1. 1.1.

SUSTAVSKI PRISTUP PROUCAVANJA PROMETA Pojam i definicija prometnog sustava

Prometni sustav je veliki, komleksni, integrirani i otvoreni sustav. Ne mozemo promatrati promet niti proucavati prometne probleme bez sustavskog pristupa. S tim u vezi, promet je sustav i proces kojim se obavlja prevoz / prenos ljudi, robe i informacija zauzimajuci kapacitet prometne mreze i terminala. Promet se obavlja nekom prometnicom tako sto se transporni entiteti prevoze / prenose prometnim entitetima, zauzimajuci dio kapaciteta prometne mreze. Prometni proces se prati i opisuje preko odgovarajuih velicina; Q1 prometni tok, Q2 gustoca prometa, Q3 kasnjenje, Q4 sigurnost, itd. Prometni sustav u sebe ukljucuje razlicite oblike transporta i komunikacija, ovisno od toga sto se prenosi / prevozi i kojim oblikom prometnice, pa tako postoji: putnicki i teretni promet cestovnom, zeljeznickom, zracnom...ili nekom drugom prometnicom, ili pak telefonski, podatkovni, multimedijalni promet zicnom ili bezicnom telefonskom mrezom. Sustav se na najvisoj razini opcenitosti predstavlja izrazom S = (K, R, F)s,t gdje je: K komponente sustava R relacije F funkcije sustava s,t prostorno vremenski okvir promatranja Ako promatramo prometni sustav kao makrocijelinu, tada su vidovi prometa podsustavi; CPPS (sustav cestovnog prometa podskup prometnog sustava) PPS ZPPS PPPS TPPS VPPS Za identifikaciju i razgranicenje sustava od okline neohodan je sutavski pristup, tako da sustav obuhvata sve sto relevatno za postojanje i funcionisanje sustava. Pogodno je razlikovati uze ili aktivno okruzenje sa kojim ssutav razmjenjuje inpute i outpute, od sire okoline koja nema nekog izravnog utjecaja na sustav.

1

Sira okolina Aktivno okruzenje

Granica sustava

sl.Razgranicenje sustava i okline 1.2. Razlika sustavskog i klasicnog disciplinarnog pristupa

Sustavski pristup je poseban nacin promatranja objekata i pojava koji se temelje na primjeni sustavskih znanja, nacela, metoda i pomagala. Klasicni analiticki pristup predstavlja promatranje objekta kao neku kolekciju izoliranih dijelova bez dubljeg razmatranja interakcije izmedju svojstava dijelova i komponenti. Takav pristup je moguce ostvariti ukoliko problem tj.sustav nema jake i slozene interakcije. Medjutim kod slozenih tehnicko tehnoloskih sustava prometa, gdje ne mozemo spoznati cijelinu kroz analizu komponenti, neophodan je sustavski pristup. Sustavski pristup je definiranje sustava modela na najvisoj razini apstrakcije koja omogucuje primjenu sustavskih znanja i metoda u rijesavanju ispravno postavljenog problema. Ako se polazi od vlastitih uzih saznanja i metoda kojima smo ovladali, velika je vjerovatnoca da cemo dobro rijesiti pogresan problem.Sustavsko glediste

Disciplinarno (analiticko) glediste

1 PS prometni sustav otvoren prema uzem okruzenju

n PS

Primjenjujuci opca saznanja, uoceni problem definira se kao sustav prve razine.

2

Ponasanje sustava odredjeno je ponasanjem komponenti i nacinom povezivanja odnosno strukturom sustava.eksperti Sustavska znanja Pocetnis sustav - model Sust. apstrakija Externa stvarnost Prikupeni podaci

Zehtjev funk. Ponasanje strukture

Konacni model

Test.

rijesenj e

problem

Sl. Sustavski pristup rijesavanja problema

Temeljem pocetnog modela i uz dodatna znanja experata, nastoji se doci do rijesenja problema. Nakon rijesavanja problema i izrade konacnog modela pristupa se testiranju kako bi se predlozeno rijesenje provjerilo. 1.3. Prednosti i ogranicenja sustavskog i klasicnog disciplinarnog pristupa

Sustavski pristup primjenjiv je za vrlo siroku skupinu problema. Medjutim postoje problemi gdje klasican pristup ne daje adekvatna rijesenja, pa se koristi ssutavski pristup: Kompleksni problemi s velikim brojem komponenti i slozenim interakcijama Problemi vezani za sustav i procesi koji se ne mogu izolovati iz okoline Problemi za koje ne postoji procedura rijesavanja Problemi vezani za proces koji traje dugo Problemi koji se u pocetku ne mogu precizno zadati i opisati A problemi koji se rijesavaju klasicnim disc.pristupom su: Problemi koji pripadaju jednoj etabliranoj znanstvenoj disciplini Problemi koji se mogu precizno zadati i opisati Problemi gdje nisu snazne i jake interakcije sust.komponenti Pojave gdje vladaju stroge uzrocno posljedicne zakonitosti

3

1.4.

Potreba za sustavskim inzenjerstvom

Sustavsko inzenjerstvo nije zamjena za tradicionalne inzenjerske discipline. Kod tradicionalnog inzenjerskog analitickog pristupa izdvaja se problem od njegova konteksta i dijeli se u manje dijelove gdje de potom dio problema rijesava i optimizita. Nakon toga iz rijesenih dijelova slaze se ukupno rijesenje. Takav bottom up pristup pogodan je za manje kompleksne i dobro definirane probleme. Za kompleksne i slabo definirane probleme pogodniji je sustavski top down pristup. Kod pristupa odozgo prema dolje problem se pazljivo definira i razmatra na visoj poopcenoj razini. Nakon definiranja zahtijeva sustava problem se rijesava os opceg prema specificnom te provodi interakcija. Sagledavanje cijeline problema vrlo je znacajno kako ne bismo rijesavali pogresan problem. Iskustva i studiske analize pokazuju da razlicite poteskoce, nastaju ako se problemi koji zahtijevaju primjenu sustavskog inzenjerstva pokusavaju rijesavati na klasican nacin. To su: Spsoobnosti i mogucnosti su znatno nize Troskovi sstava su znatno veci Kasnjenje u isporuci i pocetku rada sustava Odrzavanje sustava je zahtijevno uz dosta problema Integracija novih sustava je otezana Naocekivani rizici Sustav moze biti odbacen od korisnikaDefiniranost procedure Visoka Tradicionalni inzenjerski pristup

Mala

Sustavski inzenjerski pristup Kompleksnost problema Mala Velika

Sl. Podrucje tradicionalnog i sustavskog inzenjerstva

4

1.5.

Aktivnosti sustav inzenjera

Kljucne aktivnosti sustav inzenjera su: Kreiranje sustava koji ce ih zadovoljiti Definiranje prijedloska arhitekture Definiranje ssutavskih zahtijeva Podijela funkcija vise razine u razlicite podfunkcije Optimizacija funkcionalnih i i fizickih specifikacija Integracija podsustava u cijelovit sustav Uvodjenje sustava u eksploataciju Odrzavanje i poboljsanje performansi sustava tijekom eksploatacije Navedene i druge aktivnosti sustavskog inzenjerstva mogu se grupirati u cetiri sekvencijalne skupine: Definiranje funkcija Definiranje koliko dobro svaka funkcija mora biti izvedena Odgovori vezani za pronalazenje boljeg rijesenja Testiranje da li sustav izvede bolje funkcije Usmjerene aktivnosti sustavskog inzenjerstva izvodi se prema cetiri temeljna nacela: Od gore prema dolje Prema gore Opis sustava kroz zivotni ciklus Korisnicka perspektiva.

OSNOVNI KONCEPT

Top down

Funcije razine I

Bottom - up

Funkcije nize razine

Fiziki model Komponente (strojevi, SW, operateri)

SL.Dva pristupa dizajniranju

Sustav se promatra kroz citav zivotni ciklus sustava, sve do povlacenja.

5

1.6.

Sustavski prikaz tehnike i tehnologije prometa

Prometna znanost odvaja pojmove tehnika i tehnologija prometa. Tehnologija prometa je primjena znanja i tehnickih sredstava u cilju efektivnog i efikasnog obavljanja prevoza / prenosa ljudi, robe i informacija. Tehnika prometa je tehnicka tvorevina koja se treba dizajnirati, konstruirati i graditi prema prometnim zahtijevima.Sl. Odnos prometnog sustava i tehnologije prometa

PS

TP Co(TP) okolina

PS prometni sustav TP tehnologije prometa Co(TP) komplement tehnologije prometa TPPS PS = TPCo(TP) Tehnologija prometa moze se dijeliti prema objektu prometa, prometnim sredstvima, prometnim sredstvima. U fokusu tehnologije prometa su fazni procesi, kako je to i prikazano;okolina okolina

Faza pripreme

Faza prenosa / prevoza

Zavrsna faza

t0

tp = tz t0

tz

6

1.7.

Poopeni model strukture prometnog sustava

K3. Prometnica

K5. Adaptacija prometnog entiteta

K2. Prometni entitet (vozila)

K4. Adaptacija za prijevoz ili prijenos

K1. Prijevozni ili prijenosni entiteti

Sps = (K1, K2, K3, K4, K5, R)s,t 1.8. Pocetna pitanja sustavskog modeliranja prometa

Svaki model je pojednostavljena slika realnog sustava. Sustavski model ima zadacu dobro opisati promatrani realni sustav u skladu sa postavljenom svrhom modeliranja. Svrha sustavskog modeliranja je: Objasniti strukturu i funkciju sustava Predvidjeti ponasanje sustava Poboljsati performanse sustava Razviti novi sustav Pocetna pitanja sustavskog modeliranja su: Identifikacija i razgranicenje sustava od okline Staticki ili dinamicki model Deterministicki ili stohasticki model Linearni ili nelinearni model Kontinuirani ili diskretni model Numericki ili zatvoreni analiticki model7

Verbalni, graficki ili matematicki opis Prostorno vremenski obuhvat Razina detalja Problem identifikacije i razgranicenja sustava od okline je vrlo zahtijevan. Okolina razmjenjuje materijalne, ljudske, informaciske i druge resurse sa sustavom.tehnologija Operativno dijelovanje ekologija Alternativni modovi potraznja Koristenje zemljista Kvaliteta zivota akcidenti

Ekonomski rast Sl. Problem razgranicenja sustava

Dodatnu tezinu razgranicenju stvara snazna interakcija prometa i gotovo svih aktivnosti:poslovni zabavni ... Uz postavljanje prostornog razgranicenja slijedi pitanje vremenskog obuhvata promatranja:trenutno, kratkorocno, dugorocno ... Slijedece pocetno pitanje je koji jezik koristiti prilikom opisa sustava. Posto je verbalni prironi jezik neprecizan, najbolje je koristiti graficki prikaz. Razina detalja odnosi se na izbor makroskopskog ili mikroskopskog opisa. Dinamicki opis promatra pojave u vremenu. Izbor izmedju deterministickog i stohastickog modela odredjen je velicinom utjecaja stohactickih komponenti. Linearni model znatno je pogodniji za matematicku obradu. Analiticki model u zatvorenom obliku puno je jednostavniji i brzi od numerickog.Makroskopski model

Model ponasanja podsustava Model ponasanja komponenti

PS 1

PS 2

PS n

8

2. TEMELJNI SUSTAVSKI KONCEPT 2.1. Opce definicije i interpretaije pojma sustava Rije sustav potjee od Aristotela koji kaze da je sustav vise od skupa dijelova. Nekoliko opcih definicija; Sustavi su skupine elemenata u medjusobnom i uzajamnom dijelovanju na koje se sustavni zakoni mogu primjeniti. Sustav je skup objekata zajedno sa odnosima izmedju objekata i atributa tih objekata. Sustav je opcenito predstavljen izrazom S = (T, R) gdje je T skup stvari, a R skup relacija definiranih na T. Klir Orhardove definicije opceg sustava induktivno su izvedene prema fundamentalnim znaajkama sustava: Sustav je skup velivina promatranih u odgovarajucoj rezolucijskoj razini Sustav je skup varijacija promatranih velicina u vremenu Sustav je odredjen skup elemenata i veza izmedju elemenata te izmedju elemenata i okoline. Sustav je skup stanja i skup promjena izmedju stanja U svakodnevnom govoru vrlo se cesto koristi rijec sustav najcesce vezano za nesto u cemu vlada neki red. Dok se u praksi i teoriji razmatraju input output sustava; S XxY gdje je: S input output sustava X input Y output x kortezijev produkt Input output sustava grafiki je obicno prikazuje pravokutnikom s ulazima i izlazima, uz prikaz strukture promjena stanja ;input stanja struktura elemenata output

Sl. Shema input output sustava

9

upravljanje input output

infrastruktura

Sl. Prikaz procesa Sustav moze biti ne samo realna tvorevina, nego i apstraktna tvorevina. Osnovne znacajke sustava: - Sustav ima elemente - Sustav ima strukturu - Sustav ima funkciju Pr. Realni tehnicki sustav; Uzecemo za primjer tehnicku olovku. Elementi su mina, kuciste olovke..., struktura je veza izmedju tih elemenata, dok je funkcija pisanje. Pr. Apstraktni sustav; Kao sto je sigurnost prometa na cestama. Njegovi elementi su naslov, poglavlje, struktura je veza, dok je funkcija pruzanje informacija o pravima i obavezama ucesnika u cestovnom prometu. Pr. Zivi sustav; Pas. Elementi su vrat, rep, struktura veza misia, zglobova..., dik je funkcija covjekov najbolji prijatelj. Pr. Komleksni integrirani sustav; javni gradski prevoz. Elementi su putnici, vozila..., struktura povezivanje elemenata koji moze biti odredjen voznim redom, dok je funkcija omoguciti kvalitetan i racionalan prijevoz putnika. 2.2. Klasifikacija sustava Sa sustavskog gledista sustavi se dijele u klase prema odredjenim kriterijima i to prema: - Nacinu nastanka - Stupnju apstrakcije - Otvorenosti - Orijentiranosti cilju - Promjenjivosti strukture i procesa - Slozenosti - Determiniranosti ponasanja - Stabilnosti - Samostalnosti Prema nacinu nastanka; Prirodni i umjetni sustavi. Prisodni sustavi su dijelo prirode i funkcionisu bez svesnog dijelovanja covjeka, dok su umjetni sustavi stvoreni od strane covjeka njegovim smislenim dijelovanjem.10

Prema stupnju apstrakcije; stvarni i apstraktni sustavi. Stvarni sustavi su konkretni materijali, energentski elementi i neposredno se mogu opazati, dok su apstraktni, zamisljeni sustavi nastali logickim razmisljanjem. Prema otvorenosti; otvoreni zatvoreni sustavi. Otvoreni sustavi razmjenjuju materijale, energiju i informaije s okolinom, dok su zatvoreni sustavi npr. hermeticki zatvorene posude u kojima se odvija neka hemiska reakija. Prema orijentiranosti cilju; ciljno orijentirani sustavi i sustavi bez cilja. Sustav javnog prevoza, skola su sustavi koji imaju jedan ili vise ciljeva, dok su npr.planinski masiv, atom, sustavi bez cilja. Prema promnjevosti strukture i procesa; staticki i dinamicki sustavi Kod statickih sustava tijekom vremena ne dolazi do promjene strukture i procesa, dok se dinamicki mijenjaju u vremenu. Prema determiniranom ponasanju;determinirane sustave, stohasticke i nedeterminirane sustave. Determinirani sustav ima porpuno odredjeno uzrocno posljednicno ponasanje gdje isti uzrok uvijek izaziva istu posljedicu. Stohasticki sustavi su oni gdje je ponasanje slucajno tako da mozemo predvidjeti samo vjerodostojnost tog ponasanja. Nedeterminirani sustav je onaj sustav kod gojeg i pored poznavanja ulaznih i sustavski znaajki ne mozemo predvidjeti izlaz. Prema kriteriju stabilnosti; stabilni i nestabilni te ograniceno stabilni sustavi. Stabilnost predstavlja karakteristiku ponasanja sustava koja se odnosi na stalnost stanja.

R

a) nestabilni

b) stabilni

c) ograniceno stabilni sustavi

Prema kriteriju samostalnosti; Sustavi bez svojstva samostalnosti i sustavi sa svojstvom samostalnosti (samoreagujuci, samooptimirajuci i samooragizirajuci sustavi). Sustavi bez svojstva samostalnosti imaju definiranu funkciju i strukturu koju oni sami ne mogu mijenjati. Sustavi sa svostvom samostalnosti mogu se prilagodjavati promjenama u oklini tako da opstanu i nastavljaju funkcionirati do granica svog zivotnog vijeka.

11

- Samoreagujuci sustavi imaju zadatu vodecu funckiju i mogu se prilagodjavati okolini zadrzavajuci svoju funkciju. - Samooptimirajuci imaju vecu razinu samostalnosti od samoreagujucih - Samoorganizirajuci mogu mijenjati i vodecu funkciju i strukturu, odbacujuci stare, a uzimajuci nove elemente.

2.3. Analogija, homomorfija i izomorfija Postojanje slicnosti razlicitih sustava objasnjava koncept analogije, homomorfije i izomorfije sustava. Ti koncepti opisuju razlicite razine slicnosti izmedju sustava koji mogu biti fizicki potpuno razliciti. Izomorfne sustave karakterise jednak skup ulaznih i izlaznih veliina te jednaka reagovanja na vanjska dijelovanja. Kao sto je to radioprijemnik, koji daje jednaku glazbu na izlazu ako su ulazno podeseni na istu radio postaju. Izomorfija je osnova za prouavanje ponasanja razlicitih sustava primjenom crne kutije. Promatrajuci sustav za koji su nam dostupne samo ulazne i izlazne velicine, ali ne i unutrasnja struktura, mozemo odrediti i njegovo ponasanje. Kod homomorfije se radi o dijelimicnoj slicnosti original sustava i njegova pojednostavljenog prikaza modela. U modeliranju prometnih sustava razlicite razine obvezno koristimo homomorfiju jer bi bilo nemoguce opisivati sve velicine i interakcije unutar vozila, motora...Homomorfizam A B model B

Kompleksan sustav original A sa n dimenzionalnim prostorom stanja n < n

Sl Homomorfija original -sustava i modela

Analogija sustava znaci formalna slicnost izmedju nekih karakteristika homomorfnih modela sustava koji su po svojoj prirodi i strukturi razliciti. Klasican primjer12

analognih sustava mehanicki sustav i elektricni RLC titrajni krug, gdje sa slike vidimo povezanost reprezentativne velicine:napon kondenzatora (Uc) s kutom otklona njihala .Sustav B Sustav A L

U R

Uc

Yb=Uc Ya Yao Ya = Yb Ybo

t(ms) t(s) 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

2.4. Ulazne i izlazne velicine Ulazne velicine u sustav predstavljaju utjecaj okoline na sustav. Iz mnostva ulaznih djelovanja promatramo ona koja bitno utjecu na stanje ili ponasanje sustava. Po svojoj prirodi ulaz u sustav moze biti materijalni, informacijski, energijski, ljudi... Ulazne velicine se mogu izraziti sklarno i vektorski. Ako je ulaz predstavljen samo jednom ulaznom velicinom cije vrijednosti mozemo izraziti samo jednim brojem, onda se radi o skalarnoj velicini. Ako je ulaz odredjen s vise velicina tj.vise brojeva tada govorimo o vektorskom ulazu. Sklalarni ulaz se obicno oznacava sa veliko X ili malo x, a vektorki ulaz sa X ili x . Izlazne velicine ili kratko izlaz predstavljaju utjecaj sustava na okolinu. Te velecine su odraz stanja sustava i ulaznih velicina. Promjena izlaznih velicina treba i vremenski slijediti promjenu ulaznih velicina. Skalarni izlaz obicno se oznacava sa veliko Y ili malo y, a vektorki izlaz Y ili y .

13

Sva dijelovanja koja utjecu na promjene stanja sustava mogu se podijeliti prema upravljivosti na: 2. upravljacka dijelovanja (U) 3. poremecajna dijelovanja (D)

okolina

okolina U D x S Y

Sl. Upravljcka i poremecajna dijelovanja na ulazu

Ako je ulaz X u sustav predstavljen s navedene dvije komponente, onda je sustav definiran kao; SU x D x Y UX DX gdje je X ulaz, a Y je izlaz. Skup U predstavlja kontrolirana ili upravljacka ulazna dijelovanja dok je D skup ulaznih dijelovanja koja nisu pod kontrolom. 2.5. Stanje i prostor stanja 2.5.1. Pojam i opisivanje stanja sustava Pojam stanja sustava jedan je od kljucnih pojmova teorije sustava. Kod statickih sustava stanje sustava se u pravilu ne mijenja tako da je struktura elemenata i odnosi nepromjenjeni u odredjenom vremenu promatranja. Kod dinamickih sustava teziste proucavanja je upravo na promjeni stanja sustava gdje se prate interna stanja ili pak ulazno izlazne velicine i transfer funkcije. Promjene stanja mogu

14

biti:promjenjena koncentracija vozila na cesti, promjena polozaja broda ili zrakoplova, itd. Stanje sustava odredjeno je trenutnom vrijednosti skupa velicina koje odredjuju ponasanje sustava. Dva osnovna pristupa opisivanju stanja i promjena stanja sustava;Opisivanje stanja sustava Interna deskripcija varijable stanja graficki i tablicni prikaz prostor stanja Eksterna deskripcija input output sustava crna kutija reakcije sustava

Kod internog opisa promatra se sustav definira odredjenim brojem varijabli stanja Z1, Z2, .... koje opisuju stanje sustava. Ako promatramo vremenski sustav tada je stanje sustava odredjeno vrijednostima svih velicina Zi (i = 1,2,3..) za promatrani vremenki trenutak ti (t = 1,2,3..). Niz vremenskog sustava moze se predstaviti grafickim prikazom ili tablicno tako da se prikazuju vrijednosti varijabli za definirane vremenske trenutke. 2.5.2. Prostor stanja sustava Za prikaz i formalni opis stanja i ponasanja sustava pogodno je koristiti odgovarajuci prostor stanja sustava. Dimenzionalnost prostora stanja odredjuje se brojem nezavisnih velicina Z1, Z2, ... kojima je opisano stanje sustava. Def. Prostor u kojemu je svako stanje sustava prikazano jednom reprezentativnom tackom nazivamo prostor stanja sustava. U prostoru stanja svako stanje sustava karakterizirano je skupom velicina z1, z2, z3...koje predstavljaju koordinate sustava. Na prvom primjeru reprezentativnom tackom ( Z 1 , Z 2 ) predstavljeno je stanje sustava odredjeno vrijednostima dvaju velicina:Z1= Z 1b , Z 2 = Z 2b iZ 3 = Z 3b . Ako je broj dimenzija n 3 tada takav visedimenzionalni prostor ne mozemo jasno graficki predstaviti. U Euklidskom prostoru vrijede teoremi uobicajne geometrije koji omogucuju da relativno jednostavno mjerimo udaljenosti i odredjujemo razmak izmadju tacaka u n dimenzionalnom prostoru.

15

Z2

Z2 Z1Z3

Sl.dvodimenzionalni prostor stanja sustava

b Z2

b Z3

b Z1

Sl. Trodimenzionalni prostor stanja sustava

Prostor mogucih stanja mogu biti: - neprekidni neprekidni prostor stanja - u odredjenim vrijednostima diskretni prostor stanja U slucaju neprekidnog prostora stanja svake koordinate mogu imati bilo koju vrijednost, dok kod diskretnog prostora koordinate imaju samo konacan broj odredjenih vrijednosti. Def. Ograniceno podrucje prostora stanja u kojem se moze nalaziti reprezentativna tacka naziva se podrucje dopustenih stanja. Prostor dopustenih stanja sustava odredjen je ogranicenjima vrijednosti koordinata odnosno velicina koje karakteriziraju stanje sustava. Ta ogranicenja mogu biti definirana krutom binarnom logikom ili fazzy vrijednostima relevantnih velicina. U slucajevima kada se neka od varijabli stanja ne mijenja ili u odredjenom periodu moguce je n dimenzionalni prstor stanja reducirati na podprostor ili projekciju. Prostor stanja moguce je i prosiriti uvodjenjem dodatne varijable. Svaka nova varijabla stoga znaci davanje nove dmenzije prostoru stanja. Za opisivanje prijelaznog procesa kod dinamickih sustava koristi se fazni prostor odredjenog broja dimenzija odnosno fazni portret. Fazni prostor definiran je kao prostor u kojem se dinamika sustava prikazuje trajektorijama koje se ne sijeku. 2.6. Sustavska analiza

16

U literaturi i praksi sintagma sustav analize pojavljuje se u razlicitim kontekstima, npr: - sustavska analiza kao bilo koji postupak istrazivanja sustava - sustavska analiza vrlo slozenih sustava - sustavska analiza vezana za projektiranje, implementaciju i koristenje informaciskih sustava. - Sustavska analiza kao metoda ili postupak analize koji se temelji na sustavskom pristupu i izveden je prema nacelima teorije sustava. Sustavska analiza realizira se u pravilu timskim radom gdje se koriste postojeca znanja i razvijaju nove metode i znanja. Nekoliko bitnih karakteristika zajednicko je svim metodama sustavske analize: - Sistematicnost - Sustavnost - Heuristicki nacin rijesavanja problema Sistematicnost znaci da se sustavska analiza odvija po nekom definiranom planu korak po korak tako da svaka slijedeca aktivnost cini logican nastavak predhodne. Sustavnost znaci istrazivati i dekomponirati sustave do one sustavske razine gdje su funkcija, struktura i elementi dovoljno jasni da se moze rijesiti postavljeni problem. Heuristicki nacin rijesavanja problema temeljni se na zdravoj svijesti i dobro postavljenom cilju. Od pocetka primjene sustavske analize do danas razvijeno je vise metoda; - Metoda crne kutije - Metoda sive kutije i bijele kutije - Strukturna sustavska analiza - Sustavska funkcionalna analiza 2 - Metoda N karte, itd.

Metoda crne kutije

x

y Nepoznati su interna struktura i elementi

Metoda sive kutije Dijelimicno poznata interna struktura

Metoda bijele kutije

Poznata interna struktura izrazena odnosima varijabli

17

Strukturna sustavska analiza - polazi se od definirane funkcije sustava na visoj razini koja se prema strogim pravilima rasclanjuje sve do elementarnih funkcija koje se obavljaju u odredjenim fizickim komponentama sustava. Sustavska funkcionalna analiza - cilj analize je definirati jednostavne funkcije sustava koje ce izvodjenjem na odgovarajucim fizickim komponentama ostvariti temeljnu funkciju. Metoda N2 karte u analizi razmatra eksterne inpute i outpute plus interne inpute i outpute. 2.7. Sustavske arhitekture U modeliranju kompleksnih sustava primjenjuju se prilagodjene sustavske arhitekture. Arhitekt sustava mora dijelovati u vrlo ranoj fazi procesa sustavskog inzenjerstva. Dizajn arhitekture sustava je top down proces gdje se polazi od apstraktnog i opceg ka konkretnom i specificnom. Dvije osnovne sustavske arhitekture su: Funkcionalna arhitekrura Fizicka arhitektura Funkcionalna arhitektura predstavlja skup funkcija i podfunkcija koje mogu zadovoljiti postavljeni skup zahtijeva. Umjesto naziva funkcionalna arhitektura koristi se i naziv logicka argitektura. Posebna informaciska arhitektura predstavlja dio funkcionalne arhitekture koja opisuje potrebne podatke i njihove medjusobne veze. Fizicka arhitektura prikazuje fizicke resurse koji cine sustav. U okviru fizicke arhitekture moze se tretirati komunikaciska arhitektura koja opisuje tokove informacija i karakteristike medija koji prenose poruke. Proces sustavske arhitekture moze se dekomponirati u tri faze:analiza, sinteza i evaluacija, sto mozemo vidjeti na slici;

18

Koncept sustava

ANALIZA

Funkcionalna arhitektura

SINTEZA

Fizicka arhitektura EVALUACIJA Mjere performansi MOP MOE

Izvedivi model SL.Proces razvoja arhitekture

Dovoljno dobro definiran konceptualni model podloga je za analizu funkcija odnosno, prvi korak u razvoju funkcionalne arhitekture je funkcionalna dekompozicija. Za prikazivanje funkcionalnih procesa koriste se odgovarajuce dijagramske tehnike odnosno graficki jezici. Fizicka arhitektura opisuje grupiranje funkcija i podfunkcija u fizicke jedinice zajedno s vezama izmedju njih. Komponente fizicke arhitekture mogu biti: upravljacki centri, racunala, vozila, vozaci... Nakon sto je testirana fizicka arhitektura sustava pristupa se detaljnom dizajnu. To zahtijeva metode i modele kao sto su obojene Petrijeve mreze, dijagrami ponasanja, itd.

2.8. Zivotni ciklus sustava Klasicni inzenjerski pristup uglavnom je bio orijentiran na inzenjerski dizajn, konstrukciju, projektiranje i gradnju dobro definiranih tehnickih sustava i objekata. Promatranje sustava kroz citav njegov zivotni ciklus od pocetka razvoja do povlacenja i razgradnje motiviran je cinjenicom da su ukupni troskovi sustava mnogo veci od troskova razvoja i proizvodnje. Def.Zivotni ciklus sustava je nacin cijelovitok promatranja sustava od faze identifikacije potreba i zahtijeva korisnika te zavrsava povlacenjem i razgradnjom susstava (sl.)

19

Trenutak definiranja potreba za sustavom

Trenutak pustanja u operativni rad

Trenutak dovrsetka razgradnje

EKSPLOATACIJSKI VIJEK TRAJANJA SUSTAVA ZIVOTNI CIKLUS SUSTAVA SL.Zivotni ciklus i eksploatacijski vijek sustava

U literaturi se razmatraju sljedeci zivotni ciklusi sustavskog inzenjerstva: Zivotni ciklus planiranja i marketinga Zivotni ciklus istrazivanja, razvoja i testiranja sustav Zivotni ciklus akvizicije Zivotni ciklus operativne uporabe i odrzavanja sustava Zivotni ciklus je aplikacija sustava u svrhu boljeg razmatranja i imlementacije procesa. Svaki proces ima svoj zivotni ciklus. Proces je sastavljen od uredjene kolekcije faza. Izlaz iz jedne faze predstavlja ulaz u drugu fazu. Sustavna istrazivanja zivotnog ciklusa dovela su do spoznaje tri genericka procesa: SS1, SS2 podsustav Definiranje sustava X(1), X(2) ulaz u SS1 i SS2 P1, P2 pretvorbe Razvoj sustava V1,2 veze Postavljanje i uporaba sustava Y(1), Y(2) izlaz iz SS1 i SS2okolina X(1) Faza 1 t0 SS1 P1 Y (1) V1,2, X(2) SS2 Faza 2 t2 P2 okolina Y(2)

Trajanje procesa Tp = t2 t0 Sl. Prikaz procesa sa relevantnim velicinama

3.SUSTAVSKI DIJAGRAMI I POMAGALA 3.1. Tendencije razvoja pomagala

U domenu sustavskog inzenjerstva razvijeno je vise razlicitih metoda i tehnika koja omogucuju graficki prikaz sustava, opisivanje i ponasanje sustava, dokumentiranje sustava itd. Sustavski dijagrami odnosno graficke notacije imaju razlicitu razinu formalizacije. Formalna specifikacija sustava podrazumjeva model sustava izrazen nekim formalnim jezikom.

20

Tijekom modeliranja sustava inzenjer opisuje sustav pomocu raspolozivih sustavskih koncepata te oblikuje sustavske dijagrame i druge specifikacije u odredjenoj notaciji odnosno jeziku. Kod razvoja informaciskih produkata i sustava cesto se koriste pomagala CASE, koja omogucuju automatsku izradu programskog koda za odgovarajuce opisan sustav ili proces. Buduci da sus prve tri generacije CASE pomagala uglavnom razvijena za strukturni pristup, postaje znatno manje CASE pomagala koja podrzavaju objektno orijentirani pristup i metode. Najvaznija pomagala su: Graficki editor Neformalni i strukturni tekst editora provjeravac dizajna Generator dokumenata itd. 3.1.1. Pojam i znacajke objektograma Objektogram je sustavski dijagram koji sluzi za opis strukture sustava, elemenata i veza izmedju elemenata. Izradom objektograma dobivamo pregledniju sliku slozenih sustava. Da bi nacrtao objektogram potrebno je poznavati ili predvidjeti dogadjaje i kojim vremenskim redoslijedom se to dogadja. Dobro nacrtan objektogram nam sluzi : Kao polaziste za izradu novih sustavskih dijagrama Za izravno rijesavanje problema Pojam objekt je u sustavskom opisu sasvim apstraktan i odnosi se na svaki element ili drugi entitet koji na neki nacin definira lokaciju procesa. Ako objektogram razvijamo za postojeci sustav koji je predstavljen crnom kutijom tada na osnovu ulaznih i izlaznih velicina heuristicki razvijamo unutrasnju strukturu sustava. Ako se radi o sivoj kutiji tada je struktura sustava poznata do dredjene granice. Prikupljene informacije u sustavu treba sto preciznije opisati verbalnim jezikom ili grafickim opisom prema potrebi, cime se stvara podloga za izradu objektograma. Vazne znacajke objektograma su: Objektogram je osnovni sustavski dijagram kojim se prikazuje struktura prometnog sustava Objektogram mora sadrzati sve elemente i sve vanjske i unutrasnje veze sustava Vremenski redoslijed veza kljucan je za crtanje objektograma Pocinje se vektorom ulaza U elementima se dogadjaju procesi koji transformisu ulazne velicine u izlaznu i predaje sljedecem elemenu Svaki elemenat crta se samo jednom21

Izmedju elemenata mogu postoja ti povratne veze1 A.1. a c 3 okolina

A okolina

C

B

2 b

B.1.

Sl.objektogram zadanog sustava s tri elementa

3.1.2. Pojam i znacajke funkciograma Funkciogram je tip sustavskog dijagrama koji prikazuje nacin funcionisanja sustava. Osim kod najjednostavnijij sustava, potrebno je funkciogram koristiti u kombinaciji s objektogramom. Nakon izrade funkciograma, pristupa se matematickom opisu sustava. Cinjenica da se u jednom elementu moze obavljati vise procesa te da izmedju procesa postoji uvjetovanost, zahtijeva razlikovanje monofuncionalnih i multifunkcionalnih objekata (Sl 1). Multifunkcionalnost mreze moze biti paralelna i slijedna. U slucaju da sustav cine monofunkcionalni elementi, tada nema bitne razlike izmedju objektograma i funciograma. Moze se opisati dijagramom i struktura i nacin funkcionisanja sustava. Osnovne znacajke funciograma su: Svrha funciograma je formalno prikazati nacin funcioniranja sustava Funkciogram se crta pocevsi od ulaznih velicina i ulaznih elemenata U funkciogramu ne smiju biti povratne veze Svaki element crta se onoliko puta koliko se procesa odvija u njemu Multifuncionalni elementi obavljaju vise procesa koji mogu biti paralelni i slijedni Paralelni multifunkciogram znaci da se procesi paralelno odvijaju Slijedni multifunkciogram znaci da se procesi odvijaju jedan iza drugog Cvrsta slijedna multifunkcionalnost znaci da je cvrsto odredjen redoslijed odvijanja procesa u elementu Slobodna slijedna multifunckcionalnost znaci da redoslijed se odvija prema potrebi

22

Elementi funkciograma

Monofuncionalni objekt Nedjeljivi proces

Multifunkcionalni objekt Paralelna multifunkcionalnost Cvrstoi slijed Sl. 1. Razlikovanje objekata funkciograma Slijedni multifunkciogram Slobodni slijed

XS

X(1)

1 a

P1

Y(1)

X (2)

2 b

P2

Y(2)

YS

okolina

okolina

Sl. Funkciogram jednostavnog dinamicnog sustava

3.1.3. Postupak izrade objektograma i funkciograma ?????? 3.2. Dijagram strukture dekompozicije ???????????? 3.3. Dijagram entiteti relacije (ER)

ER prikazuje strukturu podataka ili odnose medju podatkovnim entitetima. Primjena tih dijagrama vezana je za projektiranje informaciskog sustava. Prema ISO definiciji entitet je objekt od interesa, a primjeri entiteta su: Vozilo, Osoba, Avionski let, Odjel itd.

23

Postupkom apstrakcije utvrdjujemo da postoje ili tipovi srodnih entiteta koje se predstavljaju istim tipom entiteta. Relacije ili veze povezuje entitete. Veza se imenuje tako da ime opisuje ulogu entiteta u vezi. Stupanj veze pokazuje broj tipova entiteta koji sudjeluje u vezi, npr; 1. unutarna veza:tip veze BRAK s tipom entiteta OSOBE na obje strane 2. binarna veza: tip veze SE SASTOJI, izmedju tipova entiteta TVRDKA ili ODIJEL 3. terarna veza:tip veze RAD NA DIPLOMSKOM povezuje tipove entiteta DIPLOMSKI, MENTOR I STUDENT. Postoje vise grafickih notacija ER dijagrama medju kojima su najznacajniji Martinova i Chenova. ER dijagrami razvijeni su prvenstveno kod tzv.podatkovnog pristupa.ODJEL zaposljava je zaposlen u a) Martinova notacija ODJEL b) Chenova notacija DIPLOMSKI zaposlj ava VOZAC VOZAC

STUDENT

rad

MENTOR

SL. Primjer dijagrama s tenornom vezom

3.4.

Dijagrami toka podataka (DFD)

Dijagam toka podataka DFD je graficki prokaz tokova podataka kroz sustav te procesa koji transformiraju tokove podataka. Pravilo je da se jednim dijagramom toka podataka izradjuje jedna funkcionalna komponenta vise razine slozenosti. Dijagram toka podataka sluzi da specificira ono sto sustav radi ili ce raditi. Dijagram toka podataka prikazuje ustaljeno stanje. Prosireni model dijagrama toka podataka obogaceni konceptima pokretanja ili prekidanja procesa, cekanja i pohranjivanja podataka omogucuju bolje modeliranje dinamike sustava. Elementi dijagrama toka podataka prikazani su na slici;

24

Izvoriste

Tok A

Proces

Tok B

Odrediste

Spremiste podataka Sl. Elementi dijagrama toka podataka

U dijagramu toka podataka tok podataka je skup ulaznih podataka u proces tj.izlazni podaci iz procesa. Proces je skup aktivnosti koji transformisu ulazne u izlazne podatke. Spremiste podataka predstavlja memoriranje izlaznih podataka. Vanjska izvorista i odredista su sustavi ili procesi koji su izvan podrucja analize. Prosireni dijagram toka podataka koji opisuje dinamiku sustava sadrzi upravljacke koncepte. Simboli se razlikuju od obicnih po tome sto su linije isprekidane.PONUD A KALKULACIJA

PRIPREMANJE UGOVRA terminalni

UGOVOR platiti

PLACANJE OBAVEZA

KONTROLA

Oprema stigla

KONTROLA TOKA MONTAZE

RACUN

SL. Dijagram toka podataka s upravljackim konceptima

3.5.

Dijagram ciklusa aktivnosti

Dijagram ciklusa aktivnosti je metoda i alat za opisivanje procesa odnosno elemenata koji medjudijeluju u toku funkcioniranja promatranog realnog sustava. Osnovne komponente dijagrama ciklusa aktivnosti su: Entiteti ili objekti Aktivnosti Repovi cekanja Zivotni iklus entiteta u sustavu prikazan je kao zatvoreni krug gdje pocetak i kraj predstavljaju okolinu promatranog sustava. Primjer dijagrama aktivnosti jednostavnog sustava posluzivanja s cekanjem i jednim posluziteljem, prikazan je na slici;

25

Odlazak

Zatvoren ulaz

vani

cekanje Slobodan posluzitelj Posluzivanje posluzitelj Slobodan izlaz Odlazak izlaz Sl. Dijagram ciklusa aktivnosti sustava

Zivotni ciklus entiteta ima aktivna stanja te pasivna stanja ili cekanja. Medjudijelovanje entiteta vezano je za provedbu aktivnosti u sustavu. Entitet prolazi kroz prikazane faze zivotnog ciklusa u sustavu sto ukljucuje dolazak, cekanje, posluzivanje i odlazak iz sustava. Dijagram ciklusa aktivnosti ima prednost u jednostavnosti i lakoj razumljivosti prikaza i mogucnosti prikaza dinamike odvijanja aktivnosti. Jednostavnost je postignuta upotrebom malog broja simbola i jednostavnih pravila. Nedostatci su ogranicena snaga i nemogucnost hijerahijskog prikaza. Za razliku od dijagrama ciklusa aktivnosti, metoda dijagrama aktivnosti koristi velik broj simbola i podrzava hijerarhijsku strukturu.3.6.

GPSS blok dijagrami

GPSS jedan je od prvih jezika simulaciskog modeliranja te jedan d prvih simbolickih programskih jezika uopce. Blok dijagram GPSS a koriste mali broj simbola koji su vezani za naredbe GPSS a tako da njihovo koristenej zahtijeva poznavanje logike programiranja u GPSS u. Model je prikazan nizom medjusobno poveznih blokova razlicitih tipova koji predstavljaju specificne akcije. Razlikuju se stalni entiteti i privremeni entiteti. Stalni entiteti U GPSS jeziku su: Mjesto posluzivanja Skladista ili memorije za koji su vezani blokovi Red ekanja s osnovnim blokovima.

26

Privremeni entiteti U GPSS jeziku su razlicite transakcije koje se stvaraju u bloku GENERATE i ponistavanju u bloku TERMINATE. Vrijeme zaustavljanja tj.trajanja posluzivanja specificno je u bloku ADVANCE. Pocetak i kraj proesa prikazani su blokovima GENERATE I TERMINATE. Transakcije ili privremeni entiteti prikazani su blokom njihova stvaranja GENERATE odnosno ponistavanja TERMINATE. GPSS blok dijagram slican je dijagramima aktivnosti no bitna razlika je da je dijagram aktivnosti opcenita metoda, GPSS dijagrami specijalizirani.GENERATE

QUEUE

Red cekanja

SEIZE

Posluzitelj

ADVANCE RELEASE

Vrijeme posluzitelj

TERMINATE Sl. Jednostavan sust.predstavljen GPSS blok - dijagramom

3.7.

Dijagram uzrocnih petlji

Dijagram uzrocnih petlji pokazuje uzrocno posljedicne veze medju elementima sustava s povratnom vezom. Pocetni korak u analizi sustava s povratnom vezom je promalazenje veza medju elementima sustava te identifikacija: Tipova veza izmedju uzoraka i posljedica Tipa povratne petlje u sustavu Simbolika primjenjena u dijagramu uzrocnih petlji je strelica koja predstavlja smijer veze uzrok i posljedicu, te ako se nalazi + na kraju strlice, znaci da se uzrok i posljedica mijenjaju u istom smijeru, a u suprotnom smijeru.

27

posljedica uzrok posljedica uzrok uzrok posljedica posljedica

+

+

uzrok + Pozitivna povratna veza nivo

vrijeme Negativna povratna veza nivo

vrijeme Ulazna brzina nivoa Nivo Izlazna brzina nivoa

3.8.

Dijagram petrijeve mreze

Petrijeva mreza je metoda i alat grafickog prikaza ponasanja sustava uz mogucnost uvodjenja matematickih pravila za definiranje ponasanja sustava. U modeliranju dinamike informaciskih sustava primjenjeni su obojene Petrijeve mreze te prosirene Petrijeve mreze povezane sa simulaciskim grafovima. U temeljnom modelu Petrijeve mreze definirana su dva tipa tacaka:mjesta i prijelazi (sl.)P1 T1 P1

P2

Usmjereni lukovi povezuju mjesta na prijelaze uspostavljajuci inpute za taj prijelaz, a lukovi koji povezuju mjesta na prijelaz uspostavljaju outpute za taj prijelaz. Lukovi mogu imati zapis koji definira stupanj multipliciteta luka.

28

Dolazak korisnika

*Slobodan posluzitelj Mjesta Prijelazi Posluzivanje Znacke Cekanje na odlazak Odlazak korisnika

*

Prolaz vremena

Sl. Model Petrijeve mreze za jedinstveni sustav posluzivanja

Markirane Petrijeve mreze imaju znacke koje se pomicu mrezom i oznavaju da je odgovarajuci uvijet ispunjen. Dogadjaj moze nastupiti ako su ispunjeni svi ulazni uvijeti. 3.9. Dijagram tehnike objektno orijentiranih metoda

Tokom zadnjeg desetljeca vrlo je intenzivan razvoj objektno orijentiranih metoda i tehnika koje se koriste za potrebe softverskog inzenjerstva te opcenito za dizajn i razvoj sustava. U pitanju je nova paradigma goja se gradi na konceptu objekta koji moze apstrahirati i enkapsulirati i podatke i procese. Kljucna prednost objektno orijentiranih metoda je mogucnost ponovnog koristenja i fleksibilnog prosiravanja programskog sustava. Ogranicenja su vezana na problem prijelaza vec izradjenih sustava sa funkcionalnog i podatkovnog pristupa na objektni pristup i tehnologiju. U objektnom pristupu objekt je bazicna jedinica konceptualizacije, dizajna ili programiranja. Objekt je definiran listom apstraktnih atributa i procedurama koje je dozvoljeno izvoditi na tim atributima. Primjer objekta s uobicajnim grafickim simbolima, sto se vidi na slici;Objekt: VOZAC ATRIBUTI Ime Dan rodjenja Odjel METODE Promjeniti zaduzenje Zamjeniti Brisati evidenciju

4. KLIR ORHARDOVA PARADIGMA I GSPS29

4.1. Klir Orhardova sustavska paradigma 4.1.1. Tipovi sustavskih teorija Primjenom deduktivnog i induktivnog pristupa razvijeno je vise teorijskih koncepata odnosno teorija sustava vise razine opcenito. Posebno je znacajna Klir Orhardova teorija sustava. Ona tretira opce sustave tako da je potrebno koristiti termin teorija opcih sustava, te razlikujemo 4 tipa sustavskih teorija; 1. specificne ili specijalne terorije sustava 2. poopcene teorije sustava 3. opce teorije sustava 4. opce matematicke teorije sustava Specificne ili specijalne teorije sustava ogranicene su na promatranje sustava unutar discipline. Poopcene teorije imaju odredjenu razinu apstrahiranja. Opce teorije sustava zadovoljavaju sljedece uslove; primjenjiva je na sve ogranicene sustave odrazava fundamentalna svojstva sustava sadrzi opce metodoloske pristupe U Klirovom induktivnom pristupu polazi se od toga da je teroiju moguce razviti na danoj definiciji rijeci sustav. Ukoliko skup definicija dozvoljava opcu primjenjivost, tada ce i teorija sustava biti opca. Takva opca teorija sustav proucavat ce apstraktne sustave. 4.1.2. Klir Orhardove definicije sustava Klirova istrazivanja svojstava sustava i generalizacije temelje se na fundamentalnim svojstvima sustava. Skup velicina Rezoluciska razina Relacije izmedju velicina Svojstva koja determiniraju te relacije Naznacena fundamentalna svojstva svakog sustava neovisna su od izvorne discipline koja ih definira, tako da se moze govoriti o opcem sustavu. Nakon sto je sustav definiran kao objekt, on postaje predmet istrazivanja. Koncepti potrebni da bi se temeljem naznacenih fundamentalnih svojtava sustava omogucilo formuliranje sustavskih definicija su: aktivnost, ponasanje, organizacija, struktura, program.

30

Ukupna znanja iz teorije opcih sustava

analiziraj Specificna disciplina Zauzeti glediste Objekt sustava Preslikavaj radni sustav u podrucje opcih sustav Opci sustav (model) Prikupi rezultate Informacije opcem sustavu Informator realnom sustavu

objekt

problem Def.sustava sastavljen od sust.definicija prema T.O.S U slucaju nezadovoljavajucih rijesenja zauzeti novo glediste i ponoviti postupak Inf.o objektu sa zauzetog gledista Analiziraj unutar promatrane discipline

sl. Postupak Klirove sustavske analize

Klir je opisao 5 osnovnih def.sustava i to: Def K.1.; Preko skupa velicina (vanjskih i unutarnjih) i razine razlucivanja *Sustav S je jedan zadani skup velicina pridruzenih zadanoj razini odlucivanja. Def. K.2.; def.sustava preko aktivnosti *Sustav je skup promjena u vremenu promatranih velicina. Def. K.3.; Def.sustava preko trajnog ponasanja *Sustav S je odredjen vremenski nepromjenjivi odnos trenutacnih i/ili proslih i buducih vremenskih vanjskih velicina. Def. K.4.; def.kroz realnu UC strukturu *Sustav S je odredjen skup elemenata, njihovog trajnog ponasanja i skup veza izmedju elemenata i izmedju elemenata i okoline. Def. K.5.;def.kroz realnu ST strukturu. *Sustav S je skup stanja i skup prijelaza izmedju tih stanja, pri tome prijelazi mogu biti stohasticki ili determinizirani. Def. K.6.; def.vodjenog sustava preko njegove realne UC strukture *Vodjeni sustav S je uredjeni skup vodjenih elemenata, njihova trajnog ponasanja i skup usmjerenih spona izmedju elemenata kao i okoline (ovu def.koristimo ako je poznato vodjenje sastavom (upravljanje).

31

Osim predocenih 5 osnovnih def.sustava razvijena je i def.sustava koja upotpunjuje skup osnovnih Klirovih definicija. Pomocu nje moguce je obiljeziti sustav takodje preko temeljnih svojstava, kao i svojstava koja se mijenjaju u vremenu. 4.1.3. Sustavske trajektorije Sustav je definiran trajektorijom u prostoru: temeljnih svojstava , netemeljnih svojstava i vremena. Sustav je sad predstavljen podskupom T x NT x V gdje je T skup temeljnih svojstava, NT skup netemeljnih svojstava i V vrijeme. Taj podskup je onda skup trojki (a, b, c) gdje je: a koordinata temeljne definicije, b koordinacija ne temeljne definicije, c koordinata vremena. Iz sljedece slije je vidljivo da postoji nekoliko slucajeva (Sl);Ne temeljna svojstva T4 T1,2,3 T2,T3 T1,T3 T3 T1,T2 T2 T1 t=0 t=1

3

Velicina i razina razlucivanja Aktivnost Trajno ponasanje 1 ST- struktura UC - str Temeljna svojstva 4

t=3

t=4

t=5

t=6

t=7

t=8

2

1. U prvom slucaju je klasa definicija koja se predstvlja trajektorijom kroz 1 tacku. Na taj nacin su opisani sustavi cija su temeljna svojstva vremenski nepromjenjiva. 2. Kada je sustav jednom predstavljen vremenski nepromjenjivom temeljnom definicijom, trajektorija sustava se smatra zavrsenom. Primjer za taj slucaj je trajektorij 2, gdje postoji sustav koji za sve t 5 moguce definirati u vremenski neovisnoj formi definicije preko aktivnosti. 3. U trecem slucaju bili bi beskonacni opci sustavi koj su definirani s pomocu temeljnih svojstava ali koja se stalno mijenja u vremenu. Trajektori takvih sustava ne moze biti poznat naprijed, nego se mora izvesti iz polazne32

definicije i uporabljene sustavske procedure.Def. Sustava u t1 i t2 kod trajektorijuma 3 mogu biti slicne ili razlicite. Dakle temeljni sustavni dio ove nove definicije sustava je zahtijev za opisivom procedurom koja pokazuje nacin na koji se krece s jedne definicije sustava na drugu. 4.1.4. Dijagramski i tablicni prikaz sustava i procesa ??????? 4.2. GSPS 4.2.1. Morfoloska mreza rijesavanja problema GSPS je univerzalno primjenjiv predlozak za tretiranje sustavskih problema u razlicitim domenama primjene. Identificirane su 4 bazicne kategorije sustava:izvorni sustav, podatkovni sustav, generirajuci sustav i strukturni sustav. Pocetni predlozak evoluirao je na vise nacina. Medjunajvaznijim doprinosima je Orhardov model i opci plan rijesavanja problema prikzan na slici;objekt podatak izvor

S-T

ponasanje

Struktura

objekt

Naznacena morfoloska mreza rijesavanja problema vezana je za opce formalizirane procedure. Za njihov razvoj od posebnog je znacenja koncept koji je osamdesetih godina razvio George Klir pod nazivom GSPS. To je konceptualni i formalizirani okvir koji sluzi kao osnova za razlicita sustavna istrazivanja i razvoj sustavnog inzenjerstva znanja.Prema naznacenom prelosku, moguce je znacajno unaprijediti formaliziranje znanja i rijesavanja kompleksnih problema. 4.2.2. GSPS hijerarhija sustava Bazicne kategorije sustava razlikuju se prema epistemoloskim karakteristikama tako da sustav vise razine sadrzi sustav nize razine. Na najnizoj razini epistemoloske hijerarhije je izvorni sustav koji daje eksperimentalni okvir za opisivanje podataka. Kada se dobiju aktuelni podaci koji opisuju izvorni sustav dobivamo podatkovni

33

sustav. Kad uz podatke imamo i mehanizam kojim se generiraju podaci, tada sustav postaje generativni sustav odnosno sustav ponasanja. Daljnje vise razine u episemoloskoj hijerarhiji ukljucuju integraciju sustava kao komponenti sustava vise razine. Sustavi te vrste nazivaju se strukturni sustavi.

Razina 4,5 Razina 3 Razina 2 Razina 1

Meta sustav Strukturni sustav Generativni sustav Podatkovni sustav

Razina 0 Izvorni sustav Sl. Klirova hijerarhija za SKE

4.3. Razrada GSPS s primjerima 4.3.1. Izvorni sustav U GSPS konceptualnom okviru, sustav na epistemoloskoj razini 0 naziva se izvorni sustav. Dfiniran je: 1. skupom varijabli 2. skupom potencijalnih stanja za svaku varijablu 3. interpretacijama znacenja pojedinih stanja atributa objekta Pored naziva izvorni sustav se jos zove i: eksperimentalni okvir primitivni sustav dataless system Skup varijabli obicno je podijeljen u dvije podskupine i to: 1. osnovne varijable i 2. pomocne varijable Klasifikacija izvornih sustava izvodi se prema razlicitim kriterijima povezanih sa metodoloski znacajnim posebnim svojstvima skupa. Osnovne varijable su podijeljene na: ulazne varijable(input varijable) izlazne varijable(output varijable) Sustavi cije su varijable klasificirane u izlazne i ulazne nazivaju se VODJENI SUSTAV. Sustavi za koje takva klasifikacija nije data nazivaju se NEUTRALNI SUSTAVI.

34

Princip izvornog sustava: podrzavajuci skup cine korisnici usluga javnog gradskog prevoza. Definirano je 6 varijabli i moguca stanja za odredjeni vremenski period; 1. starost korisnika (u godinama) 2. posjedovanje automobila (da, ne) 3. zanimanje (ucenik, radnik, penzioner) 4. povezanost sa ostalim korisnicima (mala, srednja, jaka) 5. zadovoljstvo uslugama javnog prijevoza (malo, srednje, visoko) Kada se izvorni sustav dopuni podacima, odnosno aktuelnim stanjima varijabli u definiranom parametarskom skupu, tada dobivamo sustav definiran na epistemioloskoj razini 1. Sustavi na toj razini nazivaju se PODATKOVNI SUSTAVI.Ovisno o istrazivanom problemu, podaci mogu biti dobiveni ovisno; 1. zapazanjem ili mjerenjem (problem sust.modeliranja) 2. definiranjem pozeljnih stanja (problem dizajniranja sustava) Podaci mogu biti generirani za odgovarajuce pocetne i granicne uslove. Generirani podaci mogu biti egzaktni (deterministicki) i aproksimativni (probablisticki i fuzzy). 4.3.2. Generirajuci sustav Sustavi na drugoj razini GSPS hijerarhije nazivaju se generirajuci sustavi. Naziv dolazi stoga sto se relacije izmedju osnovnih varijabli i relacije izvedene razlicitim transakciskim pravilima koriste za opisivanje procesa kojim se generiraju osnovne varijable u okviru parametarskog skupa. Transakcisko pravilo je u osnovi f-ja bijekcije kojom se svaki element parametaskog skupa pridruzuje drugom elementu istog parametarkog skupa. Dodatne varijable povezane s transakciskim pravilima obicno se predstavljaju kao interne varijable. Najpoznatiji primjeri generirajucih sustava su: Makovljevi lanci Konacni automati deterministicki i parabolisticki Diferencijalne jednacine s konstantnim koeficijentima Princip generirajuceg sustava 1; Razmatramo varijablu v koja poprima dva stanja (0,1) sto se alternativno mijenjaju u diskretnim vremenskim trenucima t tako da imamo; t= 0,1,2,3,4,5 v(t) = 0,1,0,1,0,1 Pokazat cemo kako se data sekvencija nula i jedinica moze predstaviti generirajucim sustavom. Iz slijeda podataka vidljivo je da su za svaki t, vrijednost v(t) i v(t + 1) povezane tako da su vrijednosti v(t + 1) jednoznacno odredjene poznavanjem vrijednosti v(t). v(t+1) = 1 v(t)

35

Buduci da vrijednosti v(t) i v(t + 1) za bilo koji t uvijek posmatramo zajedno, mozemo ih predstaviti kao vrijednost dvije varijable u1 i u2 koje su definirane jednadzbama: u1 (t) = v(t) u2(t) = v(t + 1) Relacija izmedju dvije posmatrane varijable u istom vremenu predstavljen je izrazom: u2(t) = 1 u1(t) u1(t) i u2(t) mijenjaju se u vremenu ali i relacija izmedju njih je vremenska invarijanta u smislu da ostaje nepromjenjena za svaku vrijednost t. U GSPS terminologiji se varijable, koje su definirane u znacenju osnovnih varijabli sa specificnim translaciskim pravilom koristi naziv uzoracka varijabla. Varijabla u2 naziva se generirana varijabla, a varijabla u1 generirajuca varijabla. Princip generirajuceg sustava 2;Definicije f-je ponasanja; neki simbol G oznacava skup generiralnih varijabli, a simbol skup generirajucih varijabli te neka su stanja: gG Tada su stanja u pravilu odredjena preslikavanjem (f-jom); f:G, koji nam za svaki slucaj daje jedinstvenu predikaciju g=f() Opisivana f-ja naziva se f-ja ponasanja. Ako se odredjena vremenska invarijalna relacija izmedju varijabli uzrokovanja moze izraziti kao f-ja ponasanja onda govorimo o deterministickom sustavu, u protivnom radi se o nedeterministickom sustavu. Koncept generirajuceg sustav koji se temelji na vremenu kao podrzavajucoj varijabli ekvivalentan je za sustave temeljene na prostoru i populaciji kao parametru. 4.3.3. Strukturni sustav Na trecoj epistemioloskoj razini sustav je definiran kao skup generirajucih sustava ili skup sustava nize razine koji predstavljaju podsustave promatranog sustava kao cijeline. Podsustav koji formiraju strukturu sustava obicno se nazivaju elementi sustava. Ukoliko elementi sustava vec imaju karakteristike strukturnog sustava, tada se cijeli sustav naziva strukturni sustav drugog reda. Strukturni sustav viseg reda definiran je na isti nacin. To znaci da ce elementi strukturnog sustava r-te razine ciniti strukturu sustava r-1 razine, ciji su elementi strukturni sustav r-2 razine itd. Elementi strukturnog sustava prve razine mogu biti iskljucivo:izvorni sustavi, podatkovni sustavi ili generirajuci sustavi. Iz ovog zakljucujemo da se razlicite kategorije strukturnih sustava distanciraju prema:

36

1. njihovom redu 2. tipu ultimativnih elemenata Za prikaz strukture sustava koriste se dijagrami koji se medjusobno razlikuju po nacinu citanja, odnosno notaciji. Razlikujemo: obrnuto stablo (a) polozeno stablo (b) Venov dijagram (c) Zagrade (d) (a) (b)1 1,1 1,1 1,2 1, 3 1 1,2 1,3 1,1,1 1,1,2 1,1,3 1,1,1 1,1

1,1,1

1.1.2

1,1,3

(c)

1,1 1.1.1 1.1.2 1 1,2 1,3

(d)1,2 1

1,1,2 1,13

1.1.3

1,3

Za prikaz strukturnih sustava u GSPS konceptualnom okviru koriste se blokdijagrami koji prikazuju podsustave (elemente) i relacije odtedjene varijablama sustva.NPR 1 6

7

2

3

4

5

37

5.PONASANJE OTVORENIH DINAMICKIH SUSTAVA 5.1. Vrste ponasanja sustava Ponasanje je kompleksni pojam koji se koristi sa razlicitim disciplinama, u sirom rasponu od prihologije i sociologije do ekonomije, prava i tehnickih disciplina. Def. Ponasanje je kljucna manifestacija sustava koja je odredjena permenatntnim ili relativno permanentnim odnosima glavnih velicina sustava. Kod ispitivanja ponasanja pratimo relacije izmedju ulaznih i izlaznih velicina odnosno promjene stanja sustava u dovoljno dugom vremenu. Unutrasnja struktura ne mora biti poznata ako sustav promatramo kao crna kutija, no opcenito vrijedi da je relacija struktura baza permanentnog ponasanja. Pocetni prijedlozak za ispitivanje ponasanja (B) sustava (S) data je na slici;X Inpit ili trajektorije inputa Stanje sustava (S) Y Output ili trajektorije outputa

B = R (Q1 ,Q2 ,Q3 , .Qn )

Sl. Pocetni predlozak proucavanja ponasanja sustava

U osnovnoj klasifikaciji sustava navedeno je nekoliko kriterija koji mogu posluziti u klasifikaciji i tipizaciji ponasanja sustava. Tako mozemo razlikovati: Ciljno usmjereno ponasanje sustava nasuprot sustavima bez cilja Stacionarno i nestacionarno ponasanje Determinirano i nedeterminirano ponasanje Stabilno i nestabilno ponasanje Kontinuirani i diskontinuirani procesi Kod otvorenih dinamickih sustav, sustav koji mijenja svoja stanja razmjenjujuci materiju, energiju i informaciju s okolinom kao inpute i outpute. Promjene stanja realnih sustava NE nastaju trenutno tako da nastaje prijelazni proces odnosno kasnjenje ili retardacija. U kibernetici se definiraju karakteristicna tipa ili rezima ponasanja vodjenih dinamickih sustava: Ravnotezno ponasanje Prijelazno ponasanje Periodicko ponasanje

38

Ravnotezno ponasanje je u prostoru stanja prikazano nepokretnom tackom ili posebnim skupinama tacaka. Prijelazni rezim ponasanja sustava je bilo koji oblik kretanja sustava iz nekog pocetnog stanja u bilo koji ustaljeni rezim: ravnotezni ili periodicki. Periodicki rezim ponasanja sustava je kada sustav u jednakim vremenskim razmacima dolazi u jedno te isto stanje. Vremensko ponasanje izlazne velicine moze se egzaktno predstaviti samo ako je ulazna pobuda tacno matematicki definirana. Kod nekih sustava predstavlja se da je vrijeme prijelaznog procesa zanemarivo kratko tako da se ponasanje opisuje bez razmatranja prijelaznih procesa. Adaptivno ponasanje je donedavno bilo vezano za ponasanje bioloskih sustava, no danas postoje razliciti tehnicki sustavi koji imaju odredjena svojstva inteligencije. Primjenom inteligntnog transportnog sustav (ITS) ostvaruje se bolja prilagodba sustav i procesa zahtijevima korisnika tako da mozemo govoriti o adaptivnom ponasanju. 5.2. Matematickaf ormalizacija ponasanja sustava Formalizacija sustava opcenito znaci opisivanje sustava i njihovih znacajki nekim formalnim jezikom i to matematickim izrazima ili drugim formalnim jezikom. Da bi smo mogli razviti matematicki model ponasanja sustava potrebno je prethodno poznavanje; Strukture sustava Funkciogram Operator transformacije Vremenski odnos u sustavu Matrica strukture matematicki opisuje veze i odnose u sustavu. Matrice veze prikazuju veze izmedju dva elementa sustava. Razlikujemo internu matricnu strukturu MSint, pri cemu za otvorene sustave vrijedi; MSint MSpot Podsjetimo se da je matrica veza oznacena slovom V i dva donja indeksa gdje prvi indeks oznacava element u koji veze ulaze dok drugi oznacava eleement iz kojeg veze izlaze.Za matematicke veze izmedju bilokoja dva elementa u sustavu potrebno je definirati jednadzbe tipa: ( x (j s ) = A y kr ) ; gdje je: x (s ) - je vektor ulaza u element j (r ) y k - je vektor izlaza iz emeneta A faktor pretvorbe veze

39

Za matematicko opisivanje strukture otvorenog dinamickog sustava potrebno je imati predhodno izradjen objektogram tog sustava koji prikazuje elemente i vremenski redoslijed veze, dok je funkciogramom prikazan nacin funkcionisanja. Pronalazenje matematickog izraza za operator transformacije potrebnog sustava moguce ako se radi o determiniranom sustavu; je S Y = P X gdje je: Y - vektor izlaza P S - operator transformacije X - vektor izlaza Osnovni matematicki model regulaciskog objekta predstavljen je izrazima: X = AX + BU X (t0) = X0 Y = CX + DU gdje je: X - realni vektor stanja U vektor ulaza Y vektor izlaza A, B, C, D realne matrice odgovarajucih dimenzija Ako su matrice A, B, C, D funkcija vremenska t, onda je gornjim izrazom predstavljen linearni vremenski varijabilni sustav. U suprotnom ako su matrice A, B, C, D matrice konstanti, radi se o vremenski invarijantnom stanju. 5.3. Prijelazni proces Proucavanje prijelaznog procesa i stabilnosti posebno je razradjeno. Kod prometnih sustava problem prijelaznih procesa i stabilnosti je bitno slozeniji zbog brojnosti varijabli i interakcija. Tako npr.nagli dotok vozila na prosjecno opterecenu dionicu ceste remeti uravnotezeni tok i odziv sustava je u obliku nastanka kasnjenja i incidentnih situacija.Krivulje prijelaznih procesa stabilnih i nestabilnih sustava prikazane su na slici;

40

3 Y02 4 5

Y01

Opcenito vrijedi da je u stabilnom sustavu prijelani proces konvergentan, a u nestabilnom divergentan. Krivulja 1,2,3 na sl.opisuju stabilne sustave, dok krivulja 4 i 5 opisuje nestabilan sustav. Krivulja 1 je iscilatorna, krivulja 2 i 3 imaju aperiodsku prijelaznu karakteristiku. Aperiodska i oscilatorna karakteristika nestabilnog sustava opisane su krivuljom 4 i 5. 5.4. Odredjivanje staticke i dinamicke karakteristike sustava

41

x(t)

Smetnje x2(t) x1(t) t Sl. Analiza dinamike sustava procesa x(t) Sustav ili proce y(t)

y(t)

y2(t) y1(t) t

U sustavu se odvija proces tako da na izlazu pratimo izlazne velicine Y(t) koje su odredjene; Ulazom X(t) Sustavskim operatorom transformacije Vremenom kasnjenja u pretvorbi Utjecajem eksternih smetnji U skladu s tim mozemo formalno predstaviti ponasanje vremenskog sustava:

Y (t + ) = PS xX (t ) +

Ovisno o tome da li razmatramo stacionarna stanja ili pak prijelazna stanja govorimo o statickoj i dinamickoj analizi. Kod staticke analize zanima nas promjena izlazne velicine nakon to se sustav ustalio u tom novom stanju. Takva karakteristika vremenskog sustava koja ne razmatra prijelazno vladanje naziva se staticka karakteristika. Dinamicka analiza provodi se radi utvrdjivanja prijelaznih karakteristika promjene stanja sustava i izlaznih velicina tijekom vremena kasnjenja ili retardacije sustava. Kao rezultat dinamicke analize dobije se dinamicka karakteristika sustava. Za pocetno razumjevanje staticke i dinamicke analize sustava moze posluziti jednostavan pokus sa staklenim zivinim termometrom. Svrha ili zadaca termometra je da pokazuje termometru. U analizi sustava ulazne velicine su razlicite temperature vode u posudi, a izlazne velicine su visina stupca zive odnosno pokazivanje termometra. Staticku karakteristiku staklenog termometra mozemo odrediti tako da mijenjamo ulaz stavljajuci termometar u posude s razlicitim temperaturama vode. Provedenom analizom mozemo utvrditi tacnost mjerne skale termometra.

42

h3 h2 h1

h3 h2

e=0,1

200

500

700

h1 200 50 0 70 0

Sl. Postupak odredjivanja staticke karakteristike

Ovisnost visine stupca zive od temperature prikazana je u dvodimenzionalnom prostoru stanja gdje je na apscisi teperatura vode, a na ordinati visina stupca zive (h). Dinamicku analizu termometra moguce je izvesti tako da zivi u kapilari pomice vrlo lagani plovak s pisalicom koja je prislonjena na pomicnu traku. Pri stalnoj temperatura na papiru ostaje horizontalni trag, a odzivnu karakteristiku mozemo snimiti tako da termometar uronimo u posudu s visom temperaturom.Sl. Postupak odredjivanja dinamike sustava

t0

t2

t3 t=4min

t4

h3

h3

700 200

5.5. Promjeri opisivanja dinamike tehnickih sustava trajektorijom ????? 5.6. Matrice strukture i ponasanje kompleksnih sustava Struktura kompleksnog sustava mozemo utvrditi tako da sustavski tim definira relevantne procese, elemente i veze u sustavu odnosno izabere reprezentante funkcije sustava prema zadanoj svrsi.

43

Za prikaz strukture prometnog dinamickog otvorenog sustava, mogu se primjeniti matrice strukture viseg reda. Potpuna matrica strukture bilo kojeg viseg reda sastoji se od: MSok,ok-fiktivnematrice okoline MSok,s- matrice veza sustava i okline MSok,s-matrice veza okoline i sustava MSs,s -interne matrice strukture sustava U poznavanjem strukture sustava na jednoj razini prelazi se na istrazivanje sustava nize razine. Osnovni postupak definiranja strukture sustava ima slijedece; 1. pokusati definirati sustav na odgovarajucoj razini 2. istraziti i definirati veze na toj razini te odrediti matricu strukture 3. pretvoriti elemente sustava u sustave nize razine 4. istraziti i definirati veze sustava nizeg reda i odrediti matrice 5. postupak provoditi do razine matrice prvog reda Ponasanje kompleksnih sustava ukljucuje niz procesa koji su determinirani, dijelom determinirani i dijelom stohasticki, te uglavnom stohasticki. Utvrdjivanje operatora transformacije - nije moguce kao kod jednostavnih deterministickih sustava. Neophodno je stoga ukljuciti druge metodoloske pristupe, metode i pomagala. Vremensko ponasanje kod modeliranja prometa. Tako uociti karakteristicne zakonitosti povecanja kasnjenja, kako je to nacelno predstavljeno krivuljom na slici;Vrijeme putovanja linkom l

F C=f tw (tok)

l1

Sl. Ilustracija problema kasnjenja u mrezi

44

5.7. Modeliranje dinamike objektno orijentiranom Petrijevom mrezom Petrijeve mreze pogodan sus graficki i logicko matematicki alat za modeliranje dinamike razlicitih sustava. Ukoliko su takvi modeli uskladjeni s objektno orijentiranom paradigmom i softverom za podrsku vodjenju, tada se dobivaju snazna podrska opisivanju i rijesavanju problema analize i sinteze prometnih sustava. Prednosti ponovnog koristenja genericki OO softverskih komponenti izravno se pokazuju u skracivanju vremena i troskova razvoja novih rijesenja. Podsjetimo se da Petrijeve mreze modeliraju; - dogadjaje i aktivnosti - uvijete Za sustav automatskog sortiranja paketa predstavljen kao sustav posluzivanja s repom cekanja i jednim mjestom posluzivanja model Petrijeve mreze je na slici;Dolazak paketa Detektiranje paketa

Slobodan posluzitelj

Mjesta Prijelazi

Sortiranje Cekanje na ukrcaj Ukrcaj paketa Sl. Model Petrijeve mreze za jedinstveni sustav posluzivanja

Znacke

*

Prolaz vremena

6. DEFINIRANJE I RAZVOJ SUSTAVA 6.1. Primerne faze sustavskog inzenjerstva Sustavsko inzenjerstvo jeznanost i prakticno umjece kreiranja sustava u visefaznom procesu koji ukljucuje aktivnosti definiranja, dizajniranja, razvoja, gradnje i operativne eksploatacije sve do povlacenja sustava. Rezultirajuci sustav zadovoljava zahtijeve korisnika, funkcionalna je i pouzdan, ima trazenu kvalitetu i zadovoljava troskovna ogranicenja. Kompleksni skup aktivnosti sustavskog inzenjerstva moze se na visoj razini opcenitosti iskazati kroz tri primarne faze i geneticka procesa; Definiranje sustava Razvoj i gradnja sustava Postavljenje i uporaba sustava45

U fazi definiranja sustava, razgranicuje se sustav od okoline, identificiraju potrebe i zahtijevi korisnika. Izlaz iz faze definiranja sustava moze biti vezan za: Priprmu akvizicije sustava Istrazivanje i razvoj Planiranje Marketing itd. Konceptualna ilustracija tri primarne faze(3D)sustavskog inzenjerstva dana je na sli;Definiranje sustava Primarni informaciski tokovi Razvoj i gradnja sustava

Sekundarni informaciski tokovi Sl. Tri primarne faze zivotnog ciklusa sustava Definiranje zahtijeva i specifikacija Definiranje operativnog konceptu Funkcionalna dekompozicija Fizicka sinteza Izgradnja ili operativna implementacija

Postavljanje i uporaba sustava

Evaluzacija i modifikacija Uporaba i odrzavanje Zivotni ciklus akvizicije kompleksnog sustava Povlacenje i razgradnja

Prikaz je fokusiran na poboljsanje faze definiranja i razvoj kompleksnog sustava za koji se izgradjuje funkcionalna arhitektura.

46

6.2. Definiranje sustavskih zahtijeva Definiranje korisnickih zahtijeva u sustavskih specifikacija prvi je i kljicni korak u zivotnom ciklusu. Definiranje i specifikacija zahtijeva podrazumjeva: Definiranje granica sustava Eksplicitno formuliranje svrhe i ciljeva sustava Razumjevanje moguceg konceptualnog rjesenja Osnovna pitanja koja treba postaviti pri identifikaciji korisnickih zahtijeva su: Cemu se sluzi sustav? Koje ciljeve treba ostvariti? Sto su mu inputi koji ce se procesirati , a sto outputi? Sto cini jezgro sustava? Koje su restrikcije i posebni zahtijevi? Koji su kriteriji za performanse sustava? Koja su troskovna ogranicenja? Koji su moguci kompromisi troskova i performansi? Razlikujemo 6 kategorija sustavskih zahtijeva: 1. input output zahtijeva 2. tehnolsoki zahtijevi 3. zahtijevi u pogledu performansi 4. troskovi zahtijeva 5. zahtijevi razmjene troskova i performasi 6. zahtijevi testiranja sustava, sto se vidi na sl;Sustavski zahtijevi

Input output zahtijeva

Tehnoloski zahtijevi

Performanse

Troskovi

Trade - off

Testiranje

Input Output Fukcije Eksterne funkcije Trade space

Sl. Pregled sustavskih zahtijeva

47

Zahtijevi razmjene troskova i performansi pokazuju moguca odmjeravanja troskova nasuprot performansama sustava. Zahtijevi testiranja odnose se na: 1. testiranje svih zahtijeva 2. verifikacija 3. validacija 4. prihvacanje sustava 6.3. Definiranje opretivnog koncepta sustava U pocetnoj fazi dizajniranja sustava neophodno je raspolagati zajednickom vizijom sustava odnosno temeljnim prekrivajucim konceptom sustava koji ce posluziti za daljnji uredjeni, hijerahijski strukturni razvoj. Nakon definiranja sustavskih zahtijeva sustav inzenjer ili razvojni tim treba dati barem jedan koncept rjesenja koji ce zadovoljiti zahtijeve. Neophodno je imati dobar kontakt s korisnicima i stakeholderima, odnosno njihovim predstavnicima. Kontekst definiranja operativnog koncepta sustava prikazan je na slici;Zahtijevi korisnika i stakeholdera Integracija sistema u okolini

Alociranje zahtijeva na funkcionalna podrucja

Operativni koncept sustava

Razvoj novih tehnologija Analiza izvodljivosti

Funkcionalna dekompozicija Sl. Kontekst definiranja operativnog koncepta sustava

Operativni koncept treba verbalno ili grafickim odnosno simbolickim zapisom dati odgovore; sto je glavna funkcija koju sustav mora obavljati kako i gdje ce sustav funkcionirati koliko dugo ce sustav djelovati koja su nuzna svojstva sustava, itd.

48

6.4. Funkcionalna dekompozicija Sustavski procesno orijentirani pristup razvoju sustava nalaze da se nakon definiranja osnovnog operativnog koncepta prema odredjenim pravilima provoditi funkcionalna dekompozicija sustava. Funkcija najvise razine rasclanjuje na funkcije nize razine sve do razine elementarnih funkcija koje se mogu pridruziti fizickim komponentima (sl 1)Svrha sustava FUNKCIJA 1 F.1.1. F.1.2. F1.2.2 Sl 1. Prikaz funkcionalne dekompozicije F.1.3. Funkcije nize razine F1.2.1 Elementarne funkcije FUNKCIJA 2 FUNKCIJA 3

Funkcije vise razine

Dekompozicija funkcija je vodjena prema pravilima strukturnog sustavskog dizajna, no ona mora istovremeno uvazavati preporuke vezane za fizicki dizajn i sintezu fizickih komponenti u integralni sustav. Prostor mogucih rijesenja funkcionalnog dizajna i prostor tehnologijom izgradivih rjesenja moraju se barem dijelom poklapati (Sl 2). Za graficki prikaz funkcija i tokova izmedju njih mogu se koristiti IDEFO dijagrami ili DFD dijagram toka podataka.Sl. Povezanost funkcionalnog dizajna s mogucim izvedbama sustava

Prostor funkcionalnog dizajna

Prostor izvodljivih rjesenja

Podskup rijesenja koja zadovoljavaju troskovna ogranicenja

49

6.5. Modeli zivotnog ciklusa istrazivanja i razvoja 6.5.1. Istrazivacki i razvojni proces Istrazivanje, razvoj, testiranje i evaluacija RDT&E ili slicna varijanta istrazivacko razvojnih procesa se promatrati kroz poseban zivoni ciklus. Koncept 3D moguce je primjeniti i na istrazivacko razvojne procese kako je to prikazano na sl.Definiranje Bazicna istrazivanja Razvojna istrazivanja Razvoj Testiranje i evaluacija Detaljnji razvoj Primjena Podrska proizvodnji

Bazicna istrazivanja su opcenita tako da podizu opcu razinu znanja o sustavu i kontekstu sustava. Rezultati bazicnih istrazivanja u pravilu su primjenjivi. Razvojna istrazivanja usmjerena su na dizajniranje ili razvoj proizvoda i usluga, tako da smanjuju neizvjesnosti i rizik primjene. U fazi testiranja i evaluacije treba postaviti upotrebljiv model temeljem kojeg ce menadzment ili investitor moci procjeniti: razvija li se pravi proizvod, usluga ili sustav razvija li se na pravi nacin koje su prednosti novog rjesenja da li postoje problemi interoperabilnosti s postojecim sustavima, itd. 6.5.2. Razvojni ciklus prema vodopadnom i inkrementalnom modelu Vodopadni model razvoja dugo je bio dominantan u razvoju hardvera, softvera i drugih tehnickih sustava. Temeljna karakteristika ovog modela jeste sekvanecijalnost tako da se svaka faza razvojnog ciklusa prolazi samo jednom. Primjer vodopadnog modela razvoja sustava prikazan je na slici, a i osnovne faze razvojnog ciklusa na primjeru softverskog proizvoda;50

Analiza zahtijeva Razvoj konceptualnog modela Izrada programskog koda Ispitivanje Verifikacija Odrzavanje

Nedostatak vodopadnog sustava je to sto iza svake faze slijedi zamrzavanje stanja, nisu moguce naknade dopune zahtijeva niti ukljucivanje novih spoznaja dobivenih radom na razvoju sustava. Zbog nemogucnosti ili teskoca povratka na predhodnu fazu, nedostatci i greske ugradjene u modele ulaze i u konacno rijesenje. Navedeni nedostatak koriguje se djelimicnim uvodjenjem inkrementalnog razvoja. Noviji pristup razvoja softvera temeljni se na Boechmovom spiralnom modelu. 6.6. Modeli zivotnog ciklusa akvizicije sustava Postoje razliciti modeli zivotnog ciklusa odnosno procesa akvizicije sustava s razlicitim brojem faza i strukturama aktivnosti. Termin akvizicija uobicajan je u sustavskom inzenjerstvu i odnosi se na nabavu ili proizvodnju sustava. Osnovni oblik modela zivotnog ciklusa slijedi prolazni 3D koncept. Petofazni model akvizicije sustava koje koriste americke zracne snage ima sljedece faze: konceptualna faza validacija detaljni razvoj proizvodnja postavljanje Faze u osnov odgovaraju osnovnom modelu s tim da je posebno naglasena validacija. Validacija sustava znaci odgovor na temeljno pitanje efektivnosti: da li razvijamo i gradimo pravi proizvod?

51

Razvoj i specifikacije definiranje Konceptualni dizajn Funkcionalna analiza Detaljni fizicki dizajn i testiranje Razvoj i gradnja Izgradnja ili operativna implementacija Evaluacija i modifikacija Uporaba i odrzavanje Postavljanje i uporaba Povlacenje i razgradnja

Sl. Model zivotnog ciklusa akvizicije sustava

U prvoj fazi definiraju se zahtijevi korisnika u drugih interesnih skupina koji su izrazeni u govornom jeziku. Preliminarni konceptualni dizajn kreativno povezuje formulirane zahtijeva i prostor mogucih rijesenja selektirajuci vrlo grubo rijesenje sustava za postavljenjene zahtjeve. Cilj funkcionalne analize je konzistentno i svrsishodno rasclanjivanje funkcija najvise razine na funkcije najnize razine sve do elementarnih funkcija ili zadaca koje mogu obaviti pojedine fizicke komponente. Fizickom dizajnu sustava potrebno je da na svakoj razini funkcionalne dekompozicije sustav inzenjeri identificiraju fizicke komponente koje samostalno ili medjusobno povezane mogu obavljati zadanu funkciju. Detaljni dizajn i provedive specifikacije fizicke arhitekture koriste se u sljedecoj fazi proizvodnje, gradnje ili operativne implementacije sustava. Evaluiraju se funkcionalnost, raspolozivost, pouzdanost i druga relevantna svojstva sustava prema odredjenim mjerilima ili standardima. Ukoliko se utvrdi da sustav NE ZADOVOLJAVA, onda se proces vraca u prethodne faze. Sedma faza ukljucuje konacno preuzimanje sustava od strane korisnika te operativnu eksploataciju koja ukljucuje odrzavanje i druge aktivnosti. Povlacenje i razgradnja sustava moze se tretirati kao posebna faza zivotnog ciklusa sustava.52

6.7. Input output matrice za zivotni ciklus sustava Polazeci od osnovnog input output modela sustava (sl 1) moze se postaviti input output matrica za cijeli zivotni ciklus sustava, kao na (sl 2);Input SUSTAV output

Sl 1. Osnovni input output model sustava

Inputi OutputiFaza zivotnog ciklusaKontrolirani Nekontrolirani Zeljeni Nezeljeni Dizajniranje sustavaRazvoj sustavaPostavljanje sustavaEksploatacijaPovlacenje

Sl 2.Input output matrica za pojedine faze zivotnog ciklusa

Input output matrica sadrzi razlicite tipove inputa koji su zeljeni i pod kontrolom, te ostale inpute koji nisu pod kontrolom i na koje se ne moze znacajnije djelovati. Kontrolni input su oni koje dizajneri sustava i operatori mogu odredjivati i kontrolirati.Nekontrolirani inputi opravdavaju postojanje sustava odnosno inpute na koje se uopce ne moze ili ne moze znacajnije utjecati. Zeljeni output oravdavaju postojanje sustava i odnose se na proizvode ili usluge sustava koji zadovoljavaju zahtijeve korisnika. Nezeljeni output su npr.neispravni proizvodi, lose usluge ... Ogranicenja koja se postavljaju kod dizajniranja sustava odnose se na: raspolozivo znanje financijska ogranicenja iskustvo rokove rizike, itd.

53

TEMELJNA KLASIFIKACIJA PROMETA Sustavski pristup proucavanja tehnologije prometa Promet; kompleksan sustav koji integrira podsustave i to je otvoren sistem. Funkcija prometa; promjena mijesta ljudi i robe. *Promet je siri pojam od robe;PROMET

TRANSPORT Prijevoz fizickih entiteta

KOMUNIKACIJE Prijenos simbolickih entiteta kanal

Ces. Zelj. Kom. Vod. Zrac.

FR

ATM

paket

INTEGRATORtelekomunikacije -posta -logisticki operatori (FEDEX) -ITS (integrirani transportni sustav) INTEGRATOR oni operatori koji koriste i transport i komunikacije

Funkcija ITS a je da ljudi obavjestavaju o desavanjima u prometu.

54

7. SUSTAVI I PROCESI CESTOVNOG PROMETA 7.1. Sustav cestovnog prometa SCP Cestovni promet promatramo kao podsustav prometnog sustava CPPS, CP cestovni promet PS prometni sustav Razgranicenje SCP od okoline posebno je zahtijevno u dijelu pristupno zavrsnih tacaka odnosno terminala gdje se obavlja: ukrcaj iskrcaj prekrcaj pakiranje sortiranje itd. Ovisno o svrsi i okviru promatranja mozemo definirati razlicite dijelove cestovnog prometnog sustava kao relativno samostalne sustave,npr. 1. sustav gradskog prometa 2. sustav javnog tramvajskog prevoza 3. autobusni kolodvor kao sustav 4. prekrcajni teretni terminal kao sustav, itd. Tehnologija cestovnog prometa kljucni je dio problematike proucavanja cestovnog prometa. U fokusu njena prucavanja jesu procesi pripreme, provedbe i zavrsetka prijevoza ljudi i roba uz racionalnu uporabu odgovarajucih proizvodnih sredstava te kapaciteta cestovne prometne mreze. Proces upravljanja prometom mogu se izvojiti kao posebno funkcionalno podrucje jer im je u fokusu na kontroli i usmjeravanju tokova vozila, upravljanju zurnim sluzbama i incidentim situacijama itd. Inputoutput funkciju sustava cestovnog prometa ocenito mozemo predstaviti input output modelom (sl)

55

okolina X SCP

Y

okolina

Kod predloska za analizu komponenti SCP moze posluziti poopceni model strukture prometnog sustava koji je primjenjiv za sve vidove prometa; SSCP = (K1, K2, K3, K4, K5, R6)Cestovna mreza K1

Adaptacija vozila na cesti K4

Cestovna vozila K2 Adaptacijana prevoz cestovnim vozilima K5 Transportirani entiteti K3

Sl. Poopceni model strukture SCP

Cestovnu mrezu cine ceste na odredjenom podrucju zajednos cvoristima, raskrizjima, mostovima, tunelima. Prometne entitete u CP cine razlicita prevozna sredstva koja imaju kotace i adaptirani su za kretanje cestovnom prometnicom prema vazenim propisima. Transportirani entiteti prijevoza mogu biti ljudi, roba ili adresirane posiljke. U razmatranju procesa vezanih za cestovni promet mogu se identificirati razlicite vrste procesa s razlicitim razinama medjusobne interakcije npr. Proces gradskog56

prevoza putnika autobusom, proces u autobusnim kolodvorima, proces pitnog informiranja i upravljanja prometompoprimaju sasvim novu razinu kvalitete uvodjenjem ITS rjesenja. 7.2. Sustavski razvoj cestovne mreze 7.2.1. Funkcija i klasifikacija cestovnih prometnica Funkcionalni i fizicki dizajn i razvoj cestovne mreze treba slijediti zahtijeve korisnika i drugih stakeholdera ukljucenih u planiranje, gradnju i odrzavanje cesta i pratecih objekata. Funkcije su osigurati dostupnost i mobilnost.FMC = { f a , f m }

Javne ceste se prema svrsi mogu klasificirati na: vezne; sabirne; pristupne Vezne ceste trebaju omoguciti prvenstveno visoku razinu prometne mobilnosti odnosno daljinsko povezivanje. Sabirne ceste trebaju omoguciti slijevanje prometa izmedju veznih i pristupnih cesta. Pristupne ceste trebaju omoguciti siroku dostupnost do razlicitih lokaliteta.PROMETNA MOBILNOST Vezne ceste

Sabirne ceste

Pristupne ceste PRISTUP LOKALITETU

Sl. Razdioba funkcija cestovnih prometnica

U tabeli su prikazani relevantni podaci o brzini voznje, srednjoj duljini putovanja i razini usluga za autoceste, brze ceste i 5 kategorija ostalih cesta.

57

Srednja duljina putovanja [km] AC/BC 80-130 >100 1.kategorija 70-100 50-100 2.kategorija 60-100 20-50 3.kategorija 50-90 5-50 4.kategorija 40-80 5-20 5.kategorija 40(30)-70 14 000 Ceste 1.razreda >12 000 Ceste 2.razreda 7000 12 000 Ceste 3.razreda 3000 7000 Ceste 4.razreda 1000 3000 Ceste 5.razreda 300km/h) Cvor to su mjesta krizanja ili spajanja pruga te druga sluzbena mjesta kao sto su:kolodvori, specijalizirane postaje. Zeljeznicka pruga je jedan ili vise kolosijeka koji spajaju susjedna sluzbena mjesta. U fizickoj izvedbi zeljeznicku prugu cini gornji donji ustroj. Donji ustroj cine geotehnicke i konstruktivne gradjevine. Gornji ustroj cine kolosijek i kolosijecni uredjaji. Opremu zeljeznicke pruge cine: signalno sigurnosni, elektrovucni, telekomunikaciski i druga postrojenja. Zeljeznice pruge kategorizirani su na: Glavne magistralne pruge Pomocne magistralne pruge Zeljeznicke pruge I reda Zeljeznicke pruge II redaOs kolosijeka

12m tracnica

Gornji ustroj

prag zastor nasip Donji ustroj

Temeljna podloga Sl. Elementi poprecnog presjeka zeljeznicke pruge

64

Klasifikacija zeljeznickih pruga mogu biti: 1. prema prometnoj funkciji - pruge za javni promet - industriske pruge 2. prema vrsti prijenosa vucne snage - adhezione - lebdece zeljeznice na zracnom jastuku - magnetske zeljeznice 3. prema sirini kolosijeka - pruge normalnog kolosijeka (1435mm) - pruge sirokog kolisijeka (1524 i 1600 mm) - pruge uskog kolosijeka (< 1435 mm) 4. prema broju kolosijeka - jednokolosijecne - dvokolosijecne - visekolosijecne - paralelne

8.2.2. Elementi sustavkog dizajniranja zeljeznicke mrezne infrastrukture Zeljeznicka infrastruktura obuhvaca zeljeznicke pruge s pratecim gradjevinskim objektima, kolodvorima i robnim postajama, te ostalim stabilnim, nepokretnim objektima. Ako je u pitanju dizajniranje nove pruge, pruznog postrojenja, pdrucja dizajnerske aktivnosti su: lokaciski dizajn prometno tehnicki dizajn pruge gradjevinski dizajn arhitektonski dizajn dizajniranje signalno- sigurnosnih i telekomunikaciskih postrojenja lokaciski dizajn priblizno odredjuje lokaciju pruge. Prometno tehnicki dizajn polazi od procjene prometnih zahtijeva. Geotehnicka ispitivanja podloge i odvodnje vrlo su znacajna za gradjevinski dizajn. Arhitektonski dizajn posebno je vazan za zeljeznicke kolodvore. Gabarit, odnosno slobodni profil zeljeznice mora biti odrzan na pruzi i objektima. Prometno tehnicka svojstva su: najveca dopustena brzina na pruzi i tehnicka brzina

65

prijevozna moc pruge propusna moc pruge gabarit polozaj i broj postaja kapacitet kolodvora i robnih postaja stabilnost ponasanja i otpornost mreze na kasnjenje, itd. Najveca dopustena brzina na pruzi ovisi o: 1. zeljeznickoj pruzi 2. vrsti vlaka 3. kocnoj masi vlaka 4. prometnim uvijetima 5. signalno signaliziranoj opremi Tehnicka brzina duzine dionice i vremena voznje na toj dionici;Vt = L [km] tV

Prijevozna moc pruge predstvalja sposobnost pruge da prihvati i preveze kolicine tereta u tonama. Opca prijevozna moc pruge;Pp = n QV n broj teretnih vlakova QV prosjecna masa jednog vlaka

Propusna moc pruge pokazuje sposobnost propustanja vlakova na odredjenoj pruzi u jednom i drugom smijeru izmedju dvije stanice. Kolodvor je infrastrukturni element zeljeznice gdje se prihvataju ili otpremaju putnici, vrsi ukrcaj i iskrcaj tereta itd.KOLODVOR

PROMETNI SEKTOR

POGONSKI SEKTOR

Prodaja karata Ukrcaj/iskrcaj putnika i prtljaga Ukrcaj/iskrcaj robe i postanskih posiljki Informiranje putnika

krizanje i pretjecanje vlakova sastavljanje i rastavljanje vlakova postavljanje vagona ciscenje i odrzavanje vagona

Sl. Osnovne funkcionalne cjeline na zeljeznickom kolodvoru

8.3. Sustavski pristup izboru zeljeznickih vozila

66

Zeljeznicko vozilo je po definiciji konstruirano i osposobljeno za kretanje prugom. Prema namjeni osnovna podjela zeljeznickih vozila je na: - vucna vozila - vucena vozila - putnicki vagon - teretni vagon - vozilo posebne namjene U definiranju sustavskih zahtijeva treba povezati zahtijeve korisnika sa prostorom mogucih tehnicko tehnoloskih rjesenja kako je to na slici;

Specificirani sustavski zahtijevi

Tehnicko tehnoloska rijesenja

Prostor mogucih rijesenja Sl. Sustavski pristup izboru zeljeznickih vozila

Osnovne faze razvoja zeljeznickih vozila su;potrebe Sustavsko definiranje vozila

Sustavski razvoj vozila

Akvizicija Sl. Sustavski pristup razvoja zeljeznickih vozila

Eksploatacija vozila

Razmotrit cemo samo pitanja izbora vozila odnosno vlakova velikih brzina. Omogucuju kratko vrijeme putovanja, sigutnosti i udobnost za putnike. Pogon je nuzno elektricni. Troskovna ogranicenja suzavaju prostor mogucih rijesenja.

67

8.4. Tehnologija zeljeznickog prometa 8.4.1. Polazni model TP TP predstavlja gransku tehnologiju prometa koja proucava nacine i postupke prijevoza putnika i robe. Temeljna nacela prema kojima treba sustavski dizajnirati TP su zajednicka za sve tehnologije prometa: 1. ucinkovitost 2. sigurnost 3. brzina prijevoza 4. ekonomicnost 5. udobnost 6. redovitost 7. zadovoljenje posebnih zahtijeva Polazna podjela TP je prema supstrati prijevoza tako da razlikujemo tehnologiju prijevoza putnika i tehnologiju prijevoza robe;TP

TPPZP

TPTZP

Ostale tehnologije TP

Sl. Polazna podjela TP

Procese u TP mozemo prikazati;

vodjenje

inputi

-zeljeznicka vozila -putnici ili roba

output Funkcionalni proces - obavljeni prijevoz

kapacitet

Sl. Elementi dijagram procesa TZP

68

Transportni proces na zeljeznickom dijelu transportnog lanca pocinje u izvorisnoj zeljeznickoj postaji i zavrsava u odredisnoj zeljeznickoj postaji. Za sustavsko dizajniranje procesa i aktivnosti u tehnologiji prevoza robe zeljeznicom mozemo primjeniti predstavljene metode i pomagala za; - strukturni prikaz rasclanjivanje funkcija - prikaz materijalnih i informacijskih tokova - dinamicko modeliranje procesa i aktivnosti 8.4.2. Tehnicko tehnoloski zahtijevi za zeljeznicka vozila ????????? 8.4.3. Sustavski opis TPPP ????????????? 8.4.4. Sustavski opis TPTP ????????

9.SUSTAV I PROCESI ZRACNOG PROMETA 9.1. Sustavsko definiranje zracnog prometa Sustav zracnog prometa je posustav ukupnog orimetnog sustava, koji se razlikuje po izvedbi prometnice i vozila. U zracnom prometu prometnica je izvedena kao zracni put, a vozila su izvedena kao zrakoplovi. Zrakoplovstvo je siri pojam od zracnog prometa jer ukljucuje; - proizvodnju zrakoplova - proizvodnju zrakoplovne opreme - izgradnju zrakolovne infrastrukture Mozemo formalno predstaviti sustav zracnog prometa; SZP SP SZP = ( ZP, AP, ATM, ZPP, ZPT) ZP zrakoplov AP aerodromi i zracni putovi69

ATM upravljanje zracnim prometom ZPP procesi zracnog putnickog prometa ZPT procesi zracnog teretnog prometa Za sustavsku analizu strukturnih komponenti mozemo primjeniti poopceni model strukture sustava zracnog prometa izveden iz opceg modela strukture prometnog sustava. K1 mreza aerodroma K2 zrakoplovi K3 transportni entiteti K4 adaptacij atransportnog entiteta za prijevoz zrakoplova K5 adaptacija zrakoplovnog vozila za razcnu plovidbuK1 K4 K2 K5 K3 Sl. Popceni model strukture osnovnih komponenti sustava ZP

Mrezu cine aerodromi i zracni putovi koji nisu fizicki izgradjeni nego su propisani sustavom kontrole zracne plovidbe. Aerodrom ima svoju zracnu stranu. Zrakoplovi su prometni entiteti koji su tehnicki nacinjeni da se mogu samostalno kretati zrakom prevozeci putnike i robu. Transportni entiteti su putnici, roba ili postanske posiljke. 9.2. Sustavski razvoj mreze ?????????/ 9.2.1. Pojam mreze u zracnom prometu ??????? 9.2.2. Funkcionalni i fizicki dizajn aerodroma ??????? 9.3. Sustavski zahtijevi i izbor zrakoplova Kod specifikacije sustavskih zahtijeva za zrakoplove i izbora zrakoplova treba poci od postojecih klasifikacija i tehnicko tehnoloskih rjesenja zrakoplova koji su dostupni za trzistu. Namjena zrakoplova i velicina potraznje suzavaju prostor izbora, gdje treba uporedjivati; odnos korisnog tereta i dometa70

ukupnu potrosnju goriva za referentnu relaciju potrosnju goriva poputnickom sjedalu cimbenik minimalnog punjenja za pokrivanje troskova razinu buke u polijetanju, prijelazu, itd. Prema opcem modelu sustavskog inzenjerstva treba definirati sustavske zahtijeve vodeci racuna o prostoru mogucih tehnicko tehnoloskih rjesenja i odnosu performanse troskovi (sl)

Specificirani sustavski zahtijevi

Tehnicko tehnoloska rijesenja

Prostor mogucih rijesenja Sl. Sustavski pristup izboru zrakoplova

Polazno svojstvo bilo kojeg zarkoplova je da se moze podignuti u zrak, letjeti i sigurno sletjeti. Avion je zrakoplov tezi od zraka s fiksnim krilima. Uzgon u letu dobiva zbog aerodinamickih reakcija na krilima.Zrakoplov

Avion

Helikopter

Zracni brod

Ostali zrakoplovi

putnicki teretni kombinirani Sl. Polazna podijela zrakoplova

Helikopter je letjelica s rotacijskim krilima. Ima mogucnost vertikalnog uzlijetanja i slijetanja. Cijena i operativni troskovi helikoptera su toliko veliki da se on koristi za prijevoz putnika samo kada nema drugih nacina. Zracni brod nema motor nego koristi staticku uzgonsku silu buduci da su laksi od zraka.

71

Osnovne fizicke izvedbe zrakoplova vazne su za upravljivost zrakoplova kao i za dizajniranje i projektiranje aerodroma. Fizicke znacajke zrakoplova su: - ukupna tezina - raspon krila - duljina trupa 2 - povrsina trupa u m , - visina - aerodinamicki oblik. Zrakoplovne komponente i proizvodjaci zrakoplova intenzivno rade na razvoju mega zrakoplova, koji bi imali kapacitet do 1000 putnika, duzinu do 199 m, raspon krila do 95m. 9.4. Tehno