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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)
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Definições
Modelagem
Modelo Orientado a Objetos (MOO)
Unified Modeling Language (UML) /Open Distributed Processing (ODP)
AGENDA
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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
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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].
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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.
Modelagem de Dados - Definição
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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.
Modelagem de Dados - Definição
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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
Modelo Orientado a Objetos (MOO)
Unified Modeling Language (UML) /Open Distributed Processing (ODP)
AGENDA
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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
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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
Veiculação da Informação
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Localização Automatizada de Veículos (AVL) / “Despacho” Assistido por Computador(CAD)
INFRA-ESTRUTURA INTELIGENTE – GESTÃO DE TRANSPORTE COLETIVO
Planejamento
Manutenção
Gestão da Oferta
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INFRA-ESTRUTURA INTELIGENTE – GESTÃO DE TRANSPORTE COLETIVO
Internet / Comunicação sem Fio / Telefone
Sistema Embarcados
Sistemas em Terminais e Paradas
Veiculação da Informação
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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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INFRA-ESTRUTURA INTELIGENTE – INFORMAÇÃO AO USUÁRIO
Internet / Comunicação sem Fio
Rádio / TV
Quiosques de Informações
Telefones disk-trânsito
Informação Prévia
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INFRA-ESTRUTURA INTELIGENTE – INFORMAÇÃO AO USUÁRIO
Comunicação sem Fio
Rádio
Sistemas Embarcados
Telefones disk-trânsito
Informação Durante a Viagem
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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
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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.
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Modelos de Dados Lógico
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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
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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
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Modelagem de dados – Resumo
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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
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Definições
Modelagem
Modelo Orientado a Objetos (MOO)
Unified Modeling Language (UML) /Open Distributed Processing (ODP)
AGENDA
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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].
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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.
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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 ).
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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.
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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.
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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.
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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
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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.
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MOO – Operações e Métodos - Ilustração
As operações e os métodos são apresentados no terceiro pacote do quadro de uma Classe.
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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].
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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
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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.
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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
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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.
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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
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Definições
Modelagem
Modelo Orientado a Objetos (MOO)
Unified Modeling Language (UML) /Open Distributed Processing (ODP)
AGENDA
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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.
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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)
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Proposta de Modelagem dos Sistemas Inteligentes Aplicados aos Transportes (ITS) através do ODP (Open Distributed Processing)
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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
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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
Sistema deTransporte
Urbano
Sistema deTransporte
Rural
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Exemplo 3
Modelagem dos Sistemas ITS de Informação aos Usuários de Transporte (SIUT)
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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
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 comTransponder
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
Viajante comTransponder
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
Modelo Orientado a Objetos (MOO)
Unified Modeling Language (UML) /Open Distributed Processing (ODP)
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.
ISO/IEC 10746-2,. “Information Technology – ODP RM Part 2”, Norma técnica internacional.
ISO/IEC 10746-3,. “Information Technology – ODP RM Part 3”, Norma técnica internacional.
ISO/IEC 10746-4,. “Information Technology – ODP RM Part 4”, 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