Открытый мобильный навигатор для комфортного передвижения людей с ограниченными возможностями

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность разработки мобильного приложения-навигатора, предназначенного для упрощения передвижения инвалидов по территории города или другого населенного пункта, обосновывается часто возникающими у людей с ограниченными возможностями затруднениями в безопасном перемещении по улицам городов из точки А в точку Б, а также отсутствием аналогичных приложений.

ВВЕДЕНИЕ
Благодаря точному маршруту и доступу к информации о точках, через которые инвалиды могут беспрепятственно пройти, людям с ограниченными возможностями будет существенно легче передвигаться по территории того или иного населенного пункта. Также благодаря тому, что каждые сутки приложение сверяется с базой данных точек, через которые могут проехать люди с ограниченными возможностями, в которую любой человек, после прохождения проверки, может добавить такие места и благодаря растущей базе пользователей, приложение будет охватывать все большую территорию и большее число городов.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ
программная реализация мобильного приложения-навигатора, позволяющего людям с ограниченными возможностями свободно прокладывать безопасные маршруты по территории населенного пункта до необходимой точки назначения, а также обеспечивающего возможность редактирования и свободного пополнения (по принципу wiki-технологии) базы объектов, пригодных для комфортного и безопасного перемещения лиц с ограниченными возможностями.

Основные задачи
Хранение информации о местах на карте населенного пункта, специально оснащенных для безбарьерного перемещения инвалидов; о местах, непригодных для самостоятельного перемещения инвалидов, с возможностью синхронизации приложения с базой данных этих мест в реальном времени.
Разработка алгоритма, позволяющего программе прокладывать кратчайшие маршруты между заданными точками территории населенного пункта с обходом имеющихся на пути препятствий.
Программная реализация алгоритма, позволяющего любому пользователю дополнять карту и вносить изменения в маршруты, а, в случае неправильной работы алгоритма программы или при желании, добавить новое место, где может проехать человек с ограниченными возможностями, после проверки модератором.
Ручная проверка всех точек возможных маршрутов для наиболее точной передачи количества мест, доступных для комфортного перемещения людей с ограниченными возможностями.
Разработка мобильного приложения, позволяющего любому пользователю дополнять карту и вносить изменения в маршруты, в случае неправильной работы алгоритма программы, после проверки модератором.

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Создание мобильного приложения осуществлялось в период с января 2020 г. по настоящее время на базе Инновационно-технологического центра Школы № 1537 города Москвы.

Android mapbox SDK v6.5.1 с интегрированной средой разработки Android
Studio. Мобильное приложение тестировалось на телефоне с операционной системой Android 9.0. Также реализован сервер, который представляет собой REST-сервис, написанный на языке Java с использованием фреймворка Spring и библиотеки Guava.
Основное инструментальное средство программной разработки:

основан на технологии wiki. В соответствии с разработанным автором алгоритмом, фиксирование запроса на изменение карты происходит в случае, если данный запрос соответствует большинству предыдущих запросов других пользователей, а также если пользователь не отсылал одни и те же запросы несколько раз.
Изменение карты в системе происходит только в том случае, если несколько пользователей отправляли запросы на его добавление, а также запросы на изменение карты в этих запросах совпадают.
При изменении карты учитываются только те изменения, которые идентичны большинству запросов.
Также запросы аннулируются в том случае, если по одному месту в течение двух минут пришло более одного запроса, если все условия соблюдены,после проверки модератором будет произведено редактирование .
Это позволяет предотвратить некорректное изменение или добавление места, по которому может передвигаться человек с ограниченными возможностями.
Алгоритм коллективного формирования и редактирования используемой в приложении информации

Клиент представляет собой Android-приложение, написанное на языке Java в интегрированной среде программирования Android Studio с использованием Android SDK.
Пользовательский графический интерфейс реализован при помощи Android Support Library и Android Architecture Components.
Мобильное приложение получает данные с сервера, который представляет собой REST-сервис, написанный на языке Java с использованием фреймворка Spring и библиотеки Guava.
Входные и выходные информационные потоки взаимодействуют с реляционной базой данных под управлением PostgreSQL посредством Java Persistence API (реализация Hibernate).
REST-сервис размещен на платформе Heroku и использует предоставляемую данной платформой поддержку баз данных.
Реализованное приложение состоит из клиентской и серверной части

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Разработанное мобильное приложение обеспечивает программную реализацию следующих функций:
Прокладывание на открываемой карте населенного пункта маршрута, удобного для перемещения людей с ограниченными возможностями из точки А в точку Б. Пользователь на карте выбирает точку, до которой он хочет добраться. Приложение проложит кратчайший путь и покажет все точки, через которые вдоль данного маршрута может перемещаться человек с ограниченными возможностями, и пользователь сам выберет, как ему будет удобнее пройти (см. рис. 2 и 3 в Приложении).
Свободное редактирование карты любым пользователем после прохождения проверки. Пользователь нажимает специальную кнопку с надписью “Редактирование карты”, выбирает тип редактирования: ”Сообщить об ошибке” или “Добавить место, где может проехать инвалид”, после чего нажимает на точку на карте точка будет добавлена в базу данных новых точек. После проверки сообщения модератором, если все будет указано правильно, изменения будут введены и появятся не позже, чем через 24 часа у всех пользователей приложения (см. рис. 1 в Приложении).

ВЫВОДЫ
В результате выполнения работы были реализованы следующие задачи:
разработан алгоритм, позволяющий распознавать и в дальнейшем учитывать только валидные запросы на добавление нового места, удобного для передвижения инвалидов и изменения существующих мест (см.рис.1 в Приложении)
в разработанном мобильном приложении реализована визуализация карты с точками перемещения для людей с ограниченными возможностями, с помощью Android Studio, java и mapbox LocationLayer v0.11.0 (см. рис. 2 и 5 в Приложении)
реализован сервис, принимающий запросы из мобильного приложения, обрабатывающий их в соответствии с разработанным алгоритмом и хранящий обработанные данные в базе данных, а также разработан алгоритм, позволяющий любому человеку корректировать карту после прохождения запроса на валидность. Также реализована возможность синхронизации мобильного приложения с сервером в реальном времени.

ВЫВОДЫ
Внедрение разработанного мобильного приложения позволит значительно сократить время, затрачиваемое на передвижение людей с ограниченными возможностями, и позволит расширить базу данных с точками, где могут проехать инвалиды в различных городах – благодаря растущей базе пользователей, добавляющих новые точки, где могут проехать инвалиды. Также благодаря тому, что каждые сутки приложение сверяется с базой данных точек, через которые могут проехать люди с ограниченными возможностями, в которую любой человек, после прохождения проверки, может добавить такие места и благодаря растущей базе пользователей, приложение будет охватывать все большее число городов.

ВЫВОДЫ
Практическая значимость разработанного программного продукта заключается в том, что его использование пользователями с ограниченными возможностями существенно облегчит процесс передвижения между любыми двумя точками территории конкретного населенного пункта, благодаря удобной навигации и демонстрации мест, где удобно передвигаться людям с ограниченными возможностями. Также, благодаря тому, что каждые сутки приложение сверяется с базой данных точек, через которые могут проехать люди с ограниченными возможностями, в которую любой желающий, после прохождения проверки, может добавить такие места, и, благодаря растущей базе пользователей, приложение будет охватывать все большее число городов.

ВЫВОДЫ
В ближайшем будущем планируется:
техническая реализация возможности редактирования карты любому пользователю без проверки модератором, если за его корректировки пользователя поблагодарили более 10 раз
заполнение баз данных хранения точек для свободного перемещения инвалидов в Москве и некоторых городах Московской области
добавление возможности прокладывания маршрута для водителей и велосипедистов.

www.lit1537.ru/gorod2020/ostryanin/video/
Демо-ролик работы разработанного мобильного приложения: