковой оптимизации с использованием формулы Вебстера, прямой минимизации транспортных задержек в процессе имитации и мягкое программирование светофорных объектов с использованием нечеткой логики. В процессе имитационного моделирования, в том числе в условиях движения на реально существующих перекрестках мегаполиса, выполнено сравнение возможного эффекта от применения перечисленных адаптивных алгоритмов с работой светофора с фиксированной длительностью фаз при различной загруженности транспортной сети. Приведены диаграммы границ эффективности рассмотренных алгоритмов в широком диапазоне изменения параметров. Сравниваемые алгоритмы упорядочены по эффекту пропускной способности перекрестка в диапазонах принятых исходных данных. Результаты моделирования показывают, что установка систем адаптивного регулирования позволяет уменьшить время простоя автомобилей (нагрузку на двигатели, расход бензина, вредные выбросы) по сравнению с обычным светофором в среднем от 5 до 50 %. Оптимизационный принцип построения адаптивного регулирования показывает значительно больший эффект повышения пропускной способности перекрестка по сравнению с работой алгоритмов типа «пропуск очередей» и «поиск разрывов» в широком диапазоне изменения интенсивностей транспортного потока. Про-межуточное положение занимает алгоритм работы светофора с нечеткой логикой. Эксперимент «анализ чувствительности» в программе AnyLogic демонстрирует достаточно пологую зависимость критерия оптимизации транспортного потока от оптимального значения интенсивности проехавших транспортных средств.
Keywords: anylogic, simulation, adaptive algorithm, traffic light regulation
Visitors: 287

23. Specialized software of the measuring system for the operative estimating the spectral composition of multicomponent processes [№1 за 2019 год]
Authors: V.N. Yakimov (yvnr@hotmail.com) - Samara State Technical University, Ph.D Ph.D; Student (arintelligence@yandex.ru) - Samara State Technical University ; A.V. Zhelonkin (zhelonkin.ru@yandex.ru) - Samara State Technical University ;
Annotation: The paper considers the problem of software development of a measuring system for operative spectral analysis. The software development includes a modular paradigm for organizing software components. It allows ensuring flexibility and extensibility of the system, development process scalability, interchangeability of software components and the possibility of their reuse. According to the chosen approach, the visualization system software consists of a module of a spectral analysis algorithm, a module for measuring data visualization, and a data processing converter that provides communication between these modules. The software structure is based on a multi-level organization of the computing environment. The levels of data representation and processing are highlighted. This allows separating metrologically significant and insignificant parts and protecting measuring information against unintentional and deliberate changes. The presentation level is implemented in Java, and the processing lev-el is in C++. The choice of Java is due to the availability of support components for digital display technologies and user inter-face, which made it possible to make the application functionally flexible in use, to manage the spectral analysis process includ-ing data entry operations, graphical and tabular visualization of results. The procedures of calculating spectral estimates are implemented in the metrologically significant software module in C++, which enable multithreaded programming to improve data processing performance during the spectral analysis.
В статье рассматривается разработка ПО измерительной системы, предназначенной для проведения оперативного спектрального анализа многокомпонентных процессов. При разработке данного ПО выбрана парадигма модульного построения программных компонентов. Такой подход позволил обеспечить гибкость, расширяемость и масштабируемость ПО, а также заменяемость программных компонентов и возможность их повторного использования. В соответствии с выбранным подходом ПО измерительной системы состоит из модуля реализации алгоритма спек-трального анализа, модуля визуализации измерительных данных и конвертора обработки данных, обеспечивающего взаимодействие между этими модулями. Структура ПО основана на многоуровневой организации вычислительной сре-ды. В соответствии с этим выделены уровни представления и обработки данных. Это позволило отделить метрологически значимые и незначимые программные компоненты и обеспечить защиту измерительной информации от непреднамеренных и преднамеренных изменений. Уровень представления реализован на языке Java, а уровень обработки на языке С++. Вы-бор языка Java обусловлен наличием компонент поддержки цифровых технологий отображения данных и пользовательского интерфейса, что позволило сделать приложение функционально гибким в использовании, осуществлять управление процессом спектрального анализа, включая операции ввода данных, визуализации результатов в графическом и табличном представлениях. Процедуры вычисления спектральных оценок реализованы в модуле метрологически значимого ПО на языке C++, позволившего применить подход многопоточного программирования для повышения производительности обработки данных в ходе спектрального анализа.
Keywords: multi-level structure, information-measuring system, the software, operative spectral analysis, sign-function signal, analog-stochastic quantization, random process
Visitors: 320

24. An automation system of induction soldering based on two control loops with work position shift [№1 за 2019 год]
Authors: Tynchenko V.S. (vadimond@mail.ru) - Academician M.F. Reshetnev Siberian State Aerospace University, Ph.D Ph.D; Laptenok V.D. (ius_laptenok@sibsau.ru) - Academician M.F. Reshetnev Siberian State Aerospace University, Ph.D Ph.D; V.E. Petrenko (dpblra@inbox.ru) - Reshetnev Siberian State University of Science and Technology, Department of Information and Control Systems, ; A.V. Murygin (avm54@mail.ru) - Reshetnev Siberian State University of Science and Technology, Department of Information and Control Systems, Ph.D Ph.D; A.V. Milov (antnraven@ieee.org) - Reshetnev Siberian State University of Science and Technology, Department of Information and Control Systems, ;
Annotation: The paper proposes a solution for the problem of automated control of the aluminum waveguide paths induction soldering pro-cess based on two control loops with the work position shift. Within the work, the authors analyze the features of technological process of aluminum waveguide paths induction soldering. The analysis shows the necessity of the process automation using a software system. The developed software product controls the product heating process in two circuits. The first circuit is the control of the waveguide path elements heating rate. The second circuit is the control of the waveguide assembly movement relating to the in-ductor plane. The developed automated system provides high-quality control of the induction soldering technological process, and consequently, reduces the number of menders. The software solution is an application for the Windows operating system that is compatible with Windows XP/7/8/8.1/10. The application is developed using C ++ and the Embarcadero RAD Studio XE7. The development included an object-oriented approach. The paper shows the automated system structure, its operation algorithm, as well as the diagram of the screen forms transi-tions. The design process includes building use-case and state-chart diagrams using the UML language. The presented software solution contains the functionality of adjusting measuring instruments and the parameters of the induction soldering technologi-cal process. In addition, it is possible to view the product parts temperature graphs. It is possible to view and edit the database of technological processes. The approbation of the solution was carried out within the framework of a series of experiments that have shown high-quality control of the induction soldering technological process.
В статье предлагается решение проблемы автоматизированного управления процессом индукционной пайки алюминиевых волноводных трактов на основе двух контуров управления с позиционированием заготовки. В рамках работы анализируются особенности технологического процесса индукционной пайки алюминиевых волноводных трактов, а также становится очевидной необходимость его автоматизации с применением программной системы. Разработанный программный продукт производит контроль процесса нагрева изделия по двум контурам: первый кон- тур – это управление скоростью нагрева элементов волноводного тракта, второй – управление перемещением сборки волновода относительно плоскости индуктора. Использование разработанной автоматизированной системы позволяет обеспечить качественное управление технологическим процессом индукционной пайки, а следовательно, снизить количество бракованных изделий. Программное решение представляет собой приложение для операционной системы Windows, совместимое с версиями Windows XP/7/8/8.1/10. Приложение разработано с использованием языка программирования C++ и среды разработки Embarcadero RAD Studio XE7. Разработка велась с использованием объектно-ориентированного подхода. В статье приведены структура автоматизированной системы, алгоритм ее работы, а также диаграмма переходов экранных форм. В процессе проектирования с применением языка UML построены диаграммы вариантов использования системы и переходов состояний. Представленное программное решение содержит функционал настройки средств измерения и параметров технологического процесса индукционной пайки, кроме того, возможен просмотр графиков температур деталей изделия. Имеется возможность просмотра и редактирования БД технологических процессов. Апробация решения проводилась в рамках серии экспериментов, показавших высокое качество управления технологическим процессом индукционной пайки.
Keywords: an automated system issue, automated management, waveguide, induction soldering, software
Visitors: 341

← Preview | 1 | 2 | 3