Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 19 июля, печатный экземпляр отправим 23 июля
Опубликовать статью

Молодой учёный

Разработка и внедрение интерактивной трехмерной модели международного аэропорта Шереметьево

Научный руководитель
Информационные технологии
30.10.2022
171
Поделиться
Библиографическое описание
Добрин, Е. Е. Разработка и внедрение интерактивной трехмерной модели международного аэропорта Шереметьево / Е. Е. Добрин. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2022. — № 44 (439). — С. 23-26. — URL: https://moluch.ru/archive/439/95893/.


В статье описан процесс разработки и внедрения в производственную деятельность интерактивной трехмерной модели Международного аэропорта Шереметьево.

Ключевые слова: трехмерная модель, интерактив, виртуальная реальность, симулятор, аэропорт, моделирование.

Развитие аэропортовой инфраструктуры стало одним из ключевых звеньев транспортной стратегии России. Общий объем отечественного пассажиропотока стремительно увеличивается и к 2023 году составит — 103 млн. человек [1]. Чтобы справиться с данной нагрузкой, авиакомпании и аэропорты должны быть готовы к внедрению передовых технологий самообслуживания и совместного принятия решений.

В современных условиях быстроразвивающихся информационно-коммуникационных технологий к числу передовых технологий целесообразно отнести и технологии трехмерного моделирования. Особый интерес представляют исследования и разработки интерактивных программных систем.

Новизна работы заключается в её уникальности, на данный момент в России нет схожей по функционалу и возможностям системы, а поставка зарубежных аналогов сейчас не представляется возможным.

Предметом работы является интерактивная трехмерная модель.

Объектом работы является международный аэропорт Шереметьево.

Результаты работы: разработанный прототип и предложение по внедрению интерактивной трехмерной модели в производственный процесс аэропорта Шереметьево.

Внедрение интерактивной трехмерной модели международного аэропорта Шереметьево способно решить следующие задачи:

— повышение качества работы служб благодаря улучшению оперативного реагирования на отклонения в производственном процессе;

— поиск оптимальных решений размещения воздушных судов на перроне;

— прогноз работы аэропорта при развитии инфраструктуры;

— демонстрация преимущества аэропорта вследствие наглядного показа инфраструктуры и этапов развития;

— использование модели в качестве тренажера для обучения.

Описание разработки интерактивной модели.

Интерактивная 3D модель аэропорта Шереметьево это компьютерная программа, которая позволит демонстрировать виртуальную модель аэропорта в трех измерениях и даст возможность визуализировать в реальном времени процессы аэропортовой деятельности, а также симулировать производственные и чрезвычайные ситуации.

Трёхмерная графика раздел компьютерной графики, посвящённый методам создания изображений или видео путём моделирования объектов в трёх измерениях [2].

Интерактивность — это способность информационно-коммуникационной системы, активно и разнообразно реагировать на действия пользователя [3].

Симулятор — имитатор (обычно механический или компьютерный), задача которого состоит в имитации управления каким-либо процессом, аппаратом или транспортным средством [4].

Визуализация — общее название приёмов представления числовой информации или физического явления в виде, удобном для зрительного наблюдения и анализа [5].

Сферы применения:

  1. Демонстрация. Модель позволит презентовать преимущества аэропорта Шереметьево, наглядно показать инфраструктуру и этапы развития. Места использования — музей аэропорта, выставки, собрания инвесторов и акционеров.
  2. Моделирование. Моделирование сценариев работы аэропорта в разных условиях при разных режимах работы аэропорта с использованием конвекционного искусственного интеллекта для принятия оптимальных решений на основе опыта и анализа внешних воздействий. Места использования — отделы перспективного планирования и службы определения пропускной способности аэропорта.
  3. Обучение. Применение в системе обучения позволит — использовать модель в качестве тренажера, проводить тестирование и тренировки по отработке штатных и внештатных ситуаций, а новых сотрудников — познакомить с аэропортом. Место использования — корпоративный университет аэропорта.
  4. Производственная деятельность. Посредством синхронизации с аэропортовой базой данных модель дает возможность наглядно отображать текущие процессы на перроне аэропорта. Место использования — Центр управления аэропортом.

Основные функции модели:

— перемещение по территории аэропорта с видовой камеры;

— отображение и движение ВС и спец. транспорта на перроне (Рис. 1);

— отображение объектов по слоям;

— отображение объектов по этапам развития;

— моделирование работы аэропорта по сценарию;

— отображение информации об объектах;

— отображение ограничений по аэродрому, закрытие элементов летного поля и перрона;

— оповещение о конфликтных ситуациях, ошибках, тревогах;

— симуляция чрезвычайных и сбойных ситуаций.

Движение ВС и спец. транспорта на перроне аэропорта Шереметьево

Рис. 1. Движение ВС и спец. транспорта на перроне аэропорта Шереметьево

Процесс создания проекта

В процессе создания интерактивной трехмерной модели аэропорта Шереметьево используется каскадный цикл разработки программного обеспечения и состоит из четырех основных этапов: подготовка, проектирование, разработка и поддержка (Рис. 2).

Процесс создания проекта

Рис. 2. Процесс создания проекта

Подготовка включает в себя: разработку бизнес-плана для внутреннего использования; сбор и обработку требований к интерактивной модели; предварительное планирование этапов работ, сроков, ресурсов и стоимости [6].

Проектирование включает в себя: получение технического задания, разработка спецификаций и планов проведения работ.

Разработка выключает в себя:

Дизайн системы — получение графических макетов, визуальных форм, разработка интерфейсов, создание индивидуального стиля.

Создание трехмерных моделей —разработка трехмерных изображений объектов, назначение поверхностям моделей текстур и свойств материалов, придание движения объектам, перевод готовой трехмерной сцены в специальный формат в соответствии с используемым программным обеспечением (Рисунок 3).

Моделирование трехмерной модели аэропорта Шереметьево в системе Autodesk 3ds max

Рис. 3. Моделирование трехмерной модели аэропорта Шереметьево в системе Autodesk 3ds max

Кодирование — импортирования готовой трехмерной модели аэропорта, написание исходного кода на платформе разработки RT3D-приложений.

Тестирование — проверка интерактивной модели на соответствие всем предъявляемым к ней требованиям.

Демонстрация — представление заказчику готовой части интерактивной модели.

Документирование — передача накопленных знаний пользователям и другим разработчикам.

Поддержка включает в себя:

Внедрение — установка программного обеспечения и интеграция с существующими системами аэропорта, обучение пользователей.

Сопровождение —исправление выявленных ошибок, поддержка пользователей и системы.

Заключение

Внедрение интерактивной трехмерной модели Шереметьево способно решить следующие задачи:

— повышение качества работы служб благодаря улучшению мониторинга оперативного реагирования на отклонения в производственном процессе;

— поиск оптимальных решений размещения воздушных судов на перроне;

— планирование, прогноз и анализ работы аэропорта при развитии аэропортовой инфраструктуры c использованием искусственного интеллекта;

— улучшение навигации для пассажиров и работников аэропорта;

— демонстрация преимущества аэропорта вследствие наглядного показа инфраструктуры и этапов развития аэропорта;

— использование модели в качестве тренажера для обучения.

Исходя из комплекса задач, которые решает интерактивная трехмерная модель, её можно отнести к экспертной системе [7]. На данный момент создан рабочий прототип системы.

Литература:

  1. Авиакомпании России в 2023 году могут увеличить пассажиропоток до 103 млн человек. — Текст: электронный // Информационное агентство ТАСС: [сайт]. — URL: https://tass.ru/ekonomika/16111487 (дата обращения: 29.10.2022);
  2. Трёхмерная графика. — Текст: электронный // Википедия: [сайт]. — URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Трёхмерная_графика (дата обращения: 29.10.2022).
  3. Интерактивность. — Текст: электронный // Википедия: [сайт]. — URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Интерактивность (дата обращения: 29.10.2022).
  4. Симулятор. — Текст: электронный // Википедия: [сайт]. — URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Симулятор (дата обращения: 29.10.2022).
  5. Визуализация. — Текст: электронный // Википедия: [сайт]. — URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Визуализация (дата обращения: 29.10.2022).
  6. Бгашев М. В., Бизнес-планирование / М. В. Бгашев. — 2018: Амирит, 2018. — 282 c. — Текст: непосредственный.
  7. Ездаков А. Л., Экспертные системы САПР / А. Л. Ездаков. — 2022: Издательский Дом ФОРУМ, 2022. — 180 c. — Текст: непосредственный.
Можно быстро и просто опубликовать свою научную статью в журнале «Молодой Ученый». Сразу предоставляем препринт и справку о публикации.
Опубликовать статью
Ключевые слова
трехмерная модель
интерактив
виртуальная реальность
симулятор
аэропорт
моделирование
Молодой учёный №44 (439) ноябрь 2022 г.
Скачать часть журнала с этой статьей(стр. 23-26):
Часть 1 (стр. 1-85)
Расположение в файле:
стр. 1стр. 23-26стр. 85

Молодой учёный