Прикладные программы для выбора оптимального маршрута при транспортных перевозках

Сергей Александрович Евдокимов

Модели оптимальных маршрутов для транспортных средств. Для составления поэтапного плана предложен сводный алгоритм решения задачи по организации транспортного потока. Для реализации рассмотренных идей разработана и протестирована прикладная программа для нахождения в транспортной сети оптимального маршрута перевозки грузов от одного отправителя нескольким потребителям. Программа создана на С# используя среду программирования Microsoft Visial Studio.

РАЗДЕЛ 2. Разработка проекта программного обеспечения

Глава 1. Постановка задания

Для создания пакета прикладных программ для выбора оптимального маршрута транспортных перевозок необходимо проанализировать потоки информации, циркулирующие внутри.

Ещё необходимо по мере возможностей минимизировать расходы на реализацию этого проекта, при том нужно учитывать качество и оборудование материалов, которое используется.

Цель данного проекта — это разработка пакета прикладных программ для транспортных перевозок предприятия и подготовить проект программного средства к реализации. Анализ уже существующих приложений, представленный в предыдущем подразделении, помогает сформулировать требования, которые можно предъявить к разрабатываемому приложению по оптимальному маршруту.

Задачи, которые должны решать программный продукт при выборе оптимального маршрута, следующие:

— Обрабатывать информацию из электронного справочника для транспортных перевозок.

— Получать электронные данные требуемой местности.

— Поиск оптимальных маршрутов по необходимой местности.

— Построить короткий маршрут за заданную местность.

— Поиск и планирование маршрутов.

— Функционал программы состоит в построении оптимального маршрута по заданным данным и выводе его на интерактивной карте.

— Сервис должен отвечать необходимым стандартам и быть удобным для использования.

— Приложение будет реализовано на английском языке для расширения аудитории веб-сервиса, в дальнейшем могут быть добавлены другие языки.

— Один из ключевых параметров сервиса это его доступность — наиболее удачным решением будет реализация программы в качестве веб-сайта.

— В связи с стремительностью развития науки и постоянным нахождением новых методов и оптимизации старых, сервис должен быть спроектирован таким образом, чтобы объем работ по изменению оптимизационного алгоритма был минимален.

Для достижения указанной цели необходимо выполнить разработку пакета программ, выполняющих поставленные требования:

— проанализировать предметную область и выделить перечень требований;

— провести обзор существующих программных продуктов;

— найти функциональность разрабатываемой системы;

— составить структуру программной части;

— построить алгоритм работы программы;

— выбрать программные средства разработки;

— разработка программного продукта;

— провести тестирование проекта.

Исходя из вышеуказанного, нужно разработать ПО, которое будет выполнять следующие задания:

— Электронная справка для транспортных перевозок.

— Электронная карта местности.

— Планирование оптимальных маршрутов.

— Поиск маршрутов.

— Поиск оптимального маршрута.

— Построение оптимального маршрута.

— Построение местности.

Ещё желательно минимизировать затраты на разработку компонентов данного проекта, но в то же момент не портить качеством используемые программные материалы и оборудования.

Глава 2. Особенности создания 2D-приложений на С#

С# («Си шарп») — это многофункциональный язык программирования, на котором пишутся разные программные продукты, начиная от небольших десктопы утилит до крупных WEB-порталов [9], WEB-сервисов, которые обслуживают каждый день больше миллиона пользователей. Для создания своей первой игры на языке С# не обязательно досконально знать этот язык. Так как для создания программного продукта необходимо владеть только набором несложных приемов, знать основные принципы по созданию игр, и так быстро достичь результата, создавая на С# свою 2D-игру. По написанию 2D нужно знать принципы объектно-ориентированного программирования [10], навыки написания игровых скриптов на C# станет базой и дадут возможность реализовать несложные проекты, игры и приложения собственной разработки.

Созданию игр с нуля на языке C# открывает для начинающих программистов новые горизонты, так как на одном этом языке можно создать любое приложение (для Windows, мобильное, веб, приложения для Android и iOS) и для любой платформы.

Cоздание игры в двумерной графике на C# (С Sharp) на базе современной среды разработки — это фундамент, позволяющий понять логику мощных, гибких и популярных языков программирования и перейти на более сложные уровни [11]. Освоить азы игровой разработки и создания игровых сценариев на этом современном, простом и удобном в использовании, можно любому человеку, имеющему базовые навыки пользователя ПК.

2D-игры используют плоскую графику, которая не имеет трехмерной геометрии. Спрайты в 2D-приложениях отображаются на экране в виде плоских изображений, а ортогональная проекция перспективы не имеет. 2D или двумерная графика взаимодействует с изображением, которое сформировано в двух измерениях — по высоте и по ширине. Изображение является объектом 3D, которое сформированное в трех измерениях: по высоте, по ширине, и по глубине. В 3D оценивается размер до объекта и расстояние. 2D-игры дают возможность сосредоточить на истории, деталях художества, и геймплее, не тратя много усилий на работу с моделями и трехмерной физикой.

Много игр были сделаны разработчиками за небольшое время, при этом они получают большую популярность за счет своей атмосферы и индивидуальных деталей. Если сделать программирование своей основной профессией, или просто попробовать себя в этом направлении, стоит остановиться на 2D, так как этот подход потребует меньше сил и ресурсов для реализации.

Еще немного о преимуществах С# в 2D: Асинхронное программирование, анонимные типы, лямбда выражения, функциональное программирование и ЦМО позволяют создавать легко поддерживаемый код, превращая в щедрое на ошибки программирование в простое и приятное занятие. С# сочетает простоту и выразительность современных объектно — ориентированных языков с богатством возможностей. Например, автоматическое управление памятью, тогда программисту не обязательно вручную управлять памятью, так как он имеет возможность сосредоточится на реальных задачах. С#-разработчики не ждут разрушений программы после её запуска, чтобы найти очевидные ошибки, так как это всё делает компилятор за них.

Глава 3. Выбор методов и способов решения задания

Для написания программного обеспечения по построению оптимального маршрута, ожидая транспортных перевозок была выбрана программа Visual Studio 2022 с интерфейсом Windows Forms (API), ориентированная на разработку привлекательного и удобного интерфейса (графического).

Microsoft Visual Studio — это линейка инструментов и служб по созданию разных приложений для платформы Microsoft, а также для других. Независимо от используемого средства разработки, есть возможность более гибко работать, и главное — где угодно [12].

Visual Studio 2022 — это передовое решение для разработки, позволяющее командам любого размера проектировать и создавать привлекательные программы, которые удовлетворят требования заказчиков.

Windows Forms — это такой интерфейс для программирования приложений (API), который отвечает за пользовательский интерфейс (графический), что является частью. NET Framework компании Microsoft. Этот интерфейс значительно упрощает возможность для получения доступа к элементам интерфейса ОС Windows, так как за счет создания обвертки API для уже существующего в управляемом коде Win32 [13]. Учитывая то, что этот код — это классы, которые реализуют API для библиотеки Windows Forms, не зависящие от языка разработки. То есть программист все равно использует Windows Forms в написании программного обеспечения на C Sharp, С++, также на VB.Net, J# и т. д.

Библиотека Windows Forms разрабатывалась как элемент к. NET Framework для облегчения разработки составляющих графического и пользовательского интерфейса [14]. Windows Forms построена на основе устаревшего Windows API и представляется как обвертка низкоуровневых компонентов ОС Windows.

Конец ознакомительного фрагмента.