Объектно-ориентированное моделирование (ООМ) – это метод отождествления сущностей реального мира для понимания и объяснения того, как они взаимодействуют между собой для достижения требуемой цели. Отличительной чертой ООМ, как составной части объектно-ориентированного подхода, является не описание последовательности выполнения действий элементов системы, а анализ состояния каждого элемента, составляющего систему, как объекта, и выполнение в зависимости от его результата определенных действий. При этом та- кие составляющие ООП, как наследование, инкапсуляция, полиморфизм, классы, методы, события и свойства существенно облегчают тиражирование и модернизацию созданного продукта. Традиционно в ООМ выделяется три этапа: • построение информационной модели, абстрагирование реальных сущностей в терминах объектов и атрибутов (свойств); • построение модели состояний для формализации жизненных циклов объектов и отображение этой модели диаграммами и таблица- ми переходов. Взаимодействие между объектами осуществляется путем передачи сообщений о происходящих с ними событиях; • разработка модели процессов, в которой действия в моделях состояний расчленяются на фундаментальные и многократно используемые процессы (методы). Практика использования объектно-ориентированного подхода в информационных технологиях показала жизнеспособность двух под- ходов к выполнению ООМ: • метода неформального описания, в котором выделяются существительные и глаголы в описании предметной области. Суще- Глава 3. Исследование транспортных систем 18 http://www.rockwellautomation.com. 19 http://www.extendsim.com. 20 http://www.xjtek.com.164 165 А. Э. Горев. Основы теории транспортных систем ствительные рассматриваются как кандидаты для образования классов, а глаголы – кандидаты в операции над классами; • структурного анализа, при котором на основе модели системы, представленной диаграммами потоков данных, выделяются внешние события и объекты, база данных, поток управления, преобразования потока управления. Далее, на основе анализа потока данных и потока управления выделяются классы и методы классов. Модуль ООМ должен являться составной частью транспортной системы и состоять из двух частей: универсальной, обеспечивающей ввод, представление данных и общее управление режимами ООМ па- кета, и функциональной части, содержащей алгоритмы вычислений для конкретной предметной области. Предметная область ООМ может быть формально описана совокупностью трех множеств: • множества данных X; • множества функциональных связей (задач, решаемых в ЛС) F; • множества связей по определению (ограничений) R. Модуль ООМ должен настраиваться на конкретную предметную область путем определения множеств X, F и R и подключения соответствующего набора методов (подпрограмм анализа) М, как это показа- но на рис. 3.31. R1 R2 R3 R4 R X1 X2 X3 X4 X F1 F2 F3 F4 F M1 M2 M3 M4 M Рис. 3.31. Предметная область объектно-ориентированного анализа Элементы перечисленных множеств находятся в определенных отношениях между собой. Элемент множества задач F использует эле- менты множества данных X для передачи c учетом ограничений R аргументов связанному с задачей модулю M. Элементы множества связей либо связывают между собой пары данных, либо описывают некоторый предикат, аргументами которого служат элементы множества данных. Распространение принципов ООМ на планирование и управление транспортной системой позволяет использовать информацию о состоянии объектов управления на основе анализа событий. В зависимости от этого, инициируя выполнение тех или иных методов, можно изменять процесс функционирования системы, добиваясь оптимальных характеристик ее работы. Основой ООП является модель наследования, которая позволяет в иерархическом порядке «клонировать» классы, сохраняя общие и одновременно придавая им свои специфические черты. Таким образом, для описания объектов транспортной системы используется та или иная иерархия классов.
