Повышение эффективности регулирования городских транспортных потоков на основе моделирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.10, кандидат технических наук Султанахмедов, Магомедганапи Ахмедович

• Султанахмедов, Магомедганапи Ахмедович
• кандидат технических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат технических наук Султанахмедов, Магомедганапи Ахмедович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава I. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ И ПАССАЖИРСКИХ ПОТОКОВ

1.1. Необходимость изучения дорожного движения

1.2. Проблемы дорожного движения в мире и России

1.3. Математическое моделирование транспортных потоков

1.4. Постановка задачи исследования 3 8 Выводы по главе 1. 39 Глава 2. РЕГУЛИРОВАНИЕ ПАССАЖИРОПОТОКОВ НА ОСНОВЕ МОДЕЛИРОВАНИЯ

2.1. Основные особенности функционирования пассажирского транспорта

2.2. Вероятностно-статистическое моделирование маршрутизированных пассажиров

2.3. Формирование исходных данных для разработанных моделей

2.4. Оценка параметров пассажиропотока на основе балансовых уравнений

Выводы по главе 2

Глава 3. МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ ОПЕРАТИВНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫМИ ПЕРЕВОЗКАМИ В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛЁННОСТИ

3.1. Оперативное планирование и управление перевозками транспортом

3.2. Модель оперативного планирования и управления перевозками

с учётом вероятностного характера процессам

3.3. Критерий оптимизации плана перевозок, учитывающий вероятностный характер перевозочного процесса

3.4 Процедура формирования оптимального плана перевозок

на основе метода муравьиных колоний

Выводы по главе 3

Глава 4. ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НА ЭВМ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ТРАНСПОРТНО-ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ ДВУХПОЛОСНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

4.1. Особенности имитационного моделирования транспортных

потоков

4.2. Алгоритм и реализация имитационной модели движения транспортных потоков на двухполосной автомобильной дороге

4.3. Описание блок-схемы и функционирования имитационной модели движения транспортных потоков на двухполосной автомобильной

дороге

4.4. Оценка адекватности работы имитационной модели движения транспортного потока на двухполосных автомобильных дорогах

Выводы по главе 4

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение 1. Реализации программ вычислений

Приложение 2. Пример графа матрицы корреспонденций маршрута

Приложение 3. Акты внедрения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности регулирования городских транспортных потоков на основе моделирования»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Огромная роль автотранспортаых перевозок в современной экономике очевидна. Автомобильный транспорт обеспечивает деятельность большинства отраслей экономики и участвует в удовлетворении потребностей практически всех слоев населения. В особенности, очень велика роль транспорта в функционировании средних и крупных городов. Транспортная система является одной из основных составных частей инфраструктуры города, которая обеспечивает жизненно важные потребности населения. Функционирование всех отраслей городского хозяйства невозможно без рациональной и налаженной работы системы наземного городского пассажирского и грузового транспорта.

Рост концентрации и увеличение доли городского населения - это объективная тенденция развития общества. На рис. 0.1 приведен график, характеризующий динамику роста числа автомобилей.

Рис.0.1. Динамика роста числа автомобилей в РФ.

Единица измерения по вертикальной оси - млн. пггук.

Как видно из графика, за 20 лет число автомобилей в России выросло более чем в 5 раз. Быстрые темпы роста городского населения и увеличение его подвижности порождают целый ряд проблем, связанных с развитием транспорта в городах. Концентрация автотранспорта в больших городах за последнее десятилетие стала причиной интенсивного роста загрузки подходов магистральных перекрестков и как следствие, увеличения количества остановок и торможений в потоке, уровня транспортных задержек, роста загазованности окружающей среды. В последнее десятилетие резко обострилось сосуществование на единой улично-дорожной сети наземного городского пассажирского и грузового транспорта и индивидуального транспорта при очевидной стагнации первого и бурном росте второго. Практически не изменяемая протяженность улично-дорожной сети приводит к росту плотно-

сти и скорости потоков и, как следствие, к снижению эксплуатационной скорости городского транспорта и его производительности.

Эффективность эксплуатации автомобильного транспорта на городских дорогах в значительной степени зависит от комплекса мер по организации дорожного движения. На протяжении последних 20 лет, как показал анализ, городской пассажирский транспорт в крупных городах России всё глубже погружался в кризис, который носит системный характер. Оскудение бюджетов всех уровней, остановка воспроизводства основных фондов, отсутствие продуманной научно- технической политики в сфере транспорта, адекватной состоянию проблемы, запаздывание с внедрением рыночных отношений по сравнению с другими сферами экономики - всё это и определило деградацию системы городского пассажирского транспорта, которая существенно менее эффективна по сравнению с транспортными системами аналогичных по населенности и характеру застройки городам Западной Европы [11,21].

В настоящее время органы управления транспортным комплексом в крупных городах РФ, как правило, не располагают ни достоверной и достаточно подробной информацией о спросе на перевозки, ни инструментами для планирования и организации перевозок. Не существует официально утвержденной методики рационального управления и планирования системы городского пассажирского и грузового транспорта. Поэтому среди наиболее актуальных проблем выделим проблему планирования. К группе планирования относятся задачи принятия централизованных решений об использовании ресурсов городской транспортной системы. В эту группу входят задачи планирования развития транспортной системы, маршрутизации, составления расписаний и т.д. Прогнозирование является этапом решения задач планирования, развития и работы транспортной системы. [1-4].

Внедрение средств автоматизации и информационных технологий пока не обеспечивает должной эффективности в решении транспортных проблем, прежде всего, ввиду отсутствия развернутых систем сбора оперативной информации. По перечисленным выше причинам, широко распространённые в настоящее время в сфере транспорта модели и алгоритмы, использующие средние значения времени движения или скорости автотранспортных средств, становятся всё менее адекватными текущей обстановке [2]. Укажем также на то, что эти модели не учитывают принципиально новые для российских городов процессы:

- рост степени автомобилизации населения;

- рыночное предложение перевозочных услуг, появление коммерческого транспорта;

- изменение структуры занятости и жизненного уклада, и как следствие, изменение структуры спроса на пассажирские перевозки, изменение транспортной подвижности населения.

Объективная количественная оценка уровня удовлетворения потребностей населения в транспортном обслуживании предполагает соотнесение достигнутого уровня к нормативному по каждому из комплекса частных показателей качества обслуживания [63 - 66]. Оценить значения показателей качества в настоящее время невозможно из-за отсутствия системы нормативов качества транспортного обслуживания населения, и потому, что не проводятся измерения соответствующих параметров. Нормативные документы [71] только устанавливают номенклатуру рекомендуемых показателей качества пассажирских перевозок, осуществляемых всеми видами транспорта общего пользования.

Таким образом, недостаточность и даже отсутствие разработок, охватывающих многочисленные проблемы современного транспортного обслуживания населения, отсталость научной базы, необходимой для исследований городских транспортных процессов, в особенности в области исследования городского пассажирского транспорта, определяет актуальность и своевременность темы диссертационного исследования.

Цель диссертационного исследования -разработка алгоритмов моделирования распределения пассажирских и транспортных потоков, учитывающие специфику перемещений пассажиров в условиях крупных городов в сложившейся социально-экономической ситуации. Для достижения указанной цели в диссертации поставлены следующие

Задачи диссертационного исследования:

1. Построить математическую модель пассажирских транспортных перевозок и на ее основе решить задачу регулирования количества пассажирских транспортных средств в городской транспортной сети.

2. Построить формализованную модель автотранспортных перевозок и разработать критерий оценки дохода от перевозки груза по заданному пути, с учё-

том вероятностных характеристик времени движения и работы автотранспортных средств (АТС).

3. Сформировать процедуру решения задачи оперативного планирования автомобильными перевозками, и разработать критерий оптимизации плана перевозок, с учётом вероятностных характеристик временных интервалов.

4. Сформировать процедуру подготовки и оценки качества исходных данных, требуемых для реализации разработанных моделей.

5. Разработать алгоритм имитационного моделирования оперативного планирования и управления автомобильными перевозками в условиях неопределённости временных интервалов;

Объектом исследования являются способы моделирования транспортных потоков.

Предметом исследования является наземный общественный, автомобильный и личный транспорт.

Научную новизну диссертационного исследования составляют следующие положения:

- построена математическая модель, описывающая взаимосвязи между количеством транспортных средств городского маршрутизированного транспорта и социально-экономической эффективностью пассажирского транспорта, которая позволяет регулировать общеэкономические показатели работы пассажирского транспорта;

- построена формализованная модель задачи оперативного планирования автомобильными перевозками, отличающаяся учётом вероятностных характеристик времени поездки и работы автотранспортных средств, которая позволяет повысить эффективность выполнения автотранспортных перевозок;

- разработан критерий оптимизации плана перевозок автотранспортного предприятия, отличающийся учётом вероятностного характера перевозочного процесса, и предложен эффективный по быстродействию алгоритм его вычисления, которые могут быть использованы в процессах оперативной корректировки планов перевозок;

- разработана имитационная модель, которая позволяет с определенным приближением, имитировать движение потоков автомобилей и прогнозировать

основные транспортно-эксплуатационные показатели, которая может быть использована для сравнения различных вариантов развития транспортной системы и выбора наиболее приемлемых из них.

Теоретической и методологической основой исследования послужили методы математического моделирования, математического программирования, теории вероятностей, линейного и динамического программирования, теории потоков в сетях, методы алгоритмизации.

Практическая значимость результатов исследования определяется направленностью использования разработанного инструментария моделирования в реальных условиях функционирования транспортной системы с целью повышения ее эффективности.

Реализация работы. Результаты выполненных исследований использованы при оптимизации маршрутных сетей городского пассажирского транспорта г.Махачкала. На основе материалов, полученных в результате вычислительного эксперимента, разработан проект интегрированной маршрутной сети и определены маршруты движения наземных видов городского пассажирского транспорта г.Махачкала, утвержденные постановлением Администрации г. Махачкала № 1645 от 05.10.2004 «О маршрутах движения наземного пассажирского транспорта общего пользования в г. Махачкала».

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации доложены и обсуждены на научно-практических конференциях «Автомобили и безопасность движения» МФ МАДИ(ГТУ) (г. Махачкала, 2002 и 2004 гг.), на 1Х-Й Международной научно-практической конференции «Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии», «Информационно-вычислительные технологии и их приложения (г. Пенза, 2007 г).

Публикации. По теме и результатам исследования опубликовано 8 печатных работ, из них 3 в журналах по перечню ВАК РФ.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 147 страницах машинописного текста, содержит 19 рисунков, 4 таблицы, 3 приложения.

Список использованной литературы включает 111 наименования, из них 24 на иностранных языках.

Заключение диссертации по теме «Управление в социальных и экономических системах», Султанахмедов, Магомедганапи Ахмедович

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Выполнен анализ проблем, связанных с дорожным движением крупных гор-дов мира и России. Дан подробный обзор основных идей и методов в области динамического моделирования транспортных потоков. Построена математическая модель образования очереди у однополосного регулируемого перекрестка с однополосным движением.

2. Построена модель, которая может эффективно использоваться при планировании работы городского маршрутизированного транспорта, учитывающая социально-экономический эффект для пассажиров.

3. Определены факторы, оказывающие влияние на выбор пассажиром пути следования в условиях сложившейся социально-экономической ситуации, такие как время, стоимость и комфортабельность поездки.

4. Разработан быстродействующий мультиагентный алгоритм поиска оптимальI ного пути в транспортной сети, учитывающий вероятностные характеристики процесса перевозок. Полученный алгоритм позволяет проводить быстрое изменение путей в случае возникновения каких-либо возмущений в транспортной сети.

5. Построена математическая модель задачи оперативного планирования и управления автомобильными перевозками, отличающаяся учётом вероятностных характеристик времени поездки автотранспортных средств и времени погрузочно-разгрузочных работ.

6. Разработана имитационная модель движения транспортных средств двухполосной транспортной сети, что дает возможность, с определенным приближением, имитировать движение потоков автомобилей и прогнозировать основные транс""" г . п : ' г портно-эксплуатационные показатели и возможные проблемы в улично-дорожном движении. Были проведены сравнения реальных результатов дорожного движения г. Махачкала с результатами имитационного эксперимента при тех исходных данных. Сопоставление основных показателей дорожного движения (скоростей движения и времен в пути) в реальных дорожных условиях с результатами имитационного моделирования с помощью критерия Манны-Уитни показало их совпадение при уровне доверия 0,95.

7. На основе измерений, проведенных в УД С г.Махачкала и моделирования транспортных потоков с использованием разработанных моделей, были выработаны рекомендации по выбору точности измерения корреспонденции. В частности, для города с населением полмиллиона жителей предлагается брать А = 10-г 15 автомобилей в час.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Султанахмедов, Магомедганапи Ахмедович, 2011 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Автомобильный и городской транспорт. - М.: ВИНИТИ, 1988. - 122 с.

2. Айзерман, Н. А. Выбор вариантов: основы теории [Текст] / Н. JI, Айзерман, Ф, Т Алескеров; Наука,-М., 1990.-240 с.

3. Антошвили М.Е., Либерман С.Ю., Спирин И.В. Оптимизация городских автобусных перевозок. - М.: Транспорт, 1985. - 102 с.

4. Антошвилли М.Е., Варелопуло Г.А., Хрущев М.В. Организация автобусных перевозок с применением математических методов и ЭВМ. - М.: Транспорт, 1974. - 103 с.

5. Ахо А., Хопкрофт Д., Ульман Д. Построение и анализ вычислительных алгоритмов. - М.: Мир, 1979.

6. Баламирзоев А.Г., Султанахмедов М.А. Оценка адекватности работы имитационной модели движения транспортного потока//Журнал актуальной научной информации «Естественные и технические науки», 2007, № 3,с.235-238.

7. Баламирзоев А.Г., Султанахмедов М.А. Моделирование расчета скорости автомобилей при свободном движении/Информационно-вычислительные технологии и их приложения.-Сб. материалов IX МНПК. Пенза, 2007, с. 1719.

8. Беллман Р. Введение в теорию матриц. - М.: Мир, 1979.

9. Беллман Р., Дрейфус С. Прикладные задачи динамического программирования. - М.: Транспорт, 1965. - 458 с.

10. Березин И.С., Жидков Н.П. Методы вычислений. Т.1. - М., Наука, 1966. -632с.

11. Большаков A.M., Кравченко Е.А., Черникова Л.С. Повышение качества обслуживания пассажиров и эффективности работы автобусов. - М.: Транспорт, 1981.- 206 с.

12.Брайловский И.О., Грановский Б.И. Моделирование транспортных систем. -М.: Транспорт, 1978. -120 с.

13.Бусленко Н.П., Калашников ВВ., Коваленко И.Н. Лекции по теории сложных систем. - М.: Советское радио, 1973. -440 с.

14. Буч Г., Рамбо Д., Джекобссон А. Язык UML: Руководство пользователя. - М.: ДМК, 2000. - 432 с.

15. Вагнер Г. Основы исследования операций // В 3-х томах. - М.: Мир, 2005.

16. Васильев Ф.П. Численные методы решения экстремальных задач. - М., Наука, 1980.-519с.

17.Вельможин, А,В. Технология организации и управление грузовыми автомобильными перевозками [Текст]: учеб. для вузов / A.B. Вельможин, В.А. Гудков, Л.Б. Миротин; Волгоград, гос. техн. ун-т, -Волгоград, 1999.

18.Вентцель Е. С. Теория вероятностей [Текст]: учебник для студентов ву-зов/Е. С. Вентцель,-М.: Академия, 2005. -576 с

19. Вильсон А.Дж. Энтропийные методы моделирования сложных систем. М.: ; Наука, 1978.

20.Вирт Н. Алгоритмы + структура данных = программы. - М.: Мир, 1986.-254 с.

21 .Гасанов Г.М. Управление транспортно-эксплуатационным состоянием автомобильных дорог.-М.: МАДИ(ГТУ), 2005.-172 с.

22.Гафт, М. Г. Принятие решений при многих критериях [Текст] / М. Г.Гафт.-М.; Знание, 1979.-64 с.

23.Герами В,Д. Методология формирования системы городского пассажирского общественного транспорта. - М.: МАДИ, 2001.-313 с.

24.Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. - М., Высш. шк.. 1998. - 479 с.

25.Гнеденко Б.В., Коваленко И.Н. Введение в теорию массового обслуживания. - М., Изд-во ЛКИ, 2007. - 400с.

26. ГОСТ Р 51004-96 Услуги транспортные. Пассажирские перевозки. Номенклатура показателей качества.

27. ГОСТ Р 51825-2001 Услуги пассажирского автомобильного транспорта.

28.Григоров М.А, Дащенко А.Ф, Усов A.B. Проблемы моделирования и управления движением транспортных потоков в крупных городах. Одесса,: Астропринт, 2004.-272 с.

29.Дистель Р. Теория графов и ее применение. - Новосибирск: Издательство

института математики, 2002. - 336 с.

ЗО.Емеличев В.А., Мельников О.И., Сарванов В.И., Тышкевич Р.И. Лекции по теории графов. - М.: Наука, 1990.

31 .Еремин В.М. Имитационное моделирование движения транспортного потока по дороге с двумя полосами движения. -В кн.: Организация движения в сложных дорожных условиях. - Труды/МАДИ, 1976, вып. 128, с. 114-122.

32.Еремин В.М. Оценка практической применимости имитационной модели транспортного потока. -В кн.: Проектирование автомобильных дорог и безопасность движения. - М.: МАДИ, 1980, с.52-60.

33.Затворницкий, А, П. Алгоритм оценки экономической эффективности плана перевозок с учётом неопределённости времени доставки и обслуживания [текст] / А, П. Затворницкий // Системы управления и информационные технологии-2006.-№ 2.C. 141-144.

34.Интегрированная логистика накопительно-распределительных комплексов (склады, транспортные узлы, терминалы).Учебник/ Л.Б.Миротин, А.Г.Некрасов, В.М.Курганов и др. Под. ред. д.т.н., проф. Л.Б.Миротина. -М.:Экзамен, 2003.-448 с.

35.Карманов В.Г. Математическое программирование. - М., Наука, 1980. -256с.

36. Картанбаев Р.С, Работяга М.Т. Автоматизация проектирования автомобильных дорог,-Фрунзе, «Илим», 1990. -176 с.

37. Катышев П.К., Магнус Я.Р., Пересецкий A.A. Эконометрика. Начальный курс. - М., Дело, 2005. - 248с.

38.Клейнрок Л. Вычислительные системы с очередями. - М., Мир, 1979. -

боос. ;; :■■■...'

39.Кобдев Н.Б. Основы имитационного моделирования сложных экономических систем.— М.: Дело, 2003.

40.Ковалев М.М. Дискретная оптимизация. Целочисленное программирование. - М, Эдиториал УРСС, 2003. - 191с.

41.Корнышев Ю.Н., Пшеничников А.П., Харкевич А.Д. Теория телетрафика: учебник для вузов. - М., Радио и связь, 1996. - 272с.

42.Котиков Ю.Г. Основы теории транспортных систем. - СПб.: СП6ГАСУ,2000.-216с.

43.Кристофидес Н. Теория графов. Алгоритмический подход. - М.: Мир, 1978.

44.Курганов В.М. Ситуационное управление автомобильными перевозка-ми/Монография.-М.: Техполиграфцентр,2003.-197 с.

45.Курош А.Г. Курс высшей алгебры. - М., Наука, 1968. - 432с.

46. Ларман К. Применение UML и шаблонов проектирования. Введение в объектно-ориентированный анализ и проектирование. - М.: Вильяме, 2001. -496 с.

47. Лопатин А.П. Моделирование перевозочного процесса на городском пассажирском транспорте. - М.: Транспорт, 1985. - 144 с.

48.Лопатин А.П., Ольховский СЮ. Комплекс имитационных моделей планирования ресурсов городской транспортной системы // В кн.: Развитие транспортных узлов. - М.: ИКТП, 1977. - с. 129-146

49.Лоу A.M., Кельтон В.Д. Имитационное моделирование. Классика CS — 3-е издание— Питер, 2004.

50.Лычкина H.H. Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине "Имитационное моделирование экономических процессов",

: ГУ У, - М.: 2004.

51 .Лычкина H.H. Имитационное моделирование социально-экономического развития регионов/Первая всероссийская научно-практическая конференция "Рпыт практического применения языков и программных систем имитационного моделирования в промышленности и прикладных разработках" ИМ МОД — 2003, Санкт-Петербург, 2003.

52.Михайлов А.Ю., Головных И.М. Оценка матриц корреспонденций в виде задачи линейного программирования со смешанными ограничениями. //Вестник Оренбургского гос. университета, 2004, №5. - С. 95-99.

53. Мягков В.Н. Модель одновременного прогноза пассажирских корреспонденции и реализующих их на транспортной сети потоков // В сб.: Математические методы в управлении городскими транспортными системами. -Л.: Наука, 2001.-с. 41-65. .......

5 4. Математические методы в управлении городскими транспортными системами.

. - Л.: Наука, 1979.- 151 с.

55.Нечепуренко М.И. Алгоритмы и программы решения задач на графах и сетях. - М.: Наука, 1990. - 245 с.

56.0быденов А.П. Управление автомобильным транспортом с применением ЭВМ. - М.: Транспорт, 1989. - 245 с.

57. п.р. Канторовича Л.В., Лившица В.Н. Проблемы прогнозирования и оптимизации работы транспорта. - М.: Наука, 1982. - 238 с.

58.п.р. Лившица В.Н. Оптимизация планирования и управления транспортными системами. - М.: Транспорт, 1987. - 208 с.

59. Пиньковецкий С.У., Шишков В.И. Взаимодействие автомобильного с другими . видами транспорта. - М.: Транспорт, 1980. - 77 с.

60.Писсанецки С. Теория разреженных матриц. - М.: Мир, 1988.

61.Попков Ю.С., Посохин М.В., Гутнов А.Э., Шмульян Б.Л. Системный анализ и проблемы развития городов. М.: Наука, 1983.

62.Правдин Н.В., Негрей В.Я. Взаимодействие различных видов транспорта в узлах. - М.: Транспорт, 1989. - 208 с.

63.Правдин Н.В., Негрей В Л. Прогнозирование пассажирских потоков (методика, расчеты, примеры). - М.: Транспорт, 1980. - 222 с.

64.Работяга М,Т. Совершенствование аналитических зависимостей теории транспортных потоков для методов оценки проектных решений на ЭВМ.-В сб. Актуальные вопросы повышения безо-пасности дорожного движения. Труды /МАДИ, - М., 1988, с. 78-87.

65. Рекомендации по комплексной системе управления качеством перевозок пассажиров в городах и пригородном сообщении. - Волгоград: Минавтотранс РФ, 1982. -128 с.

66.Ресин В.И., Попков Ю.С. Развитие больших городов в условиях переходной экономики. Системный подход. — М: Эдиториал УРСС, 2000.

"' Ц I г . -

67.Сильянов В. В. Транспортно-эксплуатационные качества автомобильных дорог. - М.: Транспорт, 1984.-287 с.

68.Сильянов В.В, Теория транспортных потоков в проектировании дорог и организации движения.

, | I

69.Сильянов В.В. Унифицированное имитационное моделирования на ЭВМ транспортных потоков в проектировании дорог и организации движения. -В кн.: Организация движения в сложных дорожных условиях. - Труды /МАДИ, 1976, вып. 128., с-106-113.

70.Сильянов В.В., Ситников Ю.М., Сапегин Л.Н. Расчеты скоростей движения на автомобильных дорогах. - М.: МАДИ, 1976.-115 с.

71.СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги. Нормы проектирования/ ЦИТП Госстрой СССР.-М.: 1985.-51 с.

72. Соренсон П., Трамбле Ж. Введение в структуры данных. - М.: Машиностроение, 1982. - 784 с.

; I [

73. Стенбрик ДА. Оптимизация транспортных сетей. -М.: Транспорт, 1981.-320 с.

74. Султанахмедов М.А. Современное состояние и задачи на улучшение пассажирских перевозок в г.Махачкале//Журнал актуальной научной информации

, «Аспирант и соискатель», 2007, № 3, с. 154-155.

75. Султанахмедов М.А. Состояние транспортного комплекса республики Дагестан и перспективы его развития//Сб.материалов VIНПК преподавателей, аспирантов и студентов.-Махачкалинский филиал МАДИ(ГТУ). Махачкала.-2006, с.121-128.

76. Султанахмедов М.А. Модель оперативного управления перевозочным процес-сом//Города России: проблемы строительства, инженерного обеспечения, благоустройства и экологии.-Сб. материалов1Х МНПК.-Пенза, 2007, с. 178-181.

77. Султанахмедов М.А. Ситуационное управление автотранспортной системой // Вестник МАДИ, 2010, № 2.

! I

78.Улицкая И.М. К вопросу об оценке качества транспортного обслуживания пассажиров городским пассажирским транспортом // вып. 126. -М.: МАДИ, 1975. -с. 27-31.

79. Федоров В.П. Математическая модель расчета пассажиропотоков в маршрутной сети города // В кн.: Город и пассажир. - Л.: 1975. - с. 63-70

80. Федоров В.П. Математическая модель формирования пассажиропотоков // Техническая кибернетика № 4. - М.: АН СССР, 1974. - с. 17-26.

81. Феллер В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения. Т.2. - М.,

Мир, 1984,- 73 8с.

82. Филлер М.Ф. Один алгоритм нахождения кратчайших путей. - М.: Наука, 1976.

83. Хедли Дж. Нелинейное и динамическое программирование. - М., Мир, 1967.-507с.

84.Чербаков Ю.В. Методы системного анализа в экспериментальных исследованиях. - Спб.: Спб. Гос. Техн. Ун-т, 1997. - 304 с.

85. Черкасов О.Н. Средства автоматизации управления автотранспортными предприятиями и информационные транспортные системы [Текст] / О.Н Черкасов [и др.].-Воронеж: Воронеж, гос- ун-та, 2006.-257 с.

86. Черкасов, O.R Математическое и программное обеспечение системы управления автотранспортными предприятиями [Текст]: монография / О.Н. Черкасов, В.Е. Межов, Ю,С, Сербулов, А.П. Затворницкий. -Воронеж: ВГУ, 2007. - 338 с.

87.Шеннон Р. Имитационное моделирование систем - искусство и наука. Пер. с англ. - М.: Мир, 1978. -418 с.

88.Beckmann М. J. On the metaphysical foundation of traffic theory // Traffic Flow , and Transportation. The 5th International Symposium on the theory of traffic

flow and transportation.

89.Bohm C, Jacopini G. Flow Diagrams Turing Machines, and Languages with , Only Two Formulation Rules.

90.DIJKSTRA E. W. A note on two problems in connexion with graphs // Numerische Mathematik 1,

91.Gropp William D., Keyes David E. Domain decomposition on parallel computers /7 Impact Comput. Sci. Eng. Т. 1.

92.Cremer M., Ludwig J. A fast simulation model for traffic flow on the basis of Boolean operations // Math. Comp Simul. - 1986. ~ V. 28. - P. 297-303.

93.Chandler R.E. at al. Traffic dynamics: Studies in car following // Opreations Research. - 1958. - Vol. 6. -- P. 165-185.

94.Daganzo C.F. Remarks on Traffic Flow Modeling and its Applications // Dept. of , Civil and Environmental Engeneering University of California, Berkeley.

95. Greenshields B,D. A study of traffic capacity // Proc. (US) highway research.

board. -- 1934. - Vol. 14. - P. 448-494.

96.Medina A., Tail N., Salamatian K, Bhattacharyya S., Diot C Traffic Matrix Estimation: Existing Techniques and New Directions. SIGCOMM'02, August 1923, 2002. - 15 p.

97.Nagel K., Wagner R., Woesler R. Still flowing: Approaches to traffic flow and traffic jam modeling, January 2, 2003.

98.Kerner B.S., Rehborn H. Experimental Features and characteristics of traffic jams // Physical Review E. - 1996. - Vol. 53. ~ . 2. - R1297-R1300.

99.Kerner B.S., Konh/tuser P. //Phys. Rev. E. -- 1993. -- Vol. 48. - P. R2335; 1994. -Vol. 50. ;

100. Kbhne R.D., Beckschulte R. // Proceedings of 12th International Symposium on the Theory of Traffic Flow and Transportation, edited by C.F. Daganzo (Elsevier, Amsterdam, 1993), p. 367.

101. 3rd Swiss Transport Research Conference, Monte Verita / Ascona, March 19-21, 2003, Traffic Jam Dynamics in Traffic Flow Models, STRC 03 Conference paper.

102. Kbhne R.D., Beckschulte R. Non-linearity Stochastics of Unstable Traffic Flow, Transportation and Traffic Theory // Proceedings of the 12th International Symposium on the Theory of Traffic Flow and Transportation, Berkeley, Cali-fornia„USA, 21-23 July, 1993.

103. Binder P.M., Paczuski M., Barma M. // Phys. Rev. E. - Vol. 49. - P. 1174.

104. Kerner B.S. Three-Phase Traffic Theory and Highway Capacity.

105. Studying the ebb and flow of stop-and-go; Los Alamos Lab using cold war tools to scrutinize traffic patterns alan sipress Washington post staff writer, Thursday, August 5, 1999, www.science.com

106. Treiterer J., Myers J.A.. The hysteresis phenomenon in tfafflc flow / In D.J. Buckley, editor, Proc. 6th ISTT, p. 13, Artarmon, New South Wales, 1974.

107. Transportation and Traffic Engineering Handbook. -New York, 1975.-1080p

108. Ligthill M.J,, Whitham F.R.S. On kinetic waves II. A theory of traffic flow on crowded roads // Proc. of the Royal Society Ser. A. 1995. - Vol. 229. - No. 1178.-P. 317-345.

109. Highway Capacity Manual. II TRB, Washington, DC, 2000. - 1134 p.

110. Reimann, M. Insertion Based Ants for Vehicle Routing Problems with Backhauls and Time Windows [Text] / M, Reimann, K. Doemer, R. F. Hartl II Ant Algorithms : third International Workshop Proceedings Lecture Notes in Computer Science, Brussels, Belgium, September 12-14, 2002. - Berlin : Springer-P. 135-148.

111. Yin Zhang, Roughan M., Duffield N., GreenbergA. Fast Accurate Computation of LargeScale IP Traffic Matrices from Link Loads. SIGMETRICS'03, 2003, June 10-14, 12 p. Available: http://www.research.att.com

Приложение 1. Реализации программ вычислений

1. Метод деления отрезка пополам

а2 := 100 а0:=200

al := 300 gama := 25

q 1 := 400 q2:=250 eps := 0.0001 N := 6000

- интенсивности потоков пассажиров

- цена пассажирочаса

- стоимости одного рейса

- требуемая точночть вычислений

- максимальное количество итераций

? tet tet h(z,tet) := z + 2 • z + (1 - tet) - 2----

7 2

¿ z

bl :=

qi

b2:

q2

alfa .-

с := •

gama gama

a0 • (beta - 1)

tet := ■

beta

a2 • alfa

alfa

z w

x_z 3 .

while h(x_z,tet) < с

(x_z x_z + 3) X z

bl

beta := — b2

вспомогательные

параметры

решения

■ нахождение начального значения верхней границы корня

z п :=■ z w -

начальное значение нижней границы

z zw:=

п 1 z nt <— z_n z_wt <— z_w

while (n < N) • (z_w - z_n > eps) z nt + z wt

z tek

ro <— h(z_tek,tet) (z_wt <— z__tek) if ro > с (z_nf z_tek) if ro < с a <— z_w + z_ n break if ro = с n <— n + 1 z tek

mju_l :=

mju_2:=

gama ql - q2

((al - a2 • z zw 2))

gama ql - q2

• (al • z zw2 - a2)

Результат:

- вычисление инетнсивностеи движения транспортных единиц

mju_l = i mju_2 = i

mju_l = 4.763i mju_2 = 3.721«

Проверка полученных результатов

gama •

gama •

_22 (mju_l + mju_2)2

qi

-q2 = i

2. Метод Ньютона

al := 300 а2 := 100 gama := 25

ql := 400 q2 := 250 eps := 0.00001

Fl(mjul,mju2) := -gama • F2(mjul,mju2) := -gama • Fl l(mjul,mju2) := 2 • gama • F12(mjul,mju2) := 2 • gama • F22(mjul,mju2) := 2 • gama •

aO := 200

- интенсивности потоков пассажиров

- цена пассажирочаса

- стоимости маршрутов

- требуемая точность результатов

Р - коэффициенты матрицы преобразований в методе Ньютона

_ mjul3 (mjul + mju2)3 а0

(mjul + mju2) a2

aO

mju23 (mjul + mju2)3 D(mjul,mju2) := Fl l(mjul,mju2) • F22(mjul,mju2) - F12(mjul,mju2)2

определитель матрицы

N := 1,000 mju_zw:=

максимальное число итерации

n <- 1

mjul_st 100000 mju2_st <- 100000 mjul_now <- 1 mju2_how <— 1

while (n < N) • [\/(mjul

jul_st - mjul_now)2 + (mju2_st - mju2_now)2 > epsj

mjul_st <— mjul now mju2_st <r- mju2_now

x-:4- Fl(mjul_st,mju2_st)-- F22(mjul_st,mju2_st) - F2(mjul_st,mju2_st) • F12(mjul _st,mju2_st)

x

mjul_now <— mjul_st--

D( mj u 1 _st, mj u2_st)

x<- F2(injul_st,mju2_st) • Fl l(mjul_st,mju2_st) - Fl(mjul_st,mju2_st) ■ F12(mjul_st,mju2_st)

x

mj,u2_now <— mju2_st - ——

D( mj u 1 _st, mj u2_st)

n n + 1

mjul_st + mjul_now

mjul <—

mju2 <-

mju2_st + mju2_now

mju<- ( mjul mju2 )

Результат:

mju_zw= i

mju_zw = ( 4.763 3.721 )1

Проверка полученных результатов

gama •

gama • -— +■ — - q2 - i

_ (mju j?w0 > i ) (mj u zw0 _ 0 + mju_zw0;,)

al := 300 a2 ;= 100 . . a0:=200 gama := 25

ql := 400 q2 := 250 eps := 0.00001 F1 (mj u 1, mj u2) := -gama

al

aO

2 ■ 2 mjul (mjul + mju2)

F2(mjul,mju2) :=-gama-F1 l(mjul,mju2) := 2 • gama F12(mjul,mju2) := 2 • gama F22(mjul,mju2) := 2 • gama

a2

aO

mJ

ju2^ (mjul+mju2)2

+ ql + q2

al

aO

_ mjul3 (mjul + mju2)3

aO

- интенсивности потоков пассажиров

- цена пассажирочаса

- стоимости маршрутов

- требуемая точность результатов

F - коэффициенты матрицы преобразований в методе Ньютона

(mjul + mju2) а2

aO

mju23 (mjul + mju2)3_

D(mjul,mju2) :=Fll(mjul,mju2) • F22(mjul,mju2) - F12(mjul,mju2)

- определитель матрицы

N:= 1000 mju_zw:=

максимальное число итерации

n 1

mjul_st <- 100000 mju2_st 100000 mjul_rlow<- 1 mju2_now <- 1

while (n < N)

• [\/(mjul_st - mjul_now)2 + (mju2_st - mju2_now)2 > eps]

mjul_st mjul now mju2_st <- mju2_now

x<- Fl(mjul^st,mju2_st) • F22(mjul_st,mju2_st) - F2(mjul_st,mju2_st) • F12(mjul_st,mju2_st)

■. ...... x

mjulnow <— mjul st--

D( mj u 1 _st, mj u2_st)

x<- F2(mjul__st,mju2¡_st) • ,F1 l(mjul_st,mju2_st) - Fl(mjul_st,mju2_st) • F12(mjul_st,mju2_st)

mju2 now <- mju2_st--

D( mj u 1 _st, mj u2_st)

n <- n + 1

mj u 1 _st + mj u 1 now

mjul

mju2 <

mju2_st + mju2 now

mju <- ( mjul mju2 )

Результат:

mju_zw =

Проверка полученных результатов

gama -

gama ■

-ql=.

(mju_zw0 j) . (mju zwo o + niju^zwo i)

- q2 = i

Приложение 2. Пример графа матрицы корреспонденция маршрута.

Граф для оценки матрицы корреспонденции из вершины 1 в вершины 1,2,3, ...,20, используемой для оценки транзитных потоков из вершины 5 в вершины 1,2,3