Разработка научно-методического подхода к оперативному мониторингу сложных территориально-распределенных городских систем на основе интеллектуального анализа больших данных

Проведено аналитическое исследование ключевых отраслей обеспечения жизнедеятельности города, транспортной системы и жилищно-коммунального хозяйства, включающего инфраструктуру сетей и коммуникаций. Разработаны методы сбора информации о процессах, протекающих в технических системах городской среды: метод регистрации событий в городской среде, оказывающих влияние на функционирование инфраструктуры транспорта, сетей, коммуникаций и жилищно-коммунального хозяйства; метод анализа и визуализации данных о пассажиропотоках. Разработанные методы интегрируют ряд решений, которые позволяют собирать наиболее актуальные и точные данные о протекающих процессах. Одним из таких решений являться сервис регистрации событий в городской среде: каждое событие иметь приоритет в зависимости от числа зарегистрировавших это событие; каждое новое событие проверяется по месту и времени на совпадение с другими событиями, чтобы снизить количество записей одного и того же события и повысить значимость наиболее актуальных; события распределяются по предварительно заданным категориям; используется привязка событий по геокоординатам GPS/ГЛОНАСС, при этом пользователь имеет возможность корректировать координаты для регистрируемого события. Основой работы с данными о транспортной системе является обследование перемещения населения города. Для этого разработан модуль для анализа и визуализации данных о пассажиропотоках: модуль позволяет рассчитывать пассажирообмен, пассажиропоток и пропускную способность остановок на основе входящих данных; результаты анализа характеристик маршрута представляются в машиночитаемой форме и в виде сводной таблицы, удобной для восприятия пользователем; визуализация приводиться в виде графиков и карты пассажиропотока на цифровой картографической основе. Разработанные информационные технологии и сервисы по сбору и обработке данных включают методы координатных геотегов и синхронизации времени. Решение строится на принципах комплексного сбора и анализа данных для распределенного мониторинга, диагностики и прогнозирования состояния и функционирования объектов и процессов техногенной природы, экосистемы и социума.Разработан и исследован метод сбора и обработки разнородных данных и извлечения знаний о состоянии территориально распределенных техногенных объектов на транспорте, сетях и коммуникациях городской инфраструктуры, взаимодействиях населения с техногенными системами города, а также природной экосистеме городской среды и окружающих территорий. Для этого проводится анализ информационной среды города и учитываются данные поступающие от множества разнородных источников: геоданные, формирующие информативные массивы о перемещении субъектов и объектов в городской среде, собираемые посредством датчиков GPS/ГЛОНАСС и A-GPS в мобильных устройствах, на транспорте и транспортируемых объектах; данные сенсоров и датчиков, считывающие количественные показатели по потокам объектов и ресурсов в условиях производства и распределения, а также субъектов при перемещении по территории города и внутри зданий-сооружений; видеопоток общегородских систем видеонаблюдения, включающих специализированные камеры с функцией распознания лиц, номеров, толпы, а также интегрированные камеры обособленных организаций; аудиопоток, характеризующий уровень звуковой нагрузки на среду; текстовая, цифровая и комбинированная визуальная информация систем социального взаимодействия и агрегирующих ресурсов сети Интернет, характеризующая качественное состояние среды; регулирующая информация, формируемая отраженными на картах, в документации и законодательстве предопределенными условиями, задающими границы устойчивого функционирования природной и социально-технической среды. Разработан метод сбора и анализа предпочтений жителей в вопросах развития территорий, на основе которого реализованы средства, обеспечивающие непосредственную связь с жителями города, позволяющие обрабатывать информацию о текущих событиях, связанных с жизнеобеспечением города. Разработано мобильное приложение, реализующего функции менеджера опросов: сбор информации о предпочтениях жителей по вопросам безопасности и развития территорий посредством регистрации координат и сопроводительной информации в текстовой форме;задание параметров опроса по проблемам жизнеобеспечения города; предоставление информации о результатах проведенных опросов. Разработаны методы поддержки принятия решений (ППР), использующие методы сценарного прогнозирования, извлечений знаний и интеллектуальный анализ данных, имеющих географическую привязку к объектам на территории города, позволяющие комбинировать входящие потоки данных для выявления значимой информации. Разработанные методы ориентированы, в том числе, на задачи анализа кризисных ситуаций и оценки техногенных рисков. Предложенные методы ППР использованы для выявления участков пространства, востребованных населением для реализации потребностей, требующие конкретных инфраструктурных решений: анализ предпочтений при обследовании пассажиропотоков; обоснование мест размещения объектов транспортной и сервисной инфраструктуры; определение перспективных точек роста или приложения экономических и социальных усилий; обследование массивов геотаргетированной статистики для локализации исследуемых запросов. Разработан метод пространственного анализа и инфографического представления на интерактивной карте данных мониторинга процессов техногенного, природного и социального характера в территориально распределенной системе обеспечения жизнедеятельности города.