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Projeto P&D D-241 ANEEL (CEMIG/Concert/UFMG)
Desenvolvimento de Software para Conversão Automática de Diagramas de Operação de Subestações em Quadros Sinóticos e Base de Dados Digitalizada














Tema do relatório: Etapa 4 a) Algoritmos para o desenho automático de grafos e sua implementação computacional















|Coordenação Técnica:|Renato Cardoso Mesquita (UFMG) |
| |Bernadete Maria Mendonça Neta (CEMIG) |
| |Sirlene R. R. Magalhães (Concert)|



Departamento de Engenharia Elétrica
Universidade Federal de Minas Gerais
06 de Novembro de 2008





Equipe (UFMG)

Professor:

Renato Cardoso Mesquita (Coordenação técnica);



Alunos:

Felipe Marques Terra (Mestrado em Engenharia Elétrica)
Christiano Gouveia de Oliveira (Graduação em Engenharia de Controle e Automação)
Vitor PastorBaracho (Graduação em Engenharia de Controle e Automação)









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Resumo


Este relatório se refere à etapa 4a) do ano 1 do projeto P&D D-241 (CEMIG/Concert/UFMG), “Desenvolvimento de Software para Conversão Automática de Diagramas de Operação de Subestações em Quadros Sinóticos e Base de Dados Digitalizada” . A etapa 4 deste projeto está associada àimplementação computacional dos algoritmos para desenho automático dos quadros sinóticos de subestações da CEMIG. No projeto original, na etapa 4a estava prevista a implementação da etapa de planarização dos grafos. Especificamente, seria apresentado o projeto das classes (diagramas UML) a serem utilizadas nessa implementação. Porém, depois de levantados os requisitos dos diagramas das subestaçõesnas etapas 3.a e 3.b do projeto, verificamos que a estratégia “Topologia-Forma-Métrica”, que previa a etapa de planarização, não seria a mais adequada para o desenho destes diagramas. Por suas características, é mais adequado usar um algoritmo baseado em hierarquia. Portanto, nesse relatório, estamos apresentando a definição do novo algoritmo a ser utilizado, o algoritmo de Sugyiama. Além disso,mostramos o projeto das classes que implementarão o núcleo do sistema (diagrama UML básico do sistema) e um resultado preliminar que indica que a nova estratégia deve levar ao resultado esperado.




Sumário


1. Introdução 5
2. Sugiyama: Motivação e Introdução à Abordagem 7
2.1. Motivação 9
2.2. Definições Básicas 9
2.3. Algoritmo de Sugiyama 10
2.3.1. Quadratic ProgrammingLayout Method (QP Method) 11
2.3.2. Priority Layout Method (PR Method) 13
3. Algoritmos Implementados 16
3.1 Open Graph Drawing Framework 16
3.1.1 Algoritmos e Estruturas de Dados 16
4. Resultados 21
5. Conclusões 25
6. Referências Bibliográficas 26


1. Introdução


De acordo com [MES08], o objetivo desse projeto de P&D é desenvolver uma ferramenta para Geração Automáticade Mapa de Subestação (MS), Sinóticos e Base de Dados dos Sistemas SCADA e EMS (Energy Management System) a partir dos arquivos de Descrição de Configuração das Subestações da CEMIG.

Para alcançar este objetivo, foi necessário, inicialmente, o estudo das técnicas existentes e que poderiam ser utilizadas no sistema. Executamos a atividade de definir e analisar o estado da arte [MES08] na área degeração automática do desenho de grafos, identificando alguns dos requisitos associados ao desenho dos diagramas de subestações e verificando as técnicas mais adequadas para atendê-los.

Em [MES08] foram apresentadas técnicas básicas utilizadas para elaboração de algoritmos de desenho automático de grafos, especialmente a estratégia conhecida por “Topologia – Forma – Métrica” [BAT99]....
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