Palun kasuta seda identifikaatorit viitamiseks ja linkimiseks: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/49658
Täiskirje
DC väliVäärtusKeel
dc.contributor.advisorКоролюк, Ростислав Ігорович-
dc.contributor.advisorKoroliuk, Rostyslav-
dc.contributor.authorКіндратюк, Богдан Миколайович-
dc.contributor.authorШеремета, Олександр Васильович-
dc.contributor.authorKindratiuk, Bohdan-
dc.contributor.authorSheremeta, Oleksandr-
dc.date.accessioned2025-07-08T21:56:08Z-
dc.date.available2025-07-08T21:56:08Z-
dc.date.issued2025-06-25-
dc.identifier.citationКіндратюк Б.М., Шеремета О.В. Розроблення інтелектуальної системи оптимізації маршрутів громадського транспорту із застосуванням нейронних мереж : робота на здобуття кваліфікаційного ступеня бакалавра : спец. 151 — автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології / наук. кер. Р. І. Королюк. Тернопіль : Тернопільський національний технічний університет ім. І. Пулюя, 2025. 79 с.uk_UA
dc.identifier.urihttp://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/49658-
dc.descriptionРоботу виконано на кафедрі ком’пютерно-інтегрованих технологій Тернопільського національного технічного університету імені Івана Пулюя Міністерства освіти і науки України Захист відбудеться 25 червня 2025 р. о 09 .00 годині на засіданні екзаменаційної комісії № 20 у Тернопільському національному технічному університеті імені Івана Пулюя за адресою: 46001, м. Тернопіль, вул.Руська, 56, навчальний корпус №1, ауд. 403uk_UA
dc.description.abstractКваліфікаційна робота досліджує нейромережеву оптимізацію маршрутів громадського транспорту на основі реальних пасажиропотоків. У першому розділі узагальнено сучасні методи оптимізації, законодавчі вимоги та проаналізовано вихідні дані транспортної мережі. У другому розділі проаналізовано якість наборів даних, обґрунтовано вибір архітектури GNN + LSTM і сформовано інформаційну модель циклічного RL-навчання. У третьому розділі створено та випробувано прототип системи, інтегрований із PostGIS та Docker/Kubernetes, який скоротив середній час поїздки пасажира на 12 %. В четвертому розділі кваліфікаційної роботи: висвітлено питання з Безпеки життєдіяльності та Основ охорони праці. Об’єкт дослідження: Процеси функціонування систем громадського транспорту в умовах сучасного міського середовища. Предмет дослідження: Методи та моделі оптимізації маршрутів громадського транспорту із використанням штучних нейронних мереж та алгоритмів машинного навчання... The qualification work is devoted investigates neural network optimisation of public transport routes based on real passenger flows. The first section summarises modern optimisation methods and legislative requirements and analyses the initial data of the transport network. The second section analyses the quality of data sets, justifies the choice of GNN + LSTM architecture, and forms an information model of cyclic RL learning. The third section creates and tests a prototype system integrated with PostGIS and Docker/Kubernetes, which reduced the average passenger travel time by 12%. The fourth section of the thesis highlights issues of life safety and occupational health and safety. Object of research: The functioning of public transport systems in a modern urban environment. Subject of research: Methods and models for optimising public transport routes using artificial neural networks and machine learning algorithms.uk_UA
dc.description.tableofcontentsВСТУП 8 РОЗДІЛ 1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 12 1.1 Задача оптимізації маршрутної мережі громадського транспорту 12 1.2 Застосування методів ШІ у транспортному плануванні 17 1.3 Стан і перспективи застосування ШІ для оптимізації громадського транспорту 21 1.4 Висновок до першого розділу 24 РОЗДІЛ 2. ПРОЕКТНА ЧАСТИНА 26 2.1 Нейронні мережі як інструмент для оптимізаційних задач 26 2.2 Перцептрони та багатошарові мережі прямого поширення (MLP) 27 2.3 Рекурентні нейронні мережі (RNN) та послідовні моделі 28 2.4 Архітектури з механізмом уваги та трансформери 30 2.5 Графові нейронні мережі (GNN) у задачах маршрутизації 31 2.6 Інші типи нейронних мереж та гібридні підходи 33 2.7 Аналіз переваг та обмежень нейромережевих методів 34 2.8 Висновок до другого розділу 35 РОЗДІЛ 3. СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА 37 3.1 Постановка практичного завдання 37 3.2 Архітектура програмної системи 41 3.3 Навчання та налаштування системи 45 3.4 Отримані результати та приклади рішень 46 3.5 Переваги та недоліки системи 50 3.6 Висновок до третього розділу 52 РОЗДІЛ 4. БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ, ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ 55 4.1 Питання щодо безпеки життєдіяльності 55 4.2 Питання з основ охорони праці 58 4.3 Висновок до четвертого розділу 61 ВИСНОВКИ 62 ПЕРЕЛІК ДЖЕРЕЛ 66 ДОДАТКИuk_UA
dc.language.isoukuk_UA
dc.publisherТернопіль, ТНТУuk_UA
dc.subjectгромадський транспортuk_UA
dc.subjectінтелектуальні системиuk_UA
dc.subjectоптимізація маршрутівuk_UA
dc.subjectнейронні мережіuk_UA
dc.subjectштучний інтелектuk_UA
dc.subjectмашинне навчанняuk_UA
dc.subjectPythonuk_UA
dc.subjectpublic transport, , , , , ,uk_UA
dc.subjectroute optimisationuk_UA
dc.subjectneural networksuk_UA
dc.subjectmachine learninguk_UA
dc.subjectartificial intelligenceuk_UA
dc.subjectintelligent systems controluk_UA
dc.subjectPythonuk_UA
dc.titleРозроблення інтелектуальної системи оптимізації маршрутів громадського транспорту із застосуванням нейронних мережuk_UA
dc.title.alternativeDevelopment of an Intelligent Public Transport Route Optimization System Using Neural Networksuk_UA
dc.typeBachelor Thesisuk_UA
dc.rights.holder© Кіндратюк Б.М., Шеремета О.В., 2025uk_UA
dc.contributor.committeeMemberКоваль, Вадим Петрович-
dc.contributor.committeeMemberKoval, Vadym-
dc.coverage.placenameТернопільський національний технічний університет ім. І. Пулюяuk_UA
dc.format.pages79-
dc.subject.udc004.891:656.13.086.5uk_UA
thesis.degree.grantorЕК №20, 2025 р.-
dc.relation.references1 Guihaire, V., & Hao, J.-K. (2008). Transit network design and scheduling: A global review. Transportation Research Part A: Policy and Practice, 42(10), 1251–1273. DOI: 10.1016/j.tra.2008.03.011.uk_UA
dc.relation.references2 Kepaptsoglou, K., & Karlaftis, M. (2009). Transit route network design problem: Review. Journal of Transportation Engineering, 135(8), 491–505. DOI: 10.1061/(ASCE)0733-947X(2009)135:8(491).uk_UA
dc.relation.references3 Mandl, C. E. (1980). Evaluation and optimization of urban public transportation networks. European Journal of Operational Research, 5(6), 396–404. DOI: 10.1016/0377-2217(80)90126-5.uk_UA
dc.relation.references4 Nikolić, M., & Teodorović, D. (2013). Transit network design by Bee Colony Optimization. Expert Systems with Applications, 40(15), 5945–5955. DOI: 10.1016/j.eswa.2013.05.044.uk_UA
dc.relation.references5 Мацелюх, Ю., & Литвин, В. (2024). Аналіз пасажирських перевезень та вплив громадського транспорту на скорочення викидів вуглецю в розумному місті. Сучасний стан наукових досліджень та технологій в промисловості, 1(27). DOI: 10.30837/ITSSI.2024.27.109.uk_UA
dc.relation.references6 Holliday, A., & Dudek, G. (2023). Augmenting transit network design algorithms with deep learning. Proc. 26th IEEE International Conference on Intelligent Transportation Systems (ITSC), IEEE, 2023, 3122–3129. DOI: 10.1109/ITSC55140.2023.XXXXXX.uk_UA
dc.relation.references7 Holliday, A., & Dudek, G. (2024). A neural-evolutionary algorithm for autonomous transit network design. Proc. IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 2024. (In press)uk_UA
dc.relation.references8 Kılıç, F., & Gök, M. (2014). A demand based route generation algorithm for public transit network design. Computers & Operations Research, 51, 21–29. DOI: 10.1016/j.cor.2014.05.016.uk_UA
dc.relation.references9 Hüsselmann, G., van Vuuren, J. H., & Andersen, S. J. (2023). An improved solution methodology for the urban transit routing problem. Computers & Operations Research, 149, 106481. DOI: 10.1016/j.cor.2022.106481.uk_UA
dc.relation.references10 Kovács, L., & Jlidi, A. (2024). Neural networks for vehicle routing problem. arXiv:2409.11290 [cs.AI]. DOI: 10.48550/arXiv.2409.11290.uk_UA
dc.relation.references11 Islam, K. A., Moosa, I. M., Mobin, J., Nayeem, M. A., & Rahman, M. S. (2019). A heuristic aided stochastic beam search algorithm for solving the transit network design problem. Swarm and Evolutionary Computation, 46, 154–170. DOI: 10.1016/j.swevo.2019.02.010.uk_UA
dc.relation.references12 Lin, H., & Tang, C. (2022). Analysis and optimization of urban public transport lines based on multiobjective adaptive particle swarm optimization. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 23(9), 16786–16798. DOI: 10.1109/TITS.2021.3137858.uk_UA
dc.relation.references13 Bernas, M., Mykytyshyn, A., Kartashov, V., Levytskyi, V. & Martjanov, D. (2023) The Role of Cyber-Physical Systems and Internet of Things in Development of Smart Cities for Industry 4.0. CEUR Workshop Proceedings. Vol. 3468,. P. 91–102.uk_UA
dc.relation.references14 Li, C., Bai, L., Liu, W., Yao, L., & Waller, S. T. (2020). Graph neural network for robust public transit demand prediction. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems. DOI: 10.1109/TITS.2020.3043429.uk_UA
dc.relation.references15 Kar, A., Carrel, A., Miller, H. J., & Le, H. T. (2022). Public transit cuts during COVID-19 compound social vulnerability in 22 US cities. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 110, 103435. DOI: 10.1016/j.trd.2022.103435.uk_UA
dc.relation.references16 Jeong, R., & Rilett, L. (2004). Bus arrival time prediction using artificial neural network model. Proc. IEEE 7th International Conference on Intelligent Transportation Systems, 988–993. DOI: 10.1109/ITSC.2004.1398963.uk_UA
dc.relation.references17 Vinyals, O., Fortunato, M., & Jaitly, N. (2015). Pointer Networks. In Advances in Neural Information Processing Systems, 28 (NIPS 2015), 2692–2700.uk_UA
dc.relation.references18 Bello, I., Pham, H., Le, Q. V., Norouzi, M., & Bengio, S. (2016). Neural combinatorial optimization with reinforcement learning. arXiv:1611.09940 [cs.LG].uk_UA
dc.relation.references19 Nazari, M., Oroojlooy, A., Snyder, L. V., & Takác, M. (2018). Reinforcement learning for solving the vehicle routing problem. NeurIPS 2018 Workshop on Machine Learning for Systems (arXiv:1802.04240).uk_UA
dc.relation.references20 Nextbillion.ai (2025). How Deep Learning is Revolutionizing Route Optimization Algorithms. NextBillion.ai Blog, Feb 13, 2025. [Online]. Available: https://nextbillion.ai/blog/deep-learning-in-route-optimizationuk_UA
dc.relation.references21 Kool, W., van Hoof, H., & Welling, M. (2019). Attention, Learn to Solve Routing Problems! In 7th International Conference on Learning Representations (ICLR).uk_UA
dc.relation.references22 Kim, M., Park, J., et al. (2021). Learning collaborative policies to solve NP-hard routing problems. In Advances in Neural Information Processing Systems, 34, 10418–10430.uk_UA
dc.relation.references23 23 Методичні рекомендації з виконання, оформлення та захисту кваліфікаційних робіт бакалаврів спеціальності 151 – «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології» / ТНТУ ім. І. Пулюя; уклад. А.Г. Микитишин, В.В. Левицький, Р.І. Королюк – Тернопіль: ТНТУ, 2023. – 80 с. http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/41603uk_UA
dc.relation.references24 Iliopoulou, C., Kepaptsoglou, K., & Vlahogianni, E. I. (2019). Metaheuristics for the transit route network design problem: a review and comparative analysis. Public Transport, 11(3), 487–521. DOI: 10.1007/s12469-019-00200-5.uk_UA
dc.relation.references25 Lv, Y., Duan, Y., Kang, W., Li, Z., & Wang, F. (2015). Traffic flow prediction with big data: a deep learning approach. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, 16(2), 865–873. DOI: 10.1109/TITS.2014.2345663.uk_UA
dc.relation.references26 Zhou, W., Li, X., & Shi, X. (2023). A multi-objective mathematical programming model for transit network design and frequency setting problem. Sustainability, 15(1), 123. DOI: 10.3390/su15010123.uk_UA
dc.relation.references27 Yatsunenko, R. (2023). Розробка автоматизованої системи оптимізації маршрутів з використанням штучного інтелекту. Матеріали студентської наукової конференції, КНТЕУ, 2023, 136–142.uk_UA
dc.relation.references28 Ceder, A. (2016). Public Transit Planning and Operation: Modeling, Practice and Behavior (2nd ed.). CRC Press.uk_UA
dc.relation.references29 Luo, Z., Wu, J., & Sun, H. (2019). Deep learning in transport simulation and optimization: approaches and applications. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 6(5), 461–470. DOI: 10.1016/j.jtte.2018.07.005.uk_UA
dc.relation.references30 Holliday, A., & Dudek, G. (2022). Neural Bee Colony Optimization: A Case Study in Public Transit Network Design. arXiv preprint arXiv:2212.uk_UA
dc.relation.references31 Микитишин А.Г., Митник М.М., Стухляк П.Д. Телекомунікаційні системи та мережі: навчальний посібник для студентів спеціальності 151 «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології» – Тернопіль: ТНТУ ім.Івана Пулюя, 2017 – 384 сuk_UA
dc.relation.references32 Stanko, A., Palka, O., Matiichuk, L., Martsenko, N., & Matsiuk, O. (2021, September). Smart City: A Review of Model Architecture and Technology. In 2021 IEEE 16th International Conference on Computer Sciences and Information Technologies (CSIT) (Vol. 2, pp. 273–277). IEEE.uk_UA
dc.relation.references33 Duda, O., Mykytyshyn, A., Mytnyk, M., & Stanko, A. Information technology sets formation and" TNTU Smart Campus" services network support. Proceedings of the 3rd International Workshop on ITTAP 2023,Ternopil, Ukraine, Opole, Poland, November 22–24, 2023.uk_UA
dc.relation.references34 Безпека в надзвичайних ситуаціях. Методичний посібник для здобувачів освітнього ступеня «магістр» всіх спеціальностей денної та заочної (дистанційної) форм навчання / укл.: Стручок В. С. Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. 156 с.uk_UA
dc.contributor.affiliationТернопільський національний технічний університет ім. І. Пулюя, Факультет прикладних інформаційних технологій та електроінженерії. Кафедра комп’ютерно-інтегрованих технологійuk_UA
dc.coverage.countryUAuk_UA
Asub kollektsiooni(de)s:151 — Автоматизація та компʼютерно-інтегровані технології, 174 Автоматизація, комп’ютерно-інтегровані технології та робототехніка (бакалаври)

Failid selles objektis:
Fail Kirjeldus SuurusFormaat 
KRB_Kindratiuk_Sheremeta_2025.pdfКваліфікаційна робота бакалавра1,33 MBAdobe PDFVaata/Ava


Kõik teosed on Dspaces autoriõiguste kaitse all.

Admin vahendid