Россия
Россия
Цель: Адаптация методов построения моделей транспортных сетей для разработки рациональных мультимодальных маршрутов региональных пассажирских перевозок, а также создание программного продукта для практической реализации предлагаемых алгоритмов. Методы: Математическое моделирование; теория графов для решения региональных транспортных задач с построением двухуровневых ориентированных взвешенных мультиграфов; анализ существующих алгоритмов для оптимизации поиска решений графов; алгоритм Дейкстры. Результаты: Модель региональной пассажирской транспортной сети реализована в виде разработанной авторами расчетной программы, в которой исходными данными служили расписание движения всех рассматриваемых видов транспорта между учитываемыми узловыми точками, а результатом — построение рациональных мультимодальных маршрутов. Расчетная программа составлена из нескольких модулей, реализующих в общем виде следующий функционал: считывание исходных данных из файлов; формирование массива связей для рассматриваемых проблем; поиск рационального решения и вывод полученных данных с сохранением в файл. Критерием оптимизации при выборе маршрута может служить минимальное время поездки, расстояние или стоимость поездки в зависимости от поставленной задачи и введенных исходных данных. Полученный массив данных с результатами в дальнейшем анализировался с использованием табличного редактора MS Excel. Такой подход был выбран по причине достаточной гибкости при выполнении разнообразного анализа данных и удобства графического представления результатов. Практическая значимость: Разработка рациональных мультимодальных маршрутов, актуальная в первую очередь для случаев скачкообразных изменений транспортных связей, при которых методы экстраполяции существующих пассажиропотоков не позволяют получить достоверные прогнозные данные. Обоснование корректировки расписаний региональных пассажирских маршрутов по результатам анализа востребованности и загруженности их конкретных сегментов.
Мультимодальный маршрут, пассажирская перевозка, региональная транспортная сеть, региональный транспорт, теория графов, математическая модель
1. Дорофеевский С. А. Эффективные параметры комплексной технологии транспортного узла / С. А. Дорофеевский, А. Н. Иванков, В. В. Костенко // Железнодорожный транспорт. - 2015. - № 4. - С. 49-53.
2. Binder S. The multi-objective railway timetable rescheduling problem / S. Binder, Y. Maknoon, M. Bierlaire // Transportation Research Part C: Emerging Technologies. - Vol. 78. - Pp. 78-94. - DOI:https://doi.org/10.1016/j.trc.2017.02.001.
3. Kostenko V. V. Optimization of regional transport networks based on a mathematical model of passenger preferences / V. V. Kostenko, V. A. Golubtsov, R. V. Pank et al. // Journal of Physics Conference Series. - DOI:https://doi.org/10.1088/1742-6596/2131/3/032101
4. Zhuravleva N. Mathematical description and modelling of transportation of cargoes on the base digital railway / N. Zhuravleva, I. Guliy, M. Polyanichko // Vide. Tehnologija. Resursi - Environment, Technology, Resources, Rezekne, June 20-22, 2019. - Rezekne: Rēzeknes Tehnoloģiju akadēmija, 2019. - Pp. 175-179. - DOI:https://doi.org/10.17770/etr2019vol2.4049.
5. Harary F. Graph Theory. - Reprint 2013. Narosa Publishing House. - P. 298.
6. Egorov Y. The level of railway rates as a factor of sustainable development of territories (Conference Paper) / Y. Egorov, N. Zhuravleva, M. Poliak // 1st Conference on Sustainable Development: Industrial Future of Territories, IFT 2020; Ural State University of Economics Yekaterinburg; Russian Federation; 28 September 2020 to 29 September 2020. - 2020. - Vol. 208.
7. Kotenko A. Analysis of the experience of operation and scope of application of direct connections to ensure passenger transportation on regional lines / A. Kotenko, T. Malakhova, T. Shchmanev // Lecture Notes in Civil Engineering. - 2020. - Vol. 49. - Pp. 363-372. - DOI:https://doi.org/10.1007/978-981-15-0450-1_37.
8. Bollobás B. Modern Graph Theory / B. Bollobás. - 2nd printing 2002. Graduate Texts in Mathematics. 184. Springer Publ. - 394 p. - DOI:https://doi.org/10.1007/978-1-4612-0619-4.
9. Cormen T. H. Introduction to Algorithms / T. H. Cormen, Ch. E. Leiserson, L. Rivest et al. - MIT Press, 2009.
10. Stuart J. Russel and Peter Norvig. Artificial Intelligence: A Modern Approach // J. Stuart. - Prentice Hall Publ., 2020.
11. Dijkstra E. W. A note on two problems in connexion with graphs. - Springer Publ., 1959. - Vol. 1. - Iss. 1. - Pp. 269-271. - DOI:https://doi.org/10.1007/BF01386390
12. Fredman M. L. Fibonacci heaps and their uses in improved network optimization algorithms / M. L. Fredman, R. E. Tarjan // J. ACM. - 1987. - Vol. 34. - Iss. 3. - Pp. 596-615.
13. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2023664574 Российская Федерация. Маршрут - программа построения транспортного маршрута по заданному критерию оптимизации: № 2023663295: заявл. 19.06.2023: опубл. 05.07.2023 / В. А. Голубцов, В. В. Костенко; заявитель aедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I».
