Mobila IT-tjänster och Intelligenta transportsystem (ITS) - framtidsperspektiv 2009 och konsekvenser för Vägverket

Uppdragsgivare till detta examensarbete var Vägverkets ITS-avdelning. Vägverket ska vara en möjliggörare för tjänster inom ITS-området, och detta arbete beskriver de mobila ITtjänster inom ITS som tros finnas år 2009. Det är också viktigt att se hur den nationella vägdatabasen, NVDB, möter de framtida kraven från de mobila IT-tjänsterna. Detta eftersom NVDB är en grunddatabas över det data Vägverket tillhandahåller och möjliggör utveckling av mobila IT-tjänster och det är därför viktigt att den innehåller korrekt och uppdaterad data.Under detta arbete har jag jobbat med två metoder, litteraturstudier och kvalitativa intervjuer. Litteraturstudier har jag använt för att sätta mig in i Vägverkets ITS-strategi, mål, pågående ITS-projekt i Sverige och Europa och framtidsvisionärers idéer om framtidens samhälle och ITS. Intervjuerna gjorde jag med personer som arbetar inom ITS eller IT, för att få deras synpunkter om möjliga framtida mobila IT-tjänster inom ITS.Resultatet pekar på att de framtida mobila IT-tjänsterna kommer vara positioneringstjänster av olika slag. Många anser idag att det är svårt att få information om grundläggande vägdata, som t.ex. köer, olyckor och vägbeskrivning. Utrustningen som kommer att användas tros av majoriteten av de intervjuade att vara mobiltelefonerna, men de kommer vara mer avancerade än de är idag. För att förbättra NVDB för att få igång tjänsteutvecklingen är det viktigt att alla kommunala och statliga vägar finns med, vilket det inte gör idag. Dokumentationen kring NVDB ansågs också komplicerad.

Vägnät och busslinjenät - en förutsättning för ledsagningstjänsten Navigator

Detta examensarbete har genomförts med Institutet för transportforskning (TFK) som uppdragsgivare. TFK har gjort en förstudie som behandlar en IT-baserad ledsagningstjänst, Navigator, som ska guida synskadade till närmaste busshållplats för vidare färd i kollektivtrafiken. Synskadade som reser med kollektivtrafiken behöver en annan typ av stöd för sin resa än vad en seende person behöver. Bland annat behöver de få information på ett ickevisuellt sätt. Det kan t.ex. innebära att få information om vilken tid bussen anländer till hållplatsen, uppläst via en hörsnäcka. Information om vägnät och om busslinjenät är viktiga förutsättningar för att Navigator ska fungera tillfredställande. Målet med den här rapporten har varit att undersöka om det går att få de två referenssystemen NVDB:s vägnät och Dalatrafiks busslinjenät, att samverka. Vi har kommit fram till att det finns möjligheter att genomföra detta då vägens noder och referenslänkar samt busshållplatser är koordinatsatta. Då det är viktigt för synskadade att bli navigerade efter en så säker väg som möjligt är det nödvändigt att information om cykel- och gångvägar sammankopplas med vägnätet och busslinjenätet. Den informationen finns idag hos kommunerna. Vi har även gett ett förslag på en systemarkitektur för hur Navigator bör utformas för att uppfylla målet med rapporten.

RailsTNE : En multimodal informationsplattform i ett interorganisatoriskt nätverk

Att utreda möjligheterna att etablera dataförsörjning riktade mot multimodala transporttjänster är idag av största intresse. Det är också intressant att försöka utnyttja de standarder som tagits fram när en dataförsörjningskedja ska etableras. Detta examensarbete genomfördes på Triona AB i Borlänge. Triona har utvecklat databasen Transport Network Engine (TNE), som idag används för att läsa in data från Nationella VägDataBasen (NVDB) och från skogsnäringen. Målet med arbetet var att ta fram en informationsmodell, som beskriver hur ett transportnät med nätanknutna data, som stödjer multimodala transporter och resor, kan lagras i TNE. En förlängning av målet blev att, utifrån ett givet användarfall, etablera dataförsörjning till TNE och lägga in de nödvändiga datamängderna. TNE bygger på ESRI:s produkter och funktionalitet för hantering av geografisk information och informationsmodell och datahantering i TNE baseras på internationella och svenska standarder. Idag finns all information om järnvägsnätet hos Banverket och det finns ingen koppling mellan Banverkets databas Baninformationssystemet (BIS) och Vägverkets databas NVDB. För att den kopplingen ska kunna ske, krävs att de båda verken kan samarbeta som två stora organisationer i ett väl fungerande nätverk. Ett så kallat interorganisatoriskt nätverk. Det akademiska syftet var att föreslå en arkitekturstrategi som stödjer ett sådant nätverk. Vi upptäckte att arkitekturstrategierna IRM och VBS är uppbyggda för att inrikta sig på enskilda organisationer, och det visade sig svårt att följa en specifik strategi inom ett nätverk med flera organisationer. I vårt användarfall måste nätverket mellan Banverket, Vägverket och Stora Enso samarbeta över organisationsgränserna. Därför behövs en strategi för ett interorganisatoriskt samarbete så att informationen kan struktureras på ett gemensamt sätt. Vi föreslår ett antal idealtypskriterier som vi utgått efter i struktureringen av systemarkitekturen. Den innehåller en informationsmodell för både väg- och järnvägsdata som följer standarden SS 63 70 04. Arbetet avgränsades till att endast innehålla de datamängder som användarfallet kräver. Vi har analyserat KombiTIF-rapporten som är ett avslutat projekt styrt av Banverket på uppdrag av Näringsdepartementet. Rapporten ger ett förslag på en lösning i form av en arena som ska göra data tillgänglig för användning. Vi väljer att se TNE-plattformen som en realisering av denna arena. Enligt vårt förslg så ska TNE-plattformen hämta in det mest grundläggande datat om järnvägsnät och nätanknuten data från BIS och standardiserad information om vägnät och nätanknuten data från NVDB via ett gränssnitt. I framtiden är det möjligt att på samma sätt ta in andra trafiknät såsom Sjöfartsverket, Luftfartsverket och Rikstrafiken. Vi arbetade efter en egen metod som vi tog fram med valda delar från andra metoder; kartläggning, perspektivanalys, verksamhetsanalys, utveckling och utvärdering. Arbetet genomfördes iterativt i de fem olika faserna.

How do different densities in a network affect the optimal location of service centers?

The p-median problem is often used to locate p service centers by minimizing their distances to a geographically distributed demand (n). The optimal locations are sensitive to geographical context such as road network and demand points especially when they are asymmetrically distributed in the plane. Most studies focus on evaluating performances of the p-median model when p and n vary. To our knowledge this is not a very well-studied problem when the road network is alternated especially when it is applied in a real world context. The aim in this study is to analyze how the optimal location solutions vary, using the p-median model, when the density in the road network is alternated. The investigation is conducted by the means of a case study in a region in Sweden with an asymmetrically distributed population (15,000 weighted demand points), Dalecarlia. To locate 5 to 50 service centers we use the national transport administrations official road network (NVDB). The road network consists of 1.5 million nodes. To find the optimal location we start with 500 candidate nodes in the network and increase the number of candidate nodes in steps up to 67,000. To find the optimal solution we use a simulated annealing algorithm with adaptive tuning of the temperature. The results show that there is a limited improvement in the optimal solutions when nodes in the road network increase and p is low. When p is high the improvements are larger. The results also show that choice of the best network depends on p. The larger p the larger density of the network is needed. 

Att överföra geospatiala data från en relationsdatabas till densemantiska webben

Semantiska webben är ett begrepp som handlar om att göra data tillgängligt på ett sätt som gör att datorer kan söka, tolka och sätta data i ett sammanhang. Då mycket av datalagring idag sker i relationsdatabaser behövs nya sätt att omvandla och lagra data för att det ska vara tillgängligt för den semantiska webben.Forskning som genomförts har visat att transformering av data från relationsdatabaser till RDF som är det format som gör data sökbart på semantiska webben är möjlig men det finns idag ingen standardisering för hur detta ska ske.För att data som transformeras ska få rätt betydelse i RDF så krävs ontologier som beskriver olika begrepps relationer. Nationella vägdatabasen (NVDB) är en relationsdatabas som hantera geospatiala data som används i olika geografiska informationssystem (GIS). För samarbetspartnern Triona var det intressant att beskriva hur denna typ av data kan omvandlas för att passa den semantiska webben.Syftet var att analysera hur man överför geospatiala data från en relationsdatabas till den semantiska webben. Målet med studien var att skapa en modell för hur man överför geospatiala data till i en relationsdatabas till en RDF-lagring och hur man skapar en ontologi som passar för NVDB’s data och datastruktur.En fallstudie genomfördes med dokumentstudier utifrån en inledande litteraturstudie.En ontologi skapades för det specifika fallet och utifrån detta skapades en modell för hur man överför geospatiala data från NVDB till RDF via programvaran TripleGeo. Analysen har skett genom att transformerad data har analyserats med hjälp av befintlig teori om RDF och dess struktur och sedan jämföra och se så att data får rätt betydelse. Resultatet har också validerats genom att använda W3C’s tjänst för att validera RDF.Resultatet visar hur man transformerar data från en relationsdatabas med geospatiala data till RDF samt hur en ontologi för detta skapats. Resultatet visar också en modell som beskriver hur detta utförs och kan ses som ett försök till att generalisera och standardisera en metod för att överföra geospatiala data till RDF.

How does data quality in a network affect heuristic solutions?

To have good data quality with high complexity is often seen to be important. Intuition says that the higher accuracy and complexity the data have the better the analytic solutions becomes if it is possible to handle the increasing computing time. However, for most of the practical computational problems, high complexity data means that computational times become too long or that heuristics used to solve the problem have difficulties to reach good solutions. This is even further stressed when the size of the combinatorial problem increases. Consequently, we often need a simplified data to deal with complex combinatorial problems. In this study we stress the question of how the complexity and accuracy in a network affect the quality of the heuristic solutions for different sizes of the combinatorial problem. We evaluate this question by applying the commonly used p-median model, which is used to find optimal locations in a network of p supply points that serve n demand points. To evaluate this, we vary both the accuracy (the number of nodes) of the network and the size of the combinatorial problem (p). The investigation is conducted by the means of a case study in a region in Sweden with an asymmetrically distributed population (15,000 weighted demand points), Dalecarlia. To locate 5 to 50 supply points we use the national transport administrations official road network (NVDB). The road network consists of 1.5 million nodes. To find the optimal location we start with 500 candidate nodes in the network and increase the number of candidate nodes in steps up to 67,000 (which is aggregated from the 1.5 million nodes). To find the optimal solution we use a simulated annealing algorithm with adaptive tuning of the temperature. The results show that there is a limited improvement in the optimal solutions when the accuracy in the road network increase and the combinatorial problem (low p) is simple. When the combinatorial problem is complex (large p) the improvements of increasing the accuracy in the road network are much larger. The results also show that choice of the best accuracy of the network depends on the complexity of the combinatorial (varying p) problem.