Παραμετροποίηση του προβλήματος βελτιστοποίησης του συστήματος καταμέτρησης των εταιρειών κοινής ωφελείας

Abstract

Ο σκοπός της διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη παραμέτρων που επηρεάζουν τη διαμέριση ενός αστικού οδικού δικτύου, για την καταγραφή των μετρήσεων της εταιρείας κοινής ωφέλειας, με σκοπό τη βελτιστοποίηση του τρόπου καταμέτρησης των εταιρειών κοινής ωφέλειας, όταν αυτή γίνεται με το χέρι και όχι με τεχνικές τηλεμετρίας.

Συγκεκριμένα, χρησιμοποιήσαμε ένα πραγματικό οδικό δίκτυο, αυτό της ευρύτερης περιοχής της Καλαμάτας, σε συνδυασμό με υποθετικά στοιχεία πυκνότητας μετρητών, προκειμένου να αναδείξουμε τα χαρακτηριστικά της προσέγγισής μας και όχι να λύσουμε το πρόβλημα της βελτιστοποίησης της καταμέτρησης στη συγκεκριμένη περιοχή.

Μελετήσαμε τρία (3) διαφορετικά σενάρια. Το πρώτο σενάριο περιελάμβανε μόνο την ευκλείδια απόσταση των τμημάτων δρόμου. Ουσιαστικά στην περίπτωση αυτή η διάσχιση δεν επιβαρύνεται από κάποιον παράγοντα. Το δεύτερο σενάριο, εκτός της ευκλείδιας απόστασης, περιελάμβανε επίσης την επιβάρυνση του μήκους του τμήματος λόγω κλίσης. Εξαρτώμενο από την κλίση του εκάστοτε τμήματος δρόμου, δημιουργήθηκε το ισοδύναμο μήκος δρόμου σε κάθε περίπτωση. Το τρίτο σενάριο εκτός των δύο πρώτων, περιελάμβανε και την πυκνότητα - κατανομή μετρητών της εταιρείας κοινής ωφελείας. Μη έχοντας πραγματικά δεδομένα, παράξαμε εμείς το πλήθος των μετρητών, και κάναμε τη μεέτη για δύο ξεχωριστές περιπτώσεις. Η πρώτη περιελάμβανε τυχαία κατανομή των μετρητών στην προς μελέτη περιοχή, κάτι που στατιστικά ανάγεται σε ομοιόμορφη κατανομή. Στη δεύτερη περίπτωση χωρίσαμε την περιοχή μας σε τέσσερις υπο-περιοχές διαφορετικής πυκνότητας μετρητών. Ο διαχωρισμός αυτός έγινε για να αναδειχτεί το κατά πόσο επηρεάζει η κατανομή των μετρητών τη διαμέριση του οδικού δικτύου για τη διαδικασία καταμέτρησής τους, παρά τη στατιστική ομοιότητα των αποτελεσμάτων με αυτά της τυχαίας κατανομής.

Τα αποτελέσματα που εξάγαμε θα φανούν χρήσιμα για τη βελτιστοποίηση του προβλήματος της καταμέτρησης των εταιρειών κοινής ωφέλειας, διότι αναδεικνύουν την επίδραση της ύπαρξης κλίσης και των μετρητών στον υπολογισμό μίας "δίκαιης" βέλτιστης διαμέρισης για την καταμέτρηση, η οποία περιλαμβάνει τμήματα του δικτύου που απαιτούν σχεδόν ισοδύναμη εργασία καταμέτρησης. Επίσης, ο μηχανισμός που χρησιμοποιήσαμε δίνει μία προσεγγιστική λύση στην κρίσιμη απόφαση του πλήθους των συνεργείων καταμέτρησης που χρειάζεται μία εταιρεία στο ενεργητικό της, η οποία, ωστόσο, είναι εκτός εμβέλειας της εργασίας αυτής.

Η συγκεκριμένη εφαρμογή μπορεί να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο από εταιρείες κοινής ωφέλειας για την καταμέτρησή τους, αλλά και σε άλλα συναφή προβλήματα που η χωρική διαμέριση ενός οδικού δικτύου έχει νόημα να γίνεται όχι μόνο με κριτήριο το ευκλείδιο μήκος του, αλλά και άλλα στοιχεία, όπως οι πυκνότητες πληθυσμών, οπότε μπορούμε να μιλάμε για τομείς όπως η διανομή (πχ από μία εταιρεία διανομής κατ' οίκον), η μετακίνηση απο "εσωτερικά" δημοτικά Μέσα Μαζικής Μεταφοράς, και άλλες εφαρμογές που επιδέχονται "βέλτιστη" λύση.

The aim of this undergraduate degree project was to investigate the parameters influencing the spatial division of an urban road network for recordings by common utilities-companies, in order to optimize the company’s recording methods as these are manual and not by telemetry. Specifically, we used an existing road network, that of the Kalamata region, in combination with hypothetical recorder densities, to highlight the characteristics and use of our approach, and not to solve any problems associated with the optimization of the recordings in the particular region. We studied three (3) different scenarios: The first scenario included only the eukleidian distance between parts of the road. Basically, in this case the crossing is parameter (factor)-independent. The second scenario, in addition to the eukleidian distance, included the slope of a part of a road. The equivalent road distance was generated based on the road slope. The third scenario, in addition to the former two factors, included the density - distribution of the recorders employed by common utilities-companies. In the absence of existing data, we generated a number of recorders and performed the analysis in two different cases. The first case included the random distribution of the recorders in the region under study, which statistically presents a uniform distribution. In the second case, we divided the region under study in four sub-regions of different recorder densities. This division was done to investigate how the distribution of the recorders influences the division of the road network for the purpose of evaluating the process of recording, despite the statistical resemblance of the results with those of the random distribution. Our results and conclusions will be useful for reducing the problems arising from the recording methods employed by the common utilities-companies, because they take into account the slope of the road and the recorders as factors influencing the evaluation of a ‘fair’ optimized division for the measurements, which would include parts of the road network requiring almost an equivalent workload for recording. In addition, the mechanism we employed gives an approximate solution to the critical decision taken by the number of recording operators involved and needed by the company implicated, which, however, is indirectly involved in such an operation. This specific application can be used not only by the common utilities-companies for their recordings, but also in other related problems of the spatial division of an urban road network that can be improved, not only on the basis of its eukleidian length, but also on other criteria such as the population density. These can be extended to other sectors such as the distribution (e.g., by a delivery/courier company), the internal public transportation and additional activities/applications which need further improvement.