MODELAGEM DE DADOS ESPACIAIS -...

1

MODELAGEM DE DADOS ESPACIAIS

Parte I – Metodologia ODP/UML aplicada em ITSParte II – Dados Espaciais

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Frases para pensar ...

“ Cada um é artífice do próprio futuro “ Júlio César Caio (102-44 aC)

“ O conhecimento torna a alma jovem e diminui a amargura da velhice “ Leonardo da Vinci (1452-1519)

“ A verdadeira sabedoria consiste em saber como aumentar o bem do mundo “ Benjamim Franklin (1706-1790)

3

Definições

Modelagem

Modelo Orientado a Objetos (MOO)

Unified Modeling Language (UML) /Open Distributed Processing (ODP)

AGENDA

4

Um modelo é uma representação do mundo real.

Quais as perguntas que um modelo pode responder?

Construção de um Modelo Abstração– O sucesso da implementação de um sistema

informatizado depende da qualidade do trabalho de modelagem.

– O objetivo da abstração é isolar os aspectos que sejam importantes para algum propósito e suprimir os que não o forem.

Introdução

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A modelagem de dados está baseada no princípio de que o conceito do dado de uma organização não muda.

O que muda são os valores associados aos dados e os processos da organização.

Princípios

6

Modelagem de Dados - Definição

A modelagem de dados é o processo que identifica dados e esclarece o significado e sua aplicação prática.

Estabelece o vínculo entre as necessidades do usuário e a solução que o software ou o sistema de informações deve resolver.

[Muller, 2002].

7

A modelagem de dados envolve:

Identificar objetivos do uso da informação;

Identificar a necessidade de informações no processo;

Retratar as necessidades por informações;

Coletar e selecionar fatos relevantes;

Identificar os geradores de informações e as regras que regem cada informação;

Traduzir a realidade das informações ou de um sistema em um modelo.


8

A modelagem de dados pode ser definida como:

A representação gráfica dos dados de uma área de interesse ou aplicação. Frequentemente representa uma área funcional do negócio (da organização) que será automatizada [Singh,2001]

Um modelo é uma representação simplificada de uma entidade física, de uma estrutura, de um processo, ou de um fenômeno, visando a análise de seu comportamento em situações específicas(Teixeira e Christofoletti, 1997), com um objetivo específico.


9

Modelagem de Dados – Objetivo (conclusão)

O modelo de dados tem como objetivo:

Transmitir claramente o significado dos dados e os relacionamentos entre eles, os atributos e registrar as definições precisas destes dados. [Singh,2001].

É a forma padrão e aceita para analisar dados, projetar e implementar bancos de dados [Singh,2001], espaciais ou não.

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Definições

Modelagem



AGENDA

11

Exemplo 1

Sistemas Inteligentes aplicados aos Transportes (ITS)

http://www.its.dot.gov/index.htm

RITA – Research and Innovative Technology Administration

ITS – Intelligent Transport Systems

http://www.its.dot.gov/index.htm

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Gerenciamento das Condições Climáticas

Integração Inter-modal de Viagens Operação de Veículos

Comerciais

Gestão da Informação

Sistema de Prevenção de Colisões

Sistema de Atendimento ao Motorista

Sistema de Notificação de Colisão

VEÍCULOS INTELIGENTES

INFRA-ESTRUTURA INTELIGENTE

Controle de Tráfego Urbano Controle de Rodovias Gestão de Transporte Coletivo

Gestão de Incidentes Gestão de Emergências

Meios de Pagamento Eletrônicos e Tarifação

Informação ao Usuário Prevenção de Acidentes e Segurança

Operação e Manutenção Rodoviária

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INFRA-ESTRUTURA INTELIGENTE – CONTROLE DE TRÁFEGO URBANO E DE RODOVIAS

Controle do tráfego urbano e de rodovias é um sistema de gerenciamento do tráfego, que usa informações coletadas pelo monitoramento de vias e veículos para melhorar a fluidez nos corredores e distribui importantes informações sobre as condições do percurso para os motoristas através de tecnologias variadas, objetivando a otimização das viagens.

Controle de acessosControle de Tráfego

Monitoramento

Veiculação da Informação Fiscalização

Gerenciamento de Eventos Especiais

Gerenciamento de Faixas de Trânsito

Gerenciamento de Estacionamento

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INFRA-ESTRUTURA INTELIGENTE – CONTROLE DE TRÁFEGO URBANO

Priorização para Veículos de Emergência

Controle de Semáforos com Tecnologia Avançada

Limites Variáveis de Velocidade

Pedestres e Ciclistas

Eventos Especiais

Controle de Semáforos Inteligentes

Priorização de Transporte em Semáforos

Controle de Tráfego

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INFRA-ESTRUTURA INTELIGENTE – CONTROLE DE TRÁFEGO URBANO E DE RODOVIAS

Sinalização de Mensagens Variáveis

Sistemas Embarcados

Rádio-Trânsito (HAR)

Veiculação da Informação

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INFRA-ESTRUTURA INTELIGENTE – GESTÃO DE TRANSPORTE COLETIVO

A Gestão do Transporte de Passageiros abrange o monitoramento e a comunicação entre sistemas, como sistemas de localização automática de veículo (AVL), despacho assistido por computador (CAD), controle remoto do veículo e câmeras de vigilância, que permitem ao gestor de transporte melhorar a eficiência operacional e a segurança dos sistemas dos transportes públicos.

Prevenção e Segurança

Gestão da Demanda de Transporte

Gestão da Oferta


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Localização Automatizada de Veículos (AVL) / “Despacho” Assistido por Computador(CAD)


Planejamento

Manutenção

Gestão da Oferta

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Internet / Comunicação sem Fio / Telefone

Sistema Embarcados

Sistemas em Terminais e Paradas


20

INFRA-ESTRUTURA INTELIGENTE – INFORMAÇÃO AO USUÁRIO

A informação ao usuário é fundamental no exercício dos conceitos do ITS. Para isso são utilizadas várias tecnologias, inclusive web sites, telefones disk-trânsito, bem como televisão e rádio, de forma a permitir que usuários estejam informados para tomar decisões quanto a partidas, vias e modo da viagem.

Informação Prévia

Informação Durante a Viagem

Turismo e Eventos

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Internet / Comunicação sem Fio

Rádio / TV

Quiosques de Informações

Telefones disk-trânsito

Informação Prévia

22


Comunicação sem Fio

Rádio

Sistemas Embarcados

Telefones disk-trânsito

Informação Durante a Viagem

23

INFRA-ESTRUTURA INTELIGENTE – GESTÃO DA INFORMAÇÃO

A gestão da informação no conceito do ITS apóia-se no arquivamento e recuperação de dados gerados por outras aplicações de ITS e permite o acionamento dos sistemas de suporte à decisão, de previsão e de controle do tráfego, além de subsidiar planejamento de transporte, pesquisa e diversas atividades de gestão do tráfego.

Gerenciamento / Arquivo dos Dados

24

Os processos da Modelagem de Dados

Três etapas de Modelagem de Dados:

1. Modelagem de Dados Conceitual

2. Modelagem de Dados Lógico

3. Modelagem de Dados Físico

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Modelos de Dados Conceitual

Está relacionado com a maneira pela qual o observador vê o mundo.

As informações são representadas graficamente.Sem detalhes de implementação (ou descrição de

procedimentos).Existem diferentes metodologias usadas na

modelagem de dados conceitual: MER (Modelo Entidade-Relacionamento) OMT (Object Modeling Technique)

UML (Unified Modeling Language)

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Modelos de Dados Lógico

Parte do modelo conceitual e considera a lógica dos dados.Considera três abordagens:

Relacional – baseado na lógica das operações entre tabelas;

Rede – baseado na lógica das operações em rede;

Hierárquico – baseado na hierarquia lógica das operações.

Os dados são representados através de estruturas lógicas de dados sob a ótica de uma das abordagens.

27

Modelos de Dados Lógico

28

Modelos de Dados Físico

Parte do Modelo Lógico e descreve as estruturas físicas dos dados – tamanho e tipo de campos, nomenclatura, índices projetados de acordo com os requisitos de processamento.

Representação dos dados em baixo nível, ou seja, nível de implementação num banco de dados.

Descreve como os dados são armazenados.

Detalha os modos de acessos ao sistema gerenciador de banco de dados

29

Modelagem de dados – estruturação em projetos

A modelagem pode ser estruturada em projetos baseada em 3 etapas de visões dos dados:

PROJETO CONCEITUAL

PROJETO LÓGICO

PROJETO FÍSICO

30

Modelagem de dados – Resumo

31

Exemplo 2

Arquitetura dos Sistemas Inteligentes aplicados aos Transportes (ITS)

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Arquitectura ITS

Cuadro de Normas y Estándares

Necesidades

Arquitectura lógica

Arquitectura Física

Definición de los servicios en función de las necesidades de los usarios institucionales y privados.

Funciones y procesos ITS a considerar en relación con el tráfico y el transporte.

Sistemas y tecnologias ITS implantables en las infraestructuras y los vehiculos.

Normativas y estandares especificamente aplicables a los sistemas ITS

ARQUITECTURA ITS

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APLICACIONES ITS (Arquitectura Funcional)

A1: Gestion de la circulación de flujo interrumpido

A2: Gestion de la circulación de flujo no interrumpido

A3: Seguridad del tráfico

A4: Gestion de Intercambiadores modales

A5: Coordinación con el transporte público

A6: Información a los usuarios

A7: Soporte a otras actividades

ARQUITECTURA LOGICA

Sistemas de tratamiento de datos y control

Red de comunicaciones

Captores y toma de datos Señalización dinámica y difusión de la información

Arquitectura Física

ARQUITECTURA ITS

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Detalhamento dasEmergências

Diagrama simplificado da Diagrama simplificado da Arquitetura LógicaArquitetura Lógica do Modelo Nacional Americano de ITS do Modelo Nacional Americano de ITS

InstituiçãoFinanceira

VeículoComercial

VeículoBásico

Tráfego

PlanejadoresITS

Polícia / Bombeiros

Solicitação deCrédito / Pagamento

Pagamento efetuado

Solicitação de Rota

Informações sobre Rotas

Informaçõesde Tráfego

Estados dosVeículos

Informaçõesde Tráfego

Notificação de Incidentes

Informação sobre Incidentes

Banco de Dados sobreCongestionamentos

Solicitação dePrioridade ao TP

Banco de Dados de Planejamento

Solicitação de

Reserva do TP

Escala de Transportes

Informaçõessobre Rotas

Banco de Dados sobre

Incidentes

Notificação deEmergência

Serviços deEmergência (5)

Serviços de Informações ao Viajante

e ao Motorista (6)

Serviços de PagamentoEletrônico (7)

Operação deVeículos

Comerciais (2)

Monitoração eControle do Veículo (3)

Serviços deGerenciamento de

Tráfego (1)

Planejamento eDesenvolvimento (8)

Serviços deGerenciamento de

Transportes (4)

Banco de Dados sobre Rotas

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Subsistemas CentraisSubsistema Viajante

Suporte aoViajante

Acesso Pessoal às

Informações

Planejamento de Transportes

Gerenciamentode Frotas e

Cargas

Gerenciamentode

Transportes

Gerenciamentode

Tráfego

Gerenciamentode

Emergências

Gerenciamentode

Arrecadação

Gerenciamentode VeículosComerciais

Comunicações sem fio de Longa Distância Comunicações cabeadas

Veículo

VeículosEspeciais

VeículosComerciais

Veículosde

Emergência

Comunicações Veículo para Veículo

Vias

Pedágios

Gerenciamentode

Estacionamentos

Supervisãodos VeículosComerciais

Comunicações sem fio de Curta Distância

Subsistema Veículo

Subsistema Rodovia

Provedor deServiços deInformação

Controle Ambiental

Diagrama de Interconexão da Diagrama de Interconexão da Arquitetura FísicaArquitetura Física do Modelo Nacional Americano de ITS do Modelo Nacional Americano de ITS

36

Definições

Modelagem



AGENDA

37

Modelo Orientado a Objetos – MOO

Modelo Orientado a Objeto surgiu a partir da programação Orientada a Objetos – OO, considerando os conceitos de herança, encapsulamento, abstração e polimorfismo para a estruturação de dados [Muller, 2002];

As linguagens de programação OO surgem da necessidade de desenvolvimentos de arquiteturas de sistemas que possuem dados espalhados em uma rede dispersa geograficamente e conectada por meio de canais de comunicação [Date, 1983; Ullman, 1988].

38

MOO – Objeto

O Objeto é uma entidade física classificada em tipos.

O tipo do Objeto possui uma definição interna e externa:

Definição Interna: refere-se à operação do Objeto, o que não é visível ao usuário.

Definição Externa: refere-se ao conjunto de operações, propriedades, atributos e exceções que os usuários podem ver e acessar.

Uma operação é um comportamento abstrato do Objeto, definido por uma linguagem de programação ( específica );

O Objeto pode possuir herança: os tipos possuem propriedades e operações que poderão ser transmitidas aos subtipos de uma classe.

39

MOO - Classes

São agrupamentos de Objetos em Classes de Objetos ou apenas Classe e descrevem:

Um grupo de Objetos com:

Propriedades semelhantes (atributos);Mesmo comportamento (operações);Mesmo relacionamento com outros Objetos;Mesma semântica ( significação ou a alteração do

significado pela alteração do estado do objeto ).

40

MOO – Diagrama de Objetos (1)

É uma notação gráfica formal para a modelagem de objetos e seus relacionamentos.

Diagramas de objetos estruturam a notação gráfica formal para a modelagem de objetos e seus relacionamentos.

Existem alguns tipos de diagramas de objetos:

Diagramas de Classes: é um esquema ou um modelo que descreve instâncias possíveis de dados. Descrevem também classes de objetos.

Diagramas de Instâncias: descrevem como os objetos de um determinado conjunto se relacionam entre si. Exemplo: Seqüência, Colaboração.

41

MOO – Diagrama de Objetos (2)

A diferença das representações está baseada no modelo OMT, onde diagramas de classes são retângulos com seu nome em negrito, e os diagramas de instâncias são retângulos com cantos arredondados.

42

MOO – Atributos (1)

São as propriedades dos objetos definidas por variedades de valores.

Cada Atributo possui um valor para cada instância de objeto.

No Diagrama os Atributos são mostrados no segundo bloco do quadro de uma classe.

43

MOO – Atributos (2)

Cada objeto possui um identificador único e não nulo que o distingui dos demais objetos.

Esse identificador é gerado automaticamente nas modelagens orientadas a objeto.

NOME DA CLASSE

ATRIBUTO 1: TIPO 1ATRIBUTO 2: TIPO 2ATRIBUTO 3: TIPO 3

OPERAÇÃO 1()OPERAÇÃO 2()

MODELO EXEMPLO

44

MOO – Operações

Uma Operação é um serviço que se pode requisitar para uma instância de uma classe ou objeto [ Muller, 2002 ].

Uma função que pode ser aplicada ao objeto ou que o objeto deva cumprir.

É implementada a partir de um Método, que é o código executável da função requisitada, localizada em uma Interface.

Coleções de Operações podem ser organizadas em Interfaces, permitindo que este pacote seja utilizado por diferentes Classes de Objetos.

45

MOO – Operações e Métodos - Ilustração

As operações e os métodos são apresentados no terceiro pacote do quadro de uma Classe.

46

MOO – Relacionamentos

Os Relacionamentos entre Classes no MOO são estabelecidos por meio de Ligações e Associações.

A Ligação é a conexão física ou conceitual entre instâncias de objetos.

A Associação é o grupo de ligações com estruturas semânticas comuns.

Uma associação descreve um conjunto de potenciais ligações da mesma maneira que uma classe descreve um conjunto de potenciais objetos [Rumbaugh et al.,1997].

47

A associação mostra como um objeto de uma classe é relacionado a outro objeto. Relacionamento semântico:

MOO – Ligações e Associações

A notação gráfica para associações e ligações é uma linha que liga as classes.

A ligação é uma instância de

uma associação

48

MOO – Multiplicidade

A Multiplicidade é uma propriedade do relacionamento ou associações.

O papel do relacionamento é o de representar uma regra de negócio entre objetos ou restringir o número de objetos que participam da associação.

As multiplicidades do papel podem ser entendidas como “um” ou “muitos”.

A representação da multiplicidade em MOO é chamada terminadores.

Um linha com símbolo sólido representa “muitos”. Um linha com símbolo vazado indica zero ou um, e é opcional. Uma linha sem símbolos indica uma associação um-para-um.

49

MOO - Agregação

Agregação é um relacionamento de complementaridade, ou seja, um objeto pode agregar outros objetos ou classes de objetos.

É um Relacionamento da parte com o todo entre duas classes [Muller, 2002].

AGREGAÇÃO COMPARTILHADA: O Documento agrega Parágrafos e Sentenças. Por sua vez, o Parágrafo agrega as Sentenças.

AGREGAÇÃO COMPOSTA: Os parágrafos são propriedades do documento – PRINCÍPIO DA PROPRIEDADE

50

MOO – Generalização e Herança

A Generalização é o relacionamento hierárquico entre um elemento mais geral e um elemento mais específico, ou seja, define hierarquia de herança entre Classes:

Classes herdam elementos de outras Classes.

Uma Classe Especializada é aquela que possui atributos específicos, com mais detalhes – SUBCLASSES ou CLASSE DERIVADA.

As subclasses apontam para uma classe mais geral – as SUPERCLASSES ou CLASSE-BASE.

A HERANÇA é a capacidade de que uma subclasse herde todos os atributos de uma superclasse.

51

MOO – Generalização e Herança

A notação para generalização e herança é uma seta partindo das sub-classes para a super-classe.

SUPER-CLASSEgeneralização

SUB-CLASSEherança

52

Definições

Modelagem



AGENDA

53

UML - Unified Modeling Language (1)

É uma notação que combina as 3 principais técnicas de Modelagem Orientada a Objeto: Modelagem OMT [Rumbaught et al., 1972], Análise e Projeto OO [Booch, 1994] e Objectory [Jacobon et al.,1992].

Adotada como notação padrão pela OMG ( Object Management Group ) como metodologia de modelagem de objetos.

É utilizada para descrever qualquer tipo de projeto de sistema por meio de diagramas, ex. Diagramas de Casos de Usos, não apenas em projetos de desenvolvimento de software, mas em projetos de implementações de sistemas de informações.

54

PRINCIPAIS CARCTERÍSTICAS:

Considera Classificadores na modelagem que desempenham algum tipo de papel no projeto e na modelagem;

O Classificadores podem ser: Pacotes, Subsistemas, tipos, interfaces, Banco de Dados e Classes;

Os Relacionamentos de associações, generalização e agregação desempenham o papel de relacionar os classificadores;

A partir de Pacotes e Subsistemas e demais classificadores e casos transacionais pode-se definir Casos de Usos e assim construir o modelo que realiza as transações especificadas por seus requisitos.

UML - Unified Modeling Language (2)

55

Proposta de Modelagem dos Sistemas Inteligentes Aplicados aos Transportes (ITS) através do ODP (Open Distributed Processing)

56

Arquitetura Nacional Americana de ITS modelada através dos Pontos deVista ODP e com ferramentas UML

Arquitetura NacionalAmericana de ITS

Pontos de VistaODP

FerramentasUML

(Diagramas)Lógica DFD- Agentes externos Empresa Comunidade de Usuários Pacotes

Federação de EntidadesExternas

Casos de Uso

Outros Pacotes do Sistemade Automação

DFD - Funções Objetos EmpresaEspecificações de ProcessoDicionário de Dados Informação Invariante ClassesDFD - Mensagens Estática

Dinâmica SeqüênciaColaboração

Diagramas de Fluxo de Computação Arquitetura do Sistema PacotesInterfaces ClassesComportamento dasInterfaces

Estados

Diagramas de Interconexão

Arquitetura

Engenharia Arquitetura dos Nós(Núcleo, Cluster)

Componentes

Arquitetura em DiferentesNíveis

Implementação

Física Canais de Comunicação(Transparências)

57Serviço de Planejamento de Viagem {6.1}

UML Diagrama de Pacotes

UML Diagrama de Caso de Uso

SIUT

Comunidade de Usuários

DFD simplificadoArquitetura Lógica do

Modelo Americano de ITSAgente Externo

Pacote Comunidadede Usuários

ODP Ponto de Vista

da Empresa

Função

Pacote Objetos Empresa

6.16.2 6.56.6

6.3 6.4

6.7 e 6.8

SI2T

6.0

58

UMLDiagrama de Classes da

Informação Estática

ODP Ponto de Vista da Informação

UMLDiagrama de Seqüência da

Informação Dinâmica

DFD simplificadoArquitetura Lógica do

Modelo Americano de ITSAgente Externo

Função

ODP Ponto de Vista

da EmpresaPacote Comunidade

de Usuários

Pacote Objetos Empresa

59

Visão Macro dos Sistemas de Transporte(Figura 2.1)

Sistema Transporte

Padrão

Meios Integradosde

Pagamento

Operaçãode VeículosComerciais

Informaçõesde

Transporte

Serviçosde

Emergência

Gerenciamentode

Tráfego

Gerenciamentode

Transporte

Sistema deTransporte(Global)

Sistema deTransporteRegional

Sistema deTransporteAeroviário

Sistema deTransporte

Viário

Sistema deTransporteFerroviário

Sistema deTransporteAquaviário

Sistema deTransporteInterurbano


Urbano


Rural

60

Exemplo 3

Modelagem dos Sistemas ITS de Informação aos Usuários de Transporte (SIUT)

61

ODP – Ponto de Vista da Empresa

Busca especificar o escopo, propósito e políticas de um sistema ODP dentro da perspectiva dos negócios de uma organização, envolvendo as regras, processos e objetivos do negócio com o ambiente no qual o sistema ODP ira interagir e operar, incluindo usuários humanos.

62

Gerenciamento de Tráfego (1)

Gerenciamento de Transporte (4)

SAR -Concessionária Rodoviária Gerenciamento de Incidentes (5) ISP Serviços Intermodais

CGMP -Câmara Gestora de Meios de Pagamento(7)

Outros Pacotes doSistema de Automação

de Transportes

Informação ao Usuário de Transporte

Federação deEntidades Externas

Poder Concedente

ISP de Turismo

ISP de Condições Ambientais

ISP de Mapas

Políticas de Acesso

Comunidade deUsuários de Informação

de Transporte

Motorista com Equipamento embarcado

Viajante com Equipamento Portátil

Viajante num Quiosque

Viajante no Transporte Público

Regras deContrato

Figura 2.1 Figura 2.9

GPS

Serviço de Locação de Automóveis

Figura 4.13: Visão Empresa - Diagrama de Pacotes – Informação ao Usuário de Transporte

63Figura 4.13

Usuário de Informação do Transporte

Viajante utilizandoTP

Consulta sobre Serviçosde Transporte e Tráfego

Recebe Informaçõesvia VMS

Viajante comEquipamento

Consulta sobre ocorrênciade incidentes

SolicitaSocorro

Viajante comRDS - TMC

ConsultaMultas

Motorista comEquipamento embarcado

Viajantenum Quiosque ou

pela Internet

Viajante comEquipamento

Portátil

Solicita Plano de Viagem

Autoriza Pagamentodo Plano de Viagem

Registra Planode Viagem

Consulta Serviços de Páginas Amarelas

Recebe Informaçõesvia RDS-TMC

Solicita otimizaçãode rota

Figura 4.17: Visão Empresa - Diagrama de Caso de Uso -Comunidade de Usuários - Informação ao Usuário de Transporte

64Figura 4.13 Figura 2.9

(*) Móvel =portátil ou embarcado

6 - Informação aoUsuário de Transporte

(6.1) - Serviço dePlanejamento

de Pré-Viagem

(6.2) - Serviço em

Broadcasting

(6.3) - Serviço deInterface

com Quiosque

(6.6) - Serviço deGuia de Rota

(6.4) - Serviço deAgendamento do

Transporte

(6.5) - Serviço dePáginas

Amarelas

(6.7 e 6.8) - Serviço de Interface com

Equipamentos Móveis (*)

CI 2T - CentroIntegrado de Informação

de Transporte

Figura 4.18: Visão Empresa - Diagrama de Classes – Informação ao Usuário de Transporte

65

Continuação

Responde Solicitação sobre Autos de Infração

Provê atualização daBase de Mapas do

Quiosque

Responde Solicitação sobreDisponibilidade de TP em

determinadas regiões incluindo TP sob Demanda

Responde Solicitação sobreas Condições de Tráfegoem determinada região

Poder Concedente

ISP Mapas

Gerenciamento de Transporte (4)

Gerenciamento de Tráfego (1)

Figura 4.18

4.21-C :Visão Empresa - Diagrama de Caso de Uso - Serviço de Interface com Quiosque (6.3)

Figura 4.21-C:Visão Empresa - Diagrama de Caso de Uso –

Serviço de Interface com Quiosque (6.3)

66

Pesquisa Linhas que passam em uma rua

Pesquisa Linhas com origeme destino

Pesquisa itinerário deuma linha

Cadastro de Linhas e Ruas

Viajante com Equipamento(quiosque ou móvel)

Gerente de Transportes(4)

Figura 4.17 Figura 4.21-C Figura 4.22-B

Figura 5.6: Diagrama de Caso de Uso que explicita a consulta de disponibilidade sobre Transporte Público (TP)

67

ODP – Ponto de Vista da Informação

Define a semântica da informação e do processamento da informação em termos de uma configuração de objetos, seus comportamentos e contratos com o ambiente em que opera, especificando a natureza e a estrutura dos dados no sistema ODP e as transições válidas de estados.

68Figura 2.2

Dinâmica

Turísticas Climáticas

RotasMapas

Estática

Disponibilidadedo TP por

regiões

Condições deTráfego por

regiões

Invariante

Quiosque

Equipamento Móvel

: : :

Figura 4.36 : Visão Informação - Diagrama de Pacotes – Informação ao Usuário de Transporte

69

Informação sobre Transporte

Infração deTrânsitoTurismoMapa

DigitalizadoCondição

MeteorológicaServiço deTransporte

Condição doTráfego

Figura 4.36

Figura 4.41-A: Visão Informação – Diagrama de Classes da Informação Estática -

Comunidade de Usuários do Transporte – Informação ao

Usuário de Transporte (Base de Informações de um ISP)

70

Tipo Intermodal

Rua

Ponto deReferência

Tipo deReferência

Serviço deLocação deAutomóvel

Serviço deTáxi

Serviço deônibus

Serviço demicroônibus

Linha

Vila

Cidade

Bairro

Serviço deTransporte

Tipo Viário

Urbano Interurbano

Rodovia

ZonaRural

Região

UrbanaInterurbana

Cidade

1

*

*

1

1

**

*

*

*

*

Figura 4.41-E : Visão Informação – Diagrama de Classes da Informação Estática -

Comunidade de Usuários do Transporte – Informação ao Usuário de Transporte

(Base de Parâmetros de Planejamento de Viagem)

71

Tipo Intermodal

RuaPonto de

Referência

Tipo deReferência

Serviço deLocação deAutomóvel

Vila

Cidade

Bairro

Serviço deTransporte

Tipo Viário

Urbano Interurbano

Rodovia

ZonaRural

Região

UrbanaInterurbana

Cidade

Serviço deTáxi

Serviço deônibus

Serviço demicroônibus

Linha

1

*

*

1

1

**

*

*

*

*

Linha - Rua

1

*1

Figura 4.41-E

Figura 5.7: Diagrama de Classes da Informação Estática – Comunidade de Usuários do Transporte - SIUT (Base de Parâmetros de

Planejamento de Viagem) / detalhamento da disponibilidade de TP

72

Linha

LinhaNome

Consulta Rota (Linha)Consulta Origem-Destino (Rua1-Rua2)Consulta Linha por Rua (Rua)Consulta Linhas ( )Consulta Rua ( )

OrdemRua Tipo

Linha - Rua

*

1

Figura 5.3

Figura 5.8: Diagrama de Classes da disponibilidade de TP, contendo os atributos e métodos

73

Figura 5.9: Diagrama de Colaboração sobre o itinerário de uma Linha de Transporte Público (TP)

Usuário Linha BDLINHA BD LINHA-RUA

Consulta Linha ( )

SQL Linhas

Consulta Rota (Linha)

SQL Rota

74PAÇO/ORQUÍDEASL1115

CIRCULAR PAÇO/VILA EURO (V. FERREIRA)L1014

CIRCULAR SÃO PEDRO/PLANALTOL9B13

CIRCULAR SELECTA/SANTO IGNÁCIOL812

CIRCULAR PAÇO/MIZUHO - VIA FEIL7A11

CIRCULAR PAÇO/COOPERATIVA - ATÉ MAKITAL710

CIRCULAR - BAIRRO TATETOS/VIA BAETA NEVESL69

PAÇO/PQ. DOS QUÍMICOSL5B8

ELDORADO/PAÇOL5A7

PAÇO/ALVARENGA (JD. LAURA)L56

CIRCULAR BAETA NEVES/R. RAMOS/VIA VERGUEIROL45

SÃO PEDRO/TABOÃOL34

TABOÃO/IRAJÁL23

VILA ESPERANÇA/PAULICÉIAL1A2

TABOÃO/ESPERANÇAL11

NomeNúmeroCód

Tabela 5.8: Objeto Informação BDLINHA

75Figura 5.9

Figura 5.14: Exemplo de IHM mostrando a consulta de disponibilidade de TP em duas ruas

76

Exemplo 4

Modelagem dos Sistemas ITS de Pagamento Eletrônico (EFC / ETC) (Telepedágio)

77

INFRA-ESTRUTURA INTELIGENTE – PAGAMENTO ELETRÔNICO E TARIFAÇÃO

Os sistemas eletrônicos de pagamento empregam vários meios de comunicação e tecnologias com o objetivo de facilitar o pagamento de passagens em sistemas de transporte coletivo e em pedágios. A tarifação pode variar com o nível da exigência ou com o horário.

Pagamento de Passagens

Pagamento de Taxa de Estacionamento

Meio de Pagamento Integrado - multi-uso

Tarifação Variável

Cobrança de Pedágios

http://www.itsoverview.its.dot.gov/EPS.asp






78

Arquitetura dos principais Sistemas em Automação Rodoviária – SAR (Figura 2.2)

Operação deVeículos da

Concessionária

Sistemas deTransporte

Interurbano / Viário (SAR)

Meios dePagamento

Pedágio Interurbano

Informações aoViajante / Motorista

Gerenciamento deTráfego - Supervisão

Aplicada às Auto-Estradas

Gerenciamento deFiscalização dos

Transportes

Serviços deEmergência /

Apoio aos Usuários

Arrecadação Manual Telepedágio

Canal de Rádio-Difusão

da Concessionária

SAT - Subsistema de Análise de

Tráfego

CFTV- CircuitoFechado de TV

SCA - Subsistema de ControleAmbiental

SCP - Subsistemade Controle de

Peso

SCV -Subsistema deControle deVelocidade

STE - Subsistema deTelefonia

Emergencial

SocorroMecânico

SocorroMédico

Serviçode

Broadcasting

VMS - Painel deMensagensVariáveis

Planejamentode

Viagens

Provedor deInformaçõesRodoviárias

79

Telepedágio

Viajante comTransponder

Comunidadede Usuários de

Telepedágio

* *

Federação deEntidades Externas

PoderConcedente

1

Políticasde Acesso

Regras deContrato

CGMP

Outros Pacotes do Sistema de

Automação deTransportes

CGMP (7) - Câmara Gestorade Meios de Pagamento

1

Figura 4.3: Visão Empresa - Diagrama de Pacotes - Meios Integrados de Pagamento (Pedágio Interurbano)

80

CometeInfrações

IdentificaTAG

Comete infração deExcesso de Velocidade

Comete infração deExcesso de Peso

Comete infração denão pagamento do Pedágio

Motorista do Caminhão a ser Pesado com TAG

RealizaPagamento

RealizaPesagem

Usuário Transporte


Viajante semTransponder

Motorista do Caminhão a ser Pesado sem TAG

Figura 4.3

Figura 4.7: Visão Empresa - Diagrama de Caso de Uso – Comunidade de Usuários - Telepedágio

81

*

*

*

Meios de PagamentoTelepedágio

COC - Centro deOperações da Concessionária

PCO - ControleOperacional

de Praça

Sistema Arrecadação

Pistacom

Telepedágio

Figura 2.8 Figura 4.3

Figura 4.8 - A: Visão Empresa - Diagrama de Classes – Meios de Pagamento – Telepedágio (1)

82

ClearingHouse

*

COC - Centro deOperações da Concessionária

* PCO – Posto deControle Operacional

de Praça

*

Sistema de Arrecadação

Meios de Pagamento - Telepedágio

PistaManual

Pista com Telepedágio

Figura 4.8 - A: Visão Empresa - Diagrama de Classes – Meios de Pagamento – Telepedágio (2)

83

Pista Manual Pista com Telepedágio

Sistema de Arrecadação

Pista com Telepedágio

Controlador de Pista AVC

Pista Manual

ArrecadadorControlador de Pista AVC

AVC: Automatic Vehicle Classification

AVI: Automatic Vehicle Identification

VES: Video Enforcement SystemAVI

VES

Abreviaturas

Figura 4.8 - B: Visão Empresa – Diagrama de Classes –

Meios de Pagamento – Telepedágio (3)

84

Figura 4.25: Visão Informação - Diagrama de Pacotes – Telepedágio

Dinâmica

CCO PCOControlador

dePi sta

AVC AVI VES

Via ja nt e c omTransponderCGMP

Pode rConcede nt e

Cust o / Km

Li sta de T arifasLista de T arifas

Lista de T ag’s Inválidos

Li sta de T ag’s Invál idos

Li sta de T ag’s Invál idos

Ocorrê nc ia s de Pista

Anoma lias

Soluções dosProbl emas de Pi sta

Dados do Veículo

Clas sific açã o do Veículo

Dados do TAG

Identifi caç ão do Veíc ul o

Da dos deC obra nça

Li sta de T ra nsa çõesFinanc eiras

Parâm etros Inic iai s de Pist a

Li sta de T ra nsa çõesFina nc eiras Fil tradas

Li sta de Autos deInfraç õe s Fi lt ra da s

Li sta de Autos de Infra ções

Dados deMul ta s

Licen ça Digital iz ada

Captura da Licença

V e í c u l o s d a

C o n ce s s i o n á r i a

s ão r et i r a d o s

D e fe i t o s em

e q u i p a m en t o s

N ã o p ag a m e n t o

d e p e d ág i o s

Figura 2.2

Classificaçãodo Veículo Identificação

TransaçãoFinanceiraTarifa

Estática

Auto de Infração Licença

Invariante

TAG

Figura 4.25: Visão Informação - Diagrama de Pacotes - Telepedágio

85

Figura 4.26: Visão Informação – Diagrama de Classes da Informação Invariante – Telepedágio

1 9...

Veículo

LicençaRodagemQuantidade

deEixos

62 DuplaSimples

Identificação LicençaParâmetros de Veículos de Transporte Público,

Transporte de Produtos Especiais, Operação de Veículos Comerciais em Fronteiras

TAG

Classificação

Figura 4.25

...

Figura 4.26: Visão Informação - Diagrama de Classes da Informação Invariante - Telepedágio

86

: CCO : PCO: Controlador

dePista

: AVC : AVI : VESViajante comTransponder

ClearingHouse

PoderConcedente

Dados do Veículo

Classificação do Veículo

Dados do TAG

Identificação do VeículoDados de

CobrançaLista de TransaçõesFinanceiras

Dados deMultas

Lista de Autos deInfrações Consolidadas

Lista de Autos de Infrações Licença

Digitalizada

Captura da Licença

Lista de TransaçõesFinanceiras Consolidadas

Veículos daConcessionáriasão retirados

Parâmetro Cobrança Lista de

Tarifas

Lista de Tag’s Inválidos

Lista de Tag’s Inválidos

Ocorrências de Pista

AnomaliasSoluções dosProblemas de Pista

Parâmetros Iniciais de Pista

Defeitos em equipamentos

Não pagamentode pedágios

Lista de Tarifas

Lista de Tag’s Inválidos Parametrizações Iniciais

Figura 4.31: Visão Informação - Diagrama de Seqüência – Informação Dinâmica do Telepedágio

87

Federação de Entidades Externas

CGMP

PoderConcedente

RCD - Rede de Comunicação de DadosPSTN - Rede Telefônica PúblicaCGMP - Câmara Gestora de Meios de PagamentoPCO - Posto de Controle Operacional (Praça)CCO - Centro de Controle Operacional (Concessionária)

Comunidade dos Usuários

de Telepedágio


PCO

Base deInformações

da Praça

IHM com Supervisor

da Praça de Pedágio

CCO

Base deInformações da Concessionária

IHM comAgente da

Concessionária

Políticasde

Acesso

Agente daConcessionária

Supervisor daPraça de Pedágio

RCD

PSTN

Rede Localda Praça

3VESAVIAVC

Controlador de

Pista

Pista comTelepedágio

Figura 4.49: Visão Computação - Diagrama de Pacotes – Interfaces - Telepedágio

88

Interface de Comunicação Serial (*)

(*) Anexo 2 (Road Side Unit - Serial Communication Specification) Brazilian Simple DSRC - EFC Specification for Interoperability (Q-FREE)

7393816Transaction.LastCounter

“XXX9999 “Vehicle.VehicleLicense.PlateNumber

1Vehicle.VehicleLicense.AlphabetID

618Vehicle.VehicleLicense.CountryCode

2Transaction.Status

0OBE.ObeStatus.Battery

1OBE.ObeStatus.Tamper

7LastSession.TypeOfSession

10093619LastSession.SessionTimeUnix

18LastSession.SessionLocation

6LastSession.StationLocation

23LastSession.SessionServiceProvider.ProviderID

618LastSession.SessionServiceProvider.CountryCode

1Vehicle.VehicleClass

217350Contract. ContractSerialNumber

290Contract.EFC-ContextMark.Contractissuer.IssuerID

618Contract.EFC-ContextMark.Contractissuer.Country

1466076690CurrentSession.SessionTimeUnix

5CurrentSession.SessionLocation

2CurrentSession.StationLocation

*IMessageId

89

ASCII (máximo)Bytes cheios1 Inicio de Msg MessageID 2 22 current plaza CurrentSession StationLocation 7 33 current lane CurrentSession SessionLocation 3 14 current RTC CurrentSession SessionTimeUnix 10 45 country code Contract EFC-ContextMark ContractIssuer CountryCode 4 26 issuer code Contract EFC-ContextMark ContractIssuer IssuerID 5 27 Service Contract ContractSerialNumber 10 48 vehicle class Vehicle VehicleClass 3 19 entry country LastSession SessionServiceProvider ContryCode 4 210 entry issuer LastSession SessionServiceProvider ProviderID 5 211 entry plaza LastSession StationLocation 7 312 entry lane LastSession SessionLocation 3 113 entry RTC LastSession SessionTimeUnix 10 414 entry session type LastSession TypeOfSession 2 115 Tamper OBE ObeStatus 4 116 Battery OBE ObeStatus17 transaction status Transaction Status 3 318 license plate country code Vehicle VehicleLicence CountryCode 4 2

license plate alphabet Vehicle VehicleLicence AlphabetID19 license plate Vehicle VehicleLicence PlateNumber 10 820 transaction counter Transaction CurrentCounter 8 321 OBE ManufacturerID 5 222 RSE ManufacturerID 5 223 MAC KeyGen 1 124 MAC RSEChallenge 8 425 MAC ReceiptAuthenticator 8 426 Contract EFC-ContextMark TypeOfContract 5 227 Contract EFC-ContextMark ContextVersion 3 128 Fim de Msg EndOfMessage 1 1

Total 140 66

Nº Denições anteriores Proposta Atual Tamanho

Conteúdo Mínimo para a Interoperabilidade

90

Verificação Tecnológica dos Sistemas de Pedágio

91

Definições

Modelagem



Considerações Finais

AGENDA

92

A Modelagem de Dados é uma das fases mais importantes em projetos de sistemas de informações ( espaciais );

É de fundamental importância executar uma modelagem de dados previamente à implementação de um sistema de informações.

Proporciona maior segurança para a implementação e diminui os riscos de insucesso.

Considerações Finais

93

MARTE, Claudio Luiz. “Sistemas Computacionais Distribuídos aplicados em Automação dos Transportes. Tese de Doutorado - Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (EPUSP), julho de 2000.

MORAES, Jean Willian. “Roteiro para aplicação da norma ANSI/ISA95 em conjunto com os conceitos de Sistemas Computacionais Distribuídos (RM-ODP), na integração dos níveis de manufatura com os sistemas de negócios (B2M)”. Dissertação de Mestrado – Instituto de Pesquisa Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT), julho de 2007.

Bibliografia (1)

94

ISO/IEC 10746-1,. “Information Technology – ODP RM Part 1”, Norma técnica internacional.




Bibliografia (2)

95

• http://www.its.dot.gov/index.htm• http://www.nen.nl/cen278/• http://www.aenor.es• http: //www.newapproach.org• http://www.pistaproject.com/• http://www.eeurope-standards.org• http://www.cenorm.be/cenorm/index.htm• http://www.carreteros.org/legislaciona/autopistas

/directiva.pdf

Bibliografia (3)

96

MODELAGEM DE DADOS ESPACIAIS

MODELAGEM DE DADOS ESPACIAIS -...

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