Artificial-Intelligence-Based Optimization of the Management of Snow Removal Assets and Resources Final Report, October 2002

Geographic information systems (GIS) and artificial intelligence (AI) techniques were used to develop an intelligent snow removal asset management system (SRAMS). The system has been evaluated through a case study examining snow removal from the roads in Black Hawk County, Iowa, for which the Iowa Department of Transportation (Iowa DOT) is responsible. The SRAMS is comprised of an expert system that contains the logical rules and expertise of the Iowa DOT’s snow removal experts in Black Hawk County, and a geographic information system to access and manage road data. The system is implemented on a mid-range PC by integrating MapObjects 2.1 (a GIS package), Visual Rule Studio 2.2 (an AI shell), and Visual Basic 6.0 (a programming tool). The system could efficiently be used to generate prioritized snowplowing routes in visual format, to optimize the allocation of assets for plowing, and to track materials (e.g., salt and sand). A test of the system reveals an improvement in snowplowing time by 1.9 percent for moderate snowfall and 9.7 percent for snowstorm conditions over the current manual system.

Effect of soil management on the white grub population and damage in soybean

To evaluate the effect of soil management systems on population of white grubs, (Phyllophaga cuyabana Moser), and on its damage in soybean, experiments were set up under no-tillage and conventional tillage (one disk plow, and a leveling disk harrow) areas. Primary tillage equipment, used in other soil management systems, such as moldboard plow, disk plow, chisel plow and heavy duty disk harrow were also tested. Fluctuation of P. cuyabana population and the extent of its damage to soybean was similar under no-tillage and conventional tillage systems. Results comparing a range of primary tillage equipment showed that it affected soil insect populations differently, depending on the time during the season in which tillage was executed. Larval mortality could mostly be attributed to their exposure to adverse factors, soon after tillage, than to changes in soil conditions. Reduction of white grub population was more evident in plots managed by heavier equipment, such as the moldboard plow. Soil tillage could be one component within the soil pest management system in soybean, however, its use can not be generalized.

Effects of soil management systems on soil microbial activity, bulk density and chemical properties

The objective of this experiment was to study the effects of soil management systems on the bulk density, chemical soil properties, and on the soil microbial activity on a Latossolo Vermelho distrófico (Oxisol). Soil samples were collected from plots under the following management conditions: a) natural dense "cerrado" vegetation (savanna); b) degraded Brachiaria decumbens pasture, 20 years old; c) no-tillage treatment with annual crop sequence (bean, corn, soybean and dark-oat in continuous rotation), 8 years old; d) conventional tillage treatment with crop residues added to the soil, and annual crop sequence, 10 years old. The continuous use of no-tillage system resulted in an increase in microbial biomass and decrease in soil basal respiration, therefore displaying evident long-term effects on the increase of soil C content. The no-tillage system also provided an improvement in bulk density and chemical properties of the soil. Hence, the no-tillage management system could be an alternative for the conservation and maintenance of physical and chemical conditions and the productive potential of "cerrado" soils.

Electronic Construction Collaboration System – Final Phase, SPR RB02-008, 2014

This phase of the research project involved two major efforts: (1) Complete the implementation of AEC-Sync (formerly known as Attolist) on the Iowa Falls Arch Bridge project and (2) develop a web-based project management system (WPMS) for projects under $10 million. For the first major effort, AEC-Sync was provided for the Iowa Department of Transportation (DOT) in a software as a service agreement, allowing the Iowa DOT to rapidly implement the solution with modest effort. During the 2010 fiscal year, the research team was able to help with the implementation process for the solution. The research team also collected feedback from the Broadway Viaduct project team members before the start of the project and implementation of the solution. For the 2011 fiscal year, the research team collected the post-project surveys from the Broadway Viaduct project members and compared them to the pre-project survey results. The result of the AEC-Sync implementation in the Broadway Viaduct project was a positive one. The project members were satisfied with the performance of AEC-Sync and how it facilitated document management and transparency. In addition, the research team distributed, collected, and analyzed the pre-project surveys for the Iowa Falls Arch Bridge project. During the 2012 fiscal year, the research team analyzed the post-project surveys for the Iowa Falls Arch Bridge project AEC-Sync implementation and found a positive outcome when compared to the pre-project surveys. The second major effort for this project involved the identification and implementation of a WPMS solution for smaller bridge and highway projects. During the 2011 fiscal year, Microsoft SharePoint was selected to be implemented on these smaller highway projects. In this year, workflows for the shop/working drawings for the smaller highway projects specified in Section 1105 of the Iowa DOT Specifications were developed. These workflows will serve as the guide for the development of the SharePoint pages. In order to implement the Microsoft SharePoint pages, the effort of an integrated team proved to be vital because it brought together the expertise required from researchers, programmers, and webpage developers to develop the SharePoint pages.

Pavement Management Performance Modeling: Evaluating the Existing PCI Equations, RB14-013 2014

The work described in this report documents the activities performed for the evaluation, development, and enhancement of the Iowa Department of Transportation (DOT) pavement condition information as part of their pavement management system operation. The study covers all of the Iowa DOT’s interstate and primary National Highway System (NHS) and non-NHS system. A new pavement condition rating system that provides a consistent, unified approach in rating pavements in Iowa is being proposed. The proposed 100-scale system is based on five individual indices derived from specific distress data and pavement properties, and an overall pavement condition index, PCI-2, that combines individual indices using weighting factors. The different indices cover cracking, ride, rutting, faulting, and friction. The Cracking Index is formed by combining cracking data (transverse, longitudinal, wheel-path, and alligator cracking indices). Ride, rutting, and faulting indices utilize the International Roughness Index (IRI), rut depth, and fault height, respectively.

Tarracomap: Development of an archaeological application on Google Maps navigation System

This paper describes the result of a research about diverse areas of the information technology world applied to cartography. Its final result is a complete and custom geographic information web system, designed and implemented to manage archaeological information of the city of Tarragona. The goal of the platform is to show on a web-focused application geographical and alphanumerical data and to provide concrete queries to explorate this. Various tools, between others, have been used: the PostgreSQL database management system in conjunction with its geographical extension PostGIS, the geographic server GeoServer, the GeoWebCache tile caching, the maps viewer and maps and satellite imagery from Google Maps, locations imagery from Google Street View, and other open source libraries. The technology has been chosen from an investigation of the requirements of the project, and has taken great part of its development. Except from the Google Maps tools which are not open source but are free, all design has been implemented with open source and free tools.

Using Digital Video Analysis to Monitor Driver Behavior at Intersections

Commercially available instruments for road-side data collection take highly limited measurements, require extensive manual input, or are too expensive for widespread use. However, inexpensive computer vision techniques for digital video analysis can be applied to automate the monitoring of driver, vehicle, and pedestrian behaviors. These techniques can measure safety-related variables that cannot be easily measured using existing sensors. The use of these techniques will lead to an improved understanding of the decisions made by drivers at intersections. These automated techniques allow the collection of large amounts of safety-related data in a relatively short amount of time. There is a need to develop an easily deployable system to utilize these new techniques. This project implemented and tested a digital video analysis system for use at intersections. A prototype video recording system was developed for field deployment. A computer interface was implemented and served to simplify and automate the data analysis and the data review process. Driver behavior was measured at urban and rural non-signalized intersections. Recorded digital video was analyzed and used to test the system.

Access Management: A Review of Recent Literature, 1996

The Iowa Department of Transportation's Access Management Task Force was established as part of the Iowa Department of Transportation's overall Safety Management System (SMS) effort. The goal of the Access Management Task Force is to develop a program designed to educate and market the concept and benefits of access management to landowners and developers, professional planners and engineers, planning and zoning staff members, appointed and elected officials, and motorists. Access management is pursued through the design and control of driveways, curb cuts, turning movements, interior circulation of parking lots, and public street connections and intersections. Usually, state highways or major urban and suburban arterial streets are the targets of access management projects. Access management is also a concern on main county roads when there is a transition from a rural environment to a town or city.

Release Process Effectiveness - Case of Operating Room Management Software

Työn päätavoitteena oli tuoda esiin tärkeimmät julkistamisprosessin tehokkuuteen vaikuttavat tekijät. Tutkimuksessa tarkasteltiin aihetta julkistamisprojektien vetäjän näkökulmasta. Kirjallinen selvitys kattaa keskeisimmät ohjelmistoprosessin, palvelun laadun sekä projektihallinnan teoriat. Kokeellisena aineistona käytettiin asiakkailta ja myynnin sekä käyttöönoton organisaatioilta tullutta palautetta ja asiantuntijahaastatteluita. Case-tuotteena tarkasteltiin suuren kansainvälisen yrityksen jälleenmyymää leikkaussalihallinnan ohjelmistoa. Tärkeimpiä julkistamisprosessin tehokkuuteen vaikuttavia tekijöitä ovat tiekartan ja julkistamispakettien sisällön hallinta, projektin aikataulujen pitäminen, rehellinen ja nopea kommunikaatio myyntikanavaan ja asiakkaille, sekä hyvin toteutettu testaus. Työssä käydään läpi esimerkkistrategioita kehittymiseen näillä alueilla.

Oppimisen tukeminen tieto- ja viestintätekniikan avulla II-asteella

Tutkimuksessa tarkastellaan tieto- ja viestintätekniikan tuomaa lisäarvoa kon-taktiopetukseen sekä Moodle verkko-oppimisalustan hyödyntämistapoja opet-tajan, oppijanja työelämäyhteistyön näkökulmista. Tutkimuksessa on kaksi päätavoitetta: selvittää yleiset verkko-opetusmallit ja verkko-opetusmalleja tukevat työkalut sekä selvittää Etelä-Kymenlaakson am-mattiopistossa käytössä olevan Moodle verkko-oppimisalustan nykyistä laaja-alaisempaan käyttöönottoon liittyvät haasteet ja kehitystarpeet. Kokemusten pohjalta jälkimmäisen tavoitteen suurimmaksi yksittäiseksi haasteeksi nousee verkko-opintojakson aloitus. Opettaja joutuu verkko-opintojakson käynnistämi-sen yhteydessä tekemään liikaa monimutkaisiamäärittelyjä. Kehitystarpeissa puolestaan haetaan ratkaisuja kysymykseen; mitenverkko-oppimisalusta mahdollistaa työelämäyhteyksien parantamisen ja miten se palvelee paremmin oppijoita verkko-opintojaksojen löytämisen suhteen. Tutkimuksen tuloksena rakentui uusi tapa verkko-opintojaksojen luomiseenja kategorisointiin. Kehitetyn toimintatavan ansiosta opettajan ei tarvitse enää luoda opintojaksoa verkko-oppimisalustaan, vaan niiden aihiot luodaan ohjel-mallisesti oppilashallintojärjestelmästä saatavista tiedoista muunnosohjelman välityksellä. Opettajan tehtäväksi jää vain materiaalin tuottaminen ja kyseisellä opintojaksolla tarvitsemiensa työkalujen alustaminen. Uudella kategorisointita-valla ja mielikuvitusrikkaammilla työtilojen hyödyntämistavoilla saavutetaan seuraavat edut: järjestelmä palvelee paremmin työelämäyhteistyötä, oppijoille selkeytyy oma opintokokonaisuus paremmin ja oppijoiden sekä opettajien on helpompi löytää verkko-oppimisalustassa olevat opintojaksot.

A Semantic wiki for quality management in software development projects

Quality management has become a strategic issue for organisations and is very valuable to produce quality software. However, quality management systems (QMS) are not easy to implement and maintain. The authors' experience shows the benefits of developing a QMS by first formalising it using semantic web ontologies and then putting them into practice through a semantic wiki. The QMS ontology that has been developed captures the core concepts of a traditional QMS and combines them with concepts coming from the MPIu'a development process model, which is geared towards obtaining usable and accessible software products. Then, the ontology semantics is directly put into play by a semantics-aware tool, the Semantic MediaWiki. The developed QMS tool is being used for 2 years by the GRIHO research group, where it has manages almost 50 software development projects taking into account the quality management issues. It has also been externally audited by a quality certification organisation. Its users are very satisfied with their daily work with the tool, which manages all the documents created during project development and also allows them to collaborate, thanks to the wiki features.

Oliorelaatiotietokannan käyttö energianhallintajärjestelmässä

Empower Oy on energia-alan palveluja tarjoava yritys. Energianhallintajärjestelmää käytetään energiatietojen hallintaan ja ylläpitoon sekä tietojen esittämiseen loppukäyttäjille. Palvelun näytöt ja raportit on toteutettu web-pohjaisen käyttöliittymän kautta. Yhtiössä käynnistyi suurprojekti vanhan energianhallintajärjestelmän korvaamiseksi. Vanha järjestelmä otettiin käyttöön vuonna 1995 ja EMS-projekti käynnistettiin vuonna 2001. Diplomityö tehtiin osana EMS-projektia ja työn tavoitteina oli selvittää perusjärjestelmän käyttämän tietokantaratkaisun toimivuutta ja soveltuvuutta tehtävään sekä tutkailla eri tietokantamalleja teoreettisesti. Lisäksi työhön kuului erillisten haku- ja muutoskomponenttien ja rajapintojen toteuttaminen. Näiden avulla voidaan hakea ja muuttaa tietoa perusjärjestelmän pohjalla toimivasta oliorelaatiotietokannasta. Perusjärjestelmän DOR-tietokannaksi (Domain Object Repository) kutsuttu kokonaisuus on olioläheinen tietovarasto, josta tietoa haetaan ilmoittamalla haettavan olion tyyppi ja siihen liitoksissa olevat tyypit. Hakutulokseen mukaan haluttavat ominaisuudet ilmoitetaan kultakin tyypiltä erikseen. Haettaessa ja muutettaessa oliopohjaista DOR-tietoa, tulee noudattaa järjestelmän käyttämiä tietomalleja. Haku- ja muutoskomponentit toteutettiin Microsoftin kehittämällä .NET-teknologialla. Tietokantamallien teoreettinen tarkastelu auttoi ymmärtämään järjestelmän pohjalla toimivaa tietokantaratkaisua. Työssä selvisi, että perusjärjestelmän hyödyntämä oliorelaatiotietokanta soveltuu varsin hyvin tarkoitukseensa. Haku- ja muutoskomponenttien toteutus onnistui ja ne toimivat helppokäyttöisenä rajapintana energianhallintajärjestelmän tietokantaan.

Centralized password management in a global enterprise

Käyttäjien tunnistaminen tietojärjestelmissä on ollut yksi tietoturvan kulmakivistä vuosikymmenten ajan. Ajatus käyttäjätunnuksesta ja salasanasta on kaikkein kustannustehokkain ja käytetyin tapa säilyttää luottamus tietojärjestelmän ja käyttäjien välillä. Tietojärjestelmien käyttöönoton alkuaikoina, jolloin yrityksissä oli vain muutamia tietojärjestelmiä ja niitä käyttivät vain pieni ryhmä käyttäjiä, tämä toimintamalli osoittautui toimivaksi. Vuosien mittaan järjestelmien määrä kasvoi ja sen mukana kasvoi salasanojen määrä ja monimuotoisuus. Kukaan ei osannut ennustaa, kuinka paljon salasanoihin liittyviä ongelmia käyttäjät kohtaisivat ja kuinka paljon ne tulisivat ruuhkauttamaan yritysten käyttäjätukea ja minkälaisia tietoturvariskejä salasanat tulisivat aiheuttamaan suurissa yrityksissä. Tässä diplomityössä tarkastelemme salasanojen aiheuttamia ongelmia suuressa, globaalissa yrityksessä. Ongelmia tarkastellaan neljästä eri näkökulmasta; ihmiset, teknologia, tietoturva ja liiketoiminta. Ongelmat osoitetaan esittelemällä tulokset yrityksen työntekijöille tehdystä kyselystä, joka toteutettiin osana tätä diplomityötä. Ratkaisu näihin ongelmiin esitellään keskitetyn salasanojenhallintajärjestelmän muodossa. Järjestelmän eri ominaisuuksia arvioidaan ja kokeilu -tyyppinen toteutus rakennetaan osoittamaan tällaisen järjestelmän toiminnallisuus.

management as a part of product lifecycle management

Tässä työssä käsitellään maailmanlaajuisen paperi- ja sellutehtaille laitteita toimittavan yrityksen Andritz:in dokumenttien hallintaa, keskittyen lähinnä yrityksen service- liiketoiminnan ja tuotteen elinkaaren hallinnan tarpeisiin. Tarkoituksena on selvittää kuinka aikaisemmin yritykselle muihin tarkoituksiin valittu dokumenttien hallinta-järjestelmä sopii Service-liiketoiminnan tarpeisiin. Työ perustuu kirjallisuutteen sekä tekijän työn ohella sekä haastatteluin keräämään näkemykseen liiketoiminnasta tällä alalla. Työssä käsitellään yleisellä tasolla dokumenttien hallintajärjestelmiä, niiden rakennetta ja perusominaisuuksia, sekä esitellään markkinoilla olevia erityylisiä ratkaisuja. Työssä esitellään myös Andritz:in dokumenttien hallinnan nykytilaa, tuotteen elinkaaren päävaiheet, dokumenttien hallinnan merkitys niissä ja nykyisin käytössä oleva dokumenttien hallintajärjestelmä. Näiden rinnalla pyritään tuomaan esille Service- liiketoiminnan erityispiirteet ja tarpeet dokumenttien hallinnalle niiden kannalta. Työhön on sisällytetty myös käytännön esimerkki dokumenttien hallinnasta suuressa käynnissä olevassa projektissa. Projektissa käytetään dokumenttihotelli palvelua dokumenttien projektin aikaiseen hallintaan. Hotellissa olevat dokumentit tulee siirtää myös Andritzin omaan järjestelmään, tämä siirto on tehty osana työtä.

Design and Testing of Database Libraries

Nokia Push To Talk järjestelmä tarjoaa uuden kommunikointimetodin tavallisen puhelun oheen. Yksi tärkeimmistä uuden järjestelmän ominaisuuksista on puhelunmuodostuksen nopeus. Lisäksi järjestelmän tulee olla telekommunikaatiojärjestelmien yleisten periaatteiden mukainen, mahdollisimman stabiili ja skaalautuva, jotta järjestelmä olisi mahdollisimman vikasietoinen ja laajennettavissa. Diplomityön päätavoite on esitellä "C++"-tietokantakirjastojen suunnittelua ja testausta. Aluksi tutkitaan tietokantajärjestelmien problematiikkaa alkaen tietokantajärjestelmän valinnasta ja huomioiden erityisesti nopeuskriteerit. Sitten esitellään kaksi teknistä toteutusta kahta "C++"-tietokantakirjastoa varten ja pohditaan joitakin vaihtoehtoisia toteutustapoja.