Управляемая тестами система имитационного моделирования наземного движения воздушных судов

• Автор: Щетинин, Денис Вячеславович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Тверь
• Количество страниц: 170 с. : ил.

Оглавление

Список сокращений

Введение О

Глава 1. Метод управляемого тестами имитационного моделирования

1.1 Гибкие методологии и имитационном моделировании

1.2 Методология управляемой тестами разработки.

1.2.1 Понятие теста.

1.2.2 Процесс управляемой тестами разработки

1.2.3 Анализ методологии

1.3 Управляемая тестами разработка имитационных моделей . .

1.3.1 Проблемы применения методологии управляемой тестами разработки в имитационном моделировании . .
1.3.2 Способы создания тестов.
1.4 Выводы.
Глава 2. Принципы разработки системы моделирования аэропорта на основе гибких методологий
2.1 Имитационное моделирование в задачах проектирования и
управления аэропортом.
2.2 Основные требования к программному комплексу.
2.3 Выбор и формализация показателей качества процессов наземного движения ВС.
2.3.1 Анализ показателей пропускной способности аэропортов
2.3.2 Показатели пиковых периодов в оценке работы аэропорта
2.3.3 Выбор показателей качества движения ВС по летному полю
2.4 Выбор технологии построения имитационной модели
2.4.1 Дискретная модель с шагом по времени до следующего события
2.4.2 Имитационные процессы.
2.4.3 Использование универсального языка программирования в сочетании со специализированной библиотекой моделирования
2.5 Выводы.
Глава 3. Управляемая тестами разработка системы моделирования аэропорта
3.1 Основные задачи разработки системы моделирования аэропорта
3.2 Процесс разработки.
3.2.1 Простейшая модель работы аэропорта
3.2.2 Разбиение рулежной сети на участки .
3.2.3 Дисциплина движения на отдельных участках рулежной сети перекрестки
3.2.4 Моделирование движения с изменяющейся скоростью
3.2.5 Соблюдение дистанции между воздушными судами .
3.3 Система сбора и подготовки исходных данных.
3.3.1 Состав исходных данных
3.3.2 Источники информации.
3.3.3 Процесс подготовки исходных данных
3.3.4 Статистические данные по работе аэропорта.
3.3.5 Подготовка данных по сети маршрутов руления ВС .
3.3.6 Подготовка данных по расписаниям движения воздушных судов
3.3.7 Типовые сценарии функционирования аэропорта .
3.4 Структура модели наземного движения воздушных судов . .
3.4.1 Модель рулежной сети.
3.4.2 Модель воздушного судна.
3.4.3 Модель диспетчера воздушной зоны.
3.4.4 Диспетчер старта и посадки.
3.4.5 Диспетчер руления.
3.5 Поведение модели в динамике процессы.
3.5.1 Моделирование движения воздушного судна по маршруту .
3.5.2 Управление скоростью, дистанция между воздушными судами.
3.5.3 Процесс управления взлетами воздушных судов . . .
3.5.4 Порождение воздушных судов .
3.6 Программный комплекс.
3.6.1 Подсистема имитации
3.6.2 Редактор рулежной сети.
3.6.3 Редактор расписаний полетов
3.6.4 Редактор сценариев
3.6.5 Подсистема статистики .
3.6.6 Подсистема визуализации
3.7 Анализ адекватности
3.7.1 Проверка адекватности модели.
3.7.2 Сравнительный анализ вариантов реконструкции . .
3.7.3 Оценка показателей пропускной способности аэропорта
3.7.4 Анализ результатов моделирования типовых сценариев
3.7.5 Выводы по результатам имитационного моделирования аэропорта.
3.8 Выводы.
Заключение
Литература


Весьма трудоемкий и затратный этап ввода в эксплуатацию (обучение пользователя, интеграция в информационную среду заказчика, обоснование адекватности модели и т. Гибкие методологии призваны устранить эти и подобные недостатки [, 9]. Развивая идею итерационного подхода, они создают необходимые условия для обеспечения эффективности разработки методом «от простого к сложному» за счет целого спектра методик, описывающих как организационные вопросы (обеспечение тесного и плодотворного взаимодействия между заказчиком и разработчиками, обеспечения соответствующего психологического климата внутри команды разработчиков, планирования и управления процессом разработки), так и технические аспекты, связанные непосредственно с проблемами программирования. К категории технических методологий следует прежде всего отнести методологию управляемой тестами разработки (Test-Driven Development TDD), описанную Кентом Беком [, , ]. В специальной литературе достаточно широко представлены как базовые методы и принципы (например, «сначала тесты» [|, модульное тестирование [, ], регрессионное тестирование [], автоматизация тестирования [4], рефакторинг [, , ]), так и сама методология [, 5]. Эффективность данной методологии на сегодняшний день остается предметом изучения. Во-первых, организация даже одного эксперимента, адекватно повторяющего условия реальной разработки, требует очень больших временных и материальных затрат. Получение репрезентативных статистических данных в этих условиях весьма проблематично. Во-вторых, эксперименты должны быть организованы таким образом, чтобы оценивать именно отличительные качества исследуемой методологии. Для ТГЮ это, прежде всего, — анализ и проектирование в коде через разработку тестов. Повышение надежности программ, высокая степень покрытия программного кода тестами — это лишь дополнительный, даже второстепенный эффект. Важно, чтобы исследователь хорошо осознавал потенциальные положительные и отрицательные качества методологии. Как показывает практика, это далеко не всегда так. Кроме того, в реальной разработке огромную роль играет личностный фактор (интуиция и опыт отдельных разработчиков, их сплоченность в единую команд}', владение конкретной методологией, соответствующими инструментами и т. Исключить этот фактор из оценки практически невозможно, да и вряд ли целесообразно [). В проведенных но данному вопросу исследованиях далеко не всегда оценивались именно основные аспекты ТОО [, ]. Многие исследователи рассматривали только часть методологии [, 6, , , ]. Часто эксперименты не были обеспечены достаточными и надежными данными, носили предварительный характер [, ]. Полученные результаты во многом противоречат друг другу и, в конечном итоге, к сожалению, пока не претендуют на высокую степень достоверности. Тем не менее, методология получила широкое признание и на практике показала свою эффективность при решении сложны задач в различных предметных областях. Однако, возможности использования и эффективность в имитационном моделировании гибких методологий вообще и ТОО в частности остаются малоизученными. В существующих публикациях но данной теме [, ] основное внимание уделяется организационным вопросам. Таким образом, технические проблемы, возникающие при итеративной разработке имитационных моделей, до сих пор не исследованы. Как отмечалось выше, для достижения поставленной цели предлагается использовать идеи и принципы гибких методологий, ориентированных на обеспечение аффективной разработки в условиях изменяющихся требований. В конечном итоге, повышается вероятность успешного завершения проекта, уменьшаются материальные и временные затраты на разработку, снижается риск существенных потерь при неудачах. Предлагаемый подход основывается на использовании методологии Test-Driven Development (управляемой тестами разработки), фокусирующейся на инженерно-технических аспектах разработки программного обеспечения. Данная методология предлагает управлять процессом разработки с помощью постоянно развивающейся системы спецификаций, записанных в виде автоматических программных тестов.