Применение математического моделирования в транспортном планировании

Применение математического моделирования в транспортном планировании

Пример метода оптимизации трассировки транспортных коммуникаций

Список литературы Мягков В. Н. , Пальчиков Н. С. , Федоров В. П. Математическое обеспечение градостроительного проектирования. Л. , 1989. Швецов В. И. , Алиев А. С. Математическое моделирование загрузки транспортных сетей. М. , 2003. Буслаев А. П. и др. Вероятностные и имитационные подходы к оптимизации автодорожного движения. М. , 2003. Социально-экономические проблемы развития транспортных систем городов и зон их влияния. Материалы ежегодных конференций. http: //www. waksman. ru/

Уровни математического моделирования

Сфера применения методов моделирования различных уровней Уровень моделирования Сфера применения Макроуровень Схемы территориального планирования субъектов федерации и муниципальных районов; проекты развития дорожной сети; стратегии грузо- и пассажироперевозок Мезоуровень Генеральные планы городов; комплексные транспортные схемы; проекты планировки территории (уровень крупных планировочных образований); проекты комплексной оценки территории Микроуровень Архитектурно-строительные проекты; проекты планировки территории (уровень квартала); схемы организации движения на перекрестках и в узлах; решение задач оперативного управления транспортными системами на локальном уровне; генеральные планы городов и комплексные транспортные схемы (как вспомогательный инструмент)

Сравнительная таблица результатов расчетов Код варианта Ед. Сектор A 0400 A 1502 Протяженность сети улиц км 3059 3452 Общий объем передвижений тыс. физ. ед. 165 272 Средние затраты времени на передвижения мин 82, 4 92, 0 СЗ 150 172 С 167 193 Изменение среднего времени достижения центра вследствие проц. В 193 233 задержек на сети Ю 153 185 ЮЗ 154 142 СЗ 58 73 С 85 115 Изменение среднего времени достижения города вследствие проц. В 157 303 задержек на сети Ю 171 283 ЮЗ 133 113 Максимальный поток на уличной сети тыс. физ. ед. 4, 43 5, 52 Код дуги, на которой наблюдается максимальный поток 1 ЛТМ 1 Н 1 АРМ 1 Транспортная работа тыс. авт-км 2376, 88 4503, 06 Удельная нагрузка тыс. авт/км 0, 78 1, 30 Объем въезда в центр города по сети тыс. физ. ед. 49, 22 65, 22 Объем въезда в центр города по сети тыс. физ. ед. 49, 22 44, 17 Объем выезда из центра города по сети тыс. физ. ед. 31, 06 40, 69 Объем выезда из центра города по сети тыс. физ. ед. 31, 06 27, 25

Укрупненная схема моделирования в территориально-транспортном планировании

Постановка задачи расчета матриц корреспонденций xij ln(yij/xij) => max (1) i, j xij = Pi, i=1, …, nr (2) j xij = Qj, j=1, …, nr (3) i xij 0. i, j – номера транспортных районов, xij – элементы искомых матриц корреспонденций, xij ln (yij/xij) – «взвешенная» энтропия распределения, Pi – объем отправлений из района i, Qj – объем прибытий в район j. Pi = Qj. yij = exp (-γtij) tij – затраты времени на передвижение из района i в район j

«Кривая расселения» СПб с учетом ограничений 30000 25000 20000 15000 10000 5000 0 10 20 30 40 50 60 70 80 количество корреспондентов, пасс. / затраты времени на передвижения, мин.

Варианты «кривых расселения» 7000 5000 6000 4000 5000 3000 4000 3000 2000 1000 0 20 40 60 80 7000 2500 6000 2000 5000 4000 1500 3000 1000 2000 500 1000 0 0 20 40 60 80

Районы отправления Матрица объемов Северо Юго- Центр Север Восток Юг Итого -Запад Запад пассажирских Центр 100, 3 34, 0 25, 5 29, 1 27, 5 246, 6 межрайонных Северо- Районы прибытия 5, 4 81, 0 17, 6 1, 7 1, 4 3, 4 110, 5 Запад корреспонденций, С Север 11, 3 19, 7 95, 9 11, 9 3, 9 2, 9 145, 5 Восток 6, 2 3, 2 13, 9 69, 7 17, 1 3, 1 113, 3 -Петербурга, Юг 15, 5 4, 3 6, 3 21, 7 230, 1 33, 5 311, 4 тыс. пасс. в час Юго-Запад 12, 8 4, 8 3, 5 3, 6 21, 5 130, 4 176, 6 Итого 151, 6 143, 3 171, 2 134, 1 303, 1 200, 8 1104, 0 Матрица затрат Районы отправления времени на Центр Северо Север Восток Юг Юго- Итого -Запад Запад осуществление Центр 29, 4 56, 8 55, 5 53, 1 62, 1 63, 3 46, 5 Северо- Районы прибытия пассажирских Запад 49, 4 30, 6 53, 0 76, 1 96, 5 92, 4 38, 5 Север 44, 6 53, 2 31, 0 52, 8 82, 3 87, 8 39, 3 межрайонных Восток 52, 5 76, 0 54, 5 27, 7 60, 9 85, 1 40, 3 корреспонденций в Юг 47, 4 81, 7 75, 9 53, 4 33, 9 61, 5 40, 4 Юго-Запад 44, 7 76, 8 78, 2 71, 9 61, 5 33, 6 40, 6 С-Петербурге, мин Итого 35, 3 43, 3 42, 7 40, 7 41, 0 44, 9 41, 5

Сравнение подходов к расчету матриц корреспонденций Метод расчета матриц Сетевой метод Досетевой метод межрайонных (модель сетевого уровня) (модель досетевого уровня) передвижений Подход к определению С учетом скоростных параметров На основе среднего уровня затрат времени между элементов транспортной сети транспортного обслуживания пунктами отправления и прибытия Факторы, влияющие на v Взаиморасположение распределение потокообразующих и корреспонденций потокопоглощающих центров v Конфигурация и параметры v Поведенческие факторы транспортной сети (функция тяготения)) v Поведенческие факторы (функция тяготения)

Система транспортного районирования СПб (фрагмент)