A new MDA-SOA based framework for intercloud interoperability

Cloud computing has been one of the most important topics in Information Technology which aims to assure scalable and reliable on-demand services over the Internet. The expansion of the application scope of cloud services would require cooperation between clouds from different providers that have heterogeneous functionalities. This collaboration between different cloud vendors can provide better Quality of Services (QoS) at the lower price. However, current cloud systems have been developed without concerns of seamless cloud interconnection, and actually they do not support intercloud interoperability to enable collaboration between cloud service providers. Hence, the PhD work is motivated to address interoperability issue between cloud providers as a challenging research objective. This thesis proposes a new framework which supports inter-cloud interoperability in a heterogeneous computing resource cloud environment with the goal of dispatching the workload to the most effective clouds available at runtime. Analysing different methodologies that have been applied to resolve various problem scenarios related to interoperability lead us to exploit Model Driven Architecture (MDA) and Service Oriented Architecture (SOA) methods as appropriate approaches for our inter-cloud framework. Moreover, since distributing the operations in a cloud-based environment is a nondeterministic polynomial time (NP-complete) problem, a Genetic Algorithm (GA) based job scheduler proposed as a part of interoperability framework, offering workload migration with the best performance at the least cost. A new Agent Based Simulation (ABS) approach is proposed to model the inter-cloud environment with three types of agents: Cloud Subscriber agent, Cloud Provider agent, and Job agent. The ABS model is proposed to evaluate the proposed framework.

Highway Maintenance Concept Vehicle, June 2002

This report documents Phase IV of the Highway Maintenance Concept Vehicle (HMCV) project, a pooled fund study sponsored by the Departments of Transportation of Iowa, Pennsylvania, and Wisconsin. This report provides the background, including a brief history of the earlier phases of the project, a systems overview, and descriptions of the research conducted in Phase IV. Finally, the report provides conclusions and recommendations for future research. Background The goal of the Highway Maintenance Concept Vehicle Pooled Fund Study is to provide travelers with the level of service defined by policy during the winter season at the least cost to taxpayers. This goal is to be accomplished by using information regarding actual road conditions to facilitate and adjust snow and ice control activities. The approach used in this study was to bring technology applications from other industries to the highway maintenance vehicle. This approach is evolutionary in that as emerging technologies and applications are found to be acceptable to the pooled fund states and as they appear that to have potential for supporting the study goals they become candidates for our research. The objective of Phase IV is to: Conduct limited deployment of selected technologies from Phase III by equipping a vehicle with proven advanced technologies and creating a mobile test laboratory for collecting road weather data. The research quickly pointed out that investments in winter storm maintenance assets must be based on benefit/cost analysis and related to improving level of service. For example, Iowa has estimated the average cost of fighting a winter storm to be about $60,000 to $70,000 per hour typically. The maintenance concept vehicle will have advanced technology equipment capable of applying precisely the correct amount of material, accurately tailored to the existing and predicted pavement conditions. Hence, a state using advanced technology could expect to have a noticeable impact on the average time taken to establish the winter driving service level. If the concept vehicle and data produced by the vehicle are used to support decision-making leading to reducing material usage and the average time by one hour, a reasonable benefit/cost will result. Data from the friction meter can be used to monitor and adjust snow and ice control activities and inform travelers of pavement surface conditions. Therefore, final selection of successfully performing technologies will be based on the foundation statements and criteria developed by the study team.

Signing on Very Low Volume Rurd Roads Iowa DOT Project HR-262, July, 1984

Research was undertaken to define an appropriate level of use of traffic control devices on rural secondary roads that carry very low traffic volumes. The goal of this research was to improve the safety and efficiency of travel on the rural secondary road system. This goal was to be accomplished by providing County Engineers with guidance concerning the cost-effective use of traffic control devices on very low volume rural roads. A further objective was to define the range of traffic volumes on the roads for which the recommendations would be appropriate. Little previous research has been directed toward roads that carry very low traffic volumes. Consequently, the factual input for this research was developed by conducting an inventory of the signs and markings actually in use on 2,069 miles of rural road in Iowa. Most of these roads carried 15 or fewer vehicles per day. Additional input was provided by a survey of the opinions of County Engineers and Supervisors in Iowa. Data from both the inventory and the opinion survey indicated a considerable lack of uniformity in the application of signs on very low volume rural roads. The number of warning signs installed varied from 0.24 per mile to 3.85 per mile in the 21 counties in which the inventory was carried out. The use of specific signs not only varied quite widely among counties but also indicated a lack of uniform application within counties. County officials generally favored varying the elaborateness of signing depending upon the type of surface and the volume of traffic on different roads. Less elaborate signing would be installed on an unpaved road than on a paved road. A concensus opinion was that roads carrying fewer than 25 vehicles per day should have fewer signs than roads carrying higher volumes. Although roads carrying 0 to 24 vehicles per day constituted over 24% of the total rural secondary system, they carried less than 3% of the total travel on that system. Virtually all of these roads are classified as area service roads and would thus be expected to carry only short trips primarily by local motorists. Consequently, it was concluded that the need for warning signs rarely can be demonstrated on unpaved rural roads with traffic volumes of fewer than 25 vehicles per day. It is recommended that each county designate a portion of its roads as an Area Service Level B system. All road segments with very low traffic volumes should be considered for inclusion in this system. Roads included in this system may receive a lesser level of maintenance and a reduced level of signing. The county is also afforded protection from liability arising from accidents occurring on roads designated as part of an Area Service Level B system. A uniform absence of warning signs on roads of this nature is not expected to have any discernible effect on the safety or quality of service on these very low volume roads. The resources conserved may be expended more effectively to upgrade maintenance and traffic control on roads carrying higher volumes where the beneficial effect on highway safety and service will be much more consequential.

Bridge Deck Rehabilitation Rebonding a Delaminated PCC Overlay By Epoxy Injection, HR-1036, 1989

The Iowa demonstration project to promote the rehabilitation of bridge deck concrete by rebonding delaminations with injected epoxy is a 150 ft x 150 ft high truss bridge on Iowa route No. 210 over Indian Creek near Maxwell in Story County (Service level D, AADT-730, Inventory Rating HS-16.9, Operating Rating HS-25). The objective of this study was to evaluate the effectiveness of repairing a delaminated bridge deck by epoxy injection, specifically a bridge deck with a delaminated portland cement concrete overlay. Observations noted during the project lead to the following conclusions: The delaminations rebonded with epoxy have remained solid through five years. The percentage of delamination has stayed essentially the same for both the epoxy injected and non-repaired areas. Epoxy injection appears to be a practical, cost effective alternative to other forms of deck rehabilitation when undertaken at the proper time. Cost effectiveness would reduce dramatically if delayed until breakouts have occurred. On the other hand it would be a slow, labor intensive process if undertaken too early when delaminations are small.

Field and Laboratory Evaluation of Precast Concrete Bridges, TR-440, 2001

Recent data compiled by the National Bridge Inventory revealed 29% of Iowa's approximate 24,600 bridges were either structurally deficient or functionally obsolete. This large number of deficient bridges and the high cost of needed repairs create unique problems for Iowa and many other states. The research objective of this project was to determine the load capacity of a particular type of deteriorating bridge – the precast concrete deck bridge – which is commonly found on Iowa's secondary roads. The number of these precast concrete structures requiring load postings and/or replacement can be significantly reduced if the deteriorated structures are found to have adequate load capacity or can be reliably evaluated. Approximately 600 precast concrete deck bridges (PCDBs) exist in Iowa. A typical PCDB span is 19 to 36 ft long and consists of eight to ten simply supported precast panels. Bolts and either a pipe shear key or a grouted shear key are used to join adjacent panels. The panels resemble a steel channel in cross-section; the web is orientated horizontally and forms the roadway deck and the legs act as shallow beams. The primary longitudinal reinforcing steel bundled in each of the legs frequently corrodes and causes longitudinal cracks in the concrete and spalling. The research team performed service load tests on four deteriorated PCDBs; two with shear keys in place and two without. Conventional strain gages were used to measure strains in both the steel and concrete, and transducers were used to measure vertical deflections. Based on the field results, it was determined that these bridges have sufficient lateral load distribution and adequate strength when shear keys are properly installed between adjacent panels. The measured lateral load distribution factors are larger than AASHTO values when shear keys were not installed. Since some of the reinforcement had hooks, deterioration of the reinforcement has a minimal affect on the service level performance of the bridges when there is minimal loss of cross-sectional area. Laboratory tests were performed on the PCDB panels obtained from three bridge replacement projects. Twelve deteriorated panels were loaded to failure in a four point bending arrangement. Although the panels had significant deflections prior to failure, the experimental capacity of eleven panels exceeded the theoretical capacity. Experimental capacity of the twelfth panel, an extremely distressed panel, was only slightly below the theoretical capacity. Service tests and an ultimate strength test were performed on a laboratory bridge model consisting of four joined panels to determine the effect of various shear connection configurations. These data were used to validate a PCDB finite element model that can provide more accurate live load distribution factors for use in rating calculations. Finally, a strengthening system was developed and tested for use in situations where one or more panels of an existing PCDB need strengthening.

Pientarvikkeidenhankinta ja logistiikka rakennusalalla Case: Vakionimikekonttikonsepti Skanska Oy

Tämän Pro gradu-tutkielman keskeisenä tavoitteena oli tarkastella pientarvikkeiden hankintaa ja logistiikkaa rakennusalan näkökulmasta. Hankintatoimen tutkimuksessa on perinteisesti keskitytty kaupan ja teollisuuden hankintoihin, osittain ehkä siitä syystä että rakennustyömaiden pientarvikehankintoja on pidettysuhteessa pieninä ja niiden on ajateltu kulkevan omalla painollaan. Tässä tutkimuksessa keskityttiin Skanska Oy:n vakionimikekonttikonseptiin, jonka tarkoituksena on parantaa tuotannon palvelutasoa, kohdistaa kustannuksia tarkemmin sekä saavuttaa kustannussäästöjä. Päätavoitteena oli selvittää miten vakionimikekonttikonseptilla saadaan hyötyä rakennusalalla sekä mitkä muuttujat vaikuttavat nimikkeiden valintaan työmailla. Tutkimuksen teoriaosa perustui aikaisempiin tutkimuksiin, artikkeleihin ja kirjallisuuteen. Tulokseksi saatiin kokonaisvaltainen kuvaniin pientarvikkeiden logistiikasta, varastoinnista kuin valikoimahallinnastakin. Tutkimuksen empiirisessä osassa selvitettiin pientarvikkeiden varastoinnin nykytilannetta, tutkittiin mahdollisia pientarvikkeiden hankintaan vaikuttavia muuttujia sekä kuvattiin mittareita, joiden avulla vakionimikekonttikonseptia tullaan pilotti-vaiheessa arvioimaan. Vakionimikekonttikonseptin kehittymistä seurattiin konseptin pilotti-vaiheeseen saakka. Pilottivaiheesta saatuja tuloksia tullaan arvioimaan jatkotutkimuksissa.

Real-time Quality of Service Controller for Differentiated Services

IP-verkkojen hyvin tunnettu haitta on, että nämä eivät pysty takaamaan tiettyä palvelunlaatua (Quality of Service) lähetetyille paketeille. Seuraavat kaksi tekniikkaa pidetään lupaavimpina palvelunlaadun tarjoamiselle: Differentiated Services (DiffServ) ja palvelunlaatureititys (QoS Routing). DiffServ on varsin uusi IETF:n määrittelemä Internetille tarkoitettu palvelunlaatumekanismi. DiffServ tarjoaa skaalattavaa palvelujen erilaistamista ilman viestintää joka hypyssä ja per-flow –tilan ohjausta. DiffServ on hyvä esimerkki hajautetusta verkkosuunnittelusta. Tämän palvelutasomekanismin tavoite on viestintäjärjestelmien suunnittelun yksinkertaistaminen. Verkkosolmu voidaan rakentaa pienestä hyvin määritellystä rakennuspalikoiden joukosta. Palvelunlaatureititys on reititysmekanismi, jolla liikennereittejä määritellään verkon käytettävissä olevien resurssien pohjalta. Tässä työssä selvitetään uusi palvelunlaatureititystapa, jota kutsutaan yksinkertaiseksi monitiereititykseksi (Simple Multipath Routing). Tämän työn tarkoitus on suunnitella palvelunlaatuohjain DiffServille. Tässä työssä ehdotettu palvelunlaatuohjain on pyrkimys yhdistää DiffServ ja palvelunlaatureititysmekanismeja. Työn kokeellinen osuus keskittyy erityisesti palvelunlaatureititysalgoritmeihin.

Competitor Analysis in a Finnish Forest Industry Company

Työn tavoitteena oli analysoida yhden metsäteollisuusyrityksen tuotantolaitosta; sen heikkouksia ja vahvuuksia sekä määrittää tarvittavat kilpailukeinot. Työ perustuu Porterin kilpailija-analyysin viitekehykseen. Tarvittava kilpailijatieto on kerätty pääosin julkisista lähteistä, yrityksen tietokannoista, ja työntekijöiltä sekä tuotetestauksella. Kilpailijan analysointi koostuu lähinnä kilpailijan tuotantoresurssien, palveluiden ja tuotteiden analysoinnista. Lisäksi työssä käydään läpi kilpailijan strategiaa ja tavoitteita sekä kilpailijan olettamuksia itsestään ja kilpailijoistaan. Ennen varsinaista kilpailija-analyysia työssä tutustutaan metsäteollisuuden kasvuodotuksiin ja tulevaisuuden markkinatrendeihin, joita hyödynnetään johtopäätöksissä. Vaikkakin kilpailija keskittyy eri loppukäyttösegmentille kuin tutkimuksen teettänyt yritys, on se varteenotettava kilpailija tiettyjen tuoteominaisuuksien ansiosta. Kuitenkaan nykyisellä palvelutasolla ja resursseilla kilpailija ei ole tällä hetkellä suuri uhka yritykselle. Sen vuoksi toimenpide-ehdotukset ovat vähäiset ja liittyvät lähinnä markkinoinnillisiin näkökohtiin.

Asiakaslupausmittariston rakentaminen

Tässä diplomityössä tarkastellaan teollisuusyrityksen suorituskykyä asiakkaiden näkökulmasta. Työn tavoitteena on rakentaa kohdeyritykselle yrityksen suorituskykyä asiakkaan näkökulmasta kuvaava mittaristo. Työn kirjallisuustutkimuksen perusteella tunnistetaan olennaiset menetelmät asiakaspalvelutarpeiden mittaamiseen ja analysointiin. Lisäksi työssä esitellään suorituskyvyn mittariston rakentamisen mallit ja periaatteet, sekä mittariston implementointiin vaikuttavat tekijät. Empiirisessä osassa toteutetaan avainasiakkaiden palvelutarpeiden ja yrityksen suoritustason kartoitus ja analysointi. Kohdeyritykselle rakennetaan mittariston asiakaspalvelutarpeiden perusteella, soveltuen yrityksen toimintaympäristöön ja strategisiin päämääriin. Mittaristo rakennetaa Balanced Scorecardin asiakasnäkökulman asiakaslupausmittareiden pohjalle. Työn tuloksena kohdeyritys saa kuvan palvelutasostaan. Työssä esitetyn asiakaslupausmittariston avulla kohdeyritys voi seurata ja kehittää suorituskykyään. Lisäksi työssä tuodaan ilmi tärkeitä tekijöitä, jotka vaikuttavat mittariston implementointiin ja esitetään suositusten muodossa toimintaperiaatteita implementointiprosessissa.

Virtaviivainen hankintatoimi osana tuotantoprosessia

Tutkimuksessa on pyritty löytämään tuotantoprosessin läpimenoa haittaavia ohjaus- ja toimintatapoja sekä tiedonkulusta aiheutuvia ongelmia. Tutkimuksen tavoitteena on saada toimittajien, hankintatoimen ja tuotannon logistinen arvoverkko toimimaan virtaviivaisesti. Työssä on käytetty teoriaosassa kirjallisuustutkimusta ja empiirisessä osassa toimintatutkimusta. Nykytilan selvityksessä tutkittiin prosessin tieto- ja materiaalivirrat sekä mitkä ovat tärkeimmät toiminnot toimitusketjussa. Tutkimuksen ja prosessianalyysin pohjalta määriteltiin kehitysehdotukset prosessin toimintojen tehostamiseksi. Nykytilan kartoituksessa ilmeni suurimmiksi ongelmiksi logistiikka prosessissa voimakkaan kysynnän kasvusta aiheutuvat komponenttien ja raaka-aineiden saatavuusongelmat sekä pudonneen kysynnän seurauksena varastoihin sitoutunut ylimääräinen vaihto-omaisuus. Tutkimuksen tuloksena syntyi kehitysehdotuksia, joiden pohjalta uudistettavaan toiminnanohjausjärjestelmään voitaneen toteuttaa johtopäätöksissä ilmenevät asiat, joista merkityksellisin on myynnin ennustamisvastuun siirtäminen myynnistä tulosvastuussa oleville henkilöille.

Palvelutasopoikkeamariskin kustannusvaikutusten määrittäminen tietoliikennepalveluiden tuotannossa

Tutkimuksen päämääränä oli selvittää laadullisin menetelmin millaisia kustannusvaikutuksia laajavaikutteiset palvelutasopoikkeamat, eli erilaiset viat tai häiriöt tietoliikennepalveluissa aiheuttavat kohdeyrityksen tietoliikennepalveluiden tuotannossa. Tutkimus muistutti lähtökohdiltaan paljolti riskianalyysia, sillä sen tavoitteina oli tunnistaa merkittävimmät palvelutasopoikkeamien aiheuttajat, arvioida palvelutasopoikkeaman kustannusvaikutuksia ja pohtia millaisin toimin ja kustannuksin palvelutasopoikkeamia voitaisiin ehkäistä. Tutkimusongelmaa lähestyttiin jakamalla palvelutasopoikkeaman kustannusvaikutukset viankorjauksesta aiheutuviin välittömiin ja asiakasvaikutusten kautta mahdollisesti syntyviin välillisiin kustannuksiin. Välillisiä kustannuksia aiheuttaviksi ilmiöiksi tunnistettiin palvelukatkon aiheuttama liikennetulomenetys, nykyisten tai potentiaalisten asiakkaiden menettäminen ja nykyisten asiakkaiden alentunut ostohalukkuus. Yhteenvetona tutkimuksessa tehtyihin havaintoihin perustuen välilliset kustannukset eivät osoittautuneet niin merkittäviksi kuin tutkimuksen aloitusvaiheessa oletettiin, mutta lisätutkimus aiheesta voi olla perusteltua.

Analysis of companies' software as a service adoption intention factors

The goal of this study is to develop managerial recommendations for international vendors and system integrators, which offer Software as a Service for enterprise information systems on the Russian market. Those recommendations can be used to develop marketing, sales, new product and service level agreement strategies. For those reasons factors affecting SaaS adoption were determined and their influence on intention to adoption was examined.

Ulkoistettujen toimintojen valvonta – empiirinen analyysi

Pro Gradu -tutkielman tavoitteena on tutkia ulkoistettujen toimintojen valvontaa sekä toimintoihin kohdistuvan valvonnan eroja yrityksissä. Lisäksi tutkitaan, miten hyvin ulkoistukseen liittyvät mittarit toimivat. Tutkimuksessa pyritään selvittämään ulkoistamiseen liittyvien riskien toteutumisia sekä selvittämään valvonnan vaikutusta palvelun laatuun. Tutkimuksen tekoon vaikutti ulkoistamisten lisääntyminen sekä ulkoistettujen toimintojen valvontaan keskittyvien tutkimuksien puuttuminen. Aiemmin tehdyissä tutkimuksissa ei ole käsitelty toimintojen valvontaa. Empiirisessä tutkimuksessa tarkastellaan seitsemän eri toimialalla toimivan yrityksen ulkoistettuja toimintoja. Aineistokeruu tutkimukseen on toteutettu haastatteluina. Tutkimustulosten perusteella voidaan todeta yritysten valvonnan perustuvan sopimuksessa määriteltyihin mittareihin, joiden koetaan mittaavan haluttuja asioita. Toimintojen valvonnassa ei yrityksien välillä ole olennaisia eroja. Yritykset ovat pääsääntöisesti huomioineet ulkoistukseen liittyvät riskit riskienhallinnassaan. Yritykset kokevat valvonnan tehostamisen vaikuttavan palvelun laatuun.

Production planning and optimization of a pulp mill: introduction of the optimisation based scheduling software for pulp industry

The objective of this project was to introduce a new software product to pulp industry, a new market for case company. An optimization based scheduling tool has been developed to allow pulp operations to better control their production processes and improve both production efficiency and stability. Both the work here and earlier research indicates that there is a potential for savings around 1-5%. All the supporting data is available today coming from distributed control systems, data historians and other existing sources. The pulp mill model together with the scheduler, allows what-if analyses of the impacts and timely feasibility of various external actions such as planned maintenance of any particular mill operation. The visibility gained from the model proves also to be a real benefit. The aim is to satisfy demand and gain extra profit, while achieving the required customer service level. Research effort has been put both in understanding the minimum features needed to satisfy the scheduling requirements in the industry and the overall existence of the market. A qualitative study was constructed to both identify competitive situation and the requirements vs. gaps on the market. It becomes clear that there is no such system on the marketplace today and also that there is room to improve target market overall process efficiency through such planning tool. This thesis also provides better overall understanding of the different processes in this particular industry for the case company.

Linking supplier delivery risk to outbound delivery service performance improvement

Customer satisfaction should be the main focus for all of the parts of the business. Usually supply chain behind the business is in a key role when this focus is pursued especially in repair service business. When focusing on the materials that are needed to make repairs to equipment under service contracts, the time aspect of quality is critical. Do late deliveries from supplier have an effect on the service performance of repairs when distribution center of a centralized purchasing unit is acting as a buffer between suppliers and repair service business? And if so, how should the improvement efforts be prioritized? These are the two main questions that this thesis focuses on. Correlation and linear regression was tested between service levels of supplier and distribution center. Percentage of on-time deliveries were compared to outbound delivery service level. It was found that there is statistically significant correlation between inbound and outbound operations success. The other main question of the thesis, improvement prioritization, was answered by creating material availability based supplier classification and additional to that, by developing the decision process for the analysis of most critical suppliers. This was built on a basis of previous supplier and material classification methods.