МОДЕЛИРОВАНИЕ МОДЕРНИЗАЦИИ ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ В РАЗРАБОТКЕ ГЕНЕРАЛЬНОГО ПЛАНА ГОРОДА

Аннотация
Введение 3
1 Теоретические подходы к описанию транспортных потоков 6
1.1 Постановка задачи 6
1.2 Экономическое обоснование 8
1.3 Формирование матрицы корреспонденций 10
1.4 Задача транспортного равновесия 12
1.5 Парадоксы транспортного равновесия 16
1.6 Описание транспортных потоков посредством многослойного графа 18
1.7 Муравьиный алгоритм при описании транспортного потока 19
2 Методы моделирования транспортных потоков 23
2.1 Описание элементов модели 23
2.2 Макроскопические модели транспортных потоков 26
2.3 Микроскопическое моделирование транспортных потоков 32
2.4 Дискретное микроскопическое моделирование транспортных потоков 35
2.5 Подходы к интермодальному проектированию сетей 37
3 Моделирование транспортной сети города Томск 38
3.1 Постановка задачи 38
3.2 Формирование матрицы корреспонденций 38
3.3 Формирование графа улично-дорожной сети 48
3.4 Поиск пропускных способностей участков улично-дорожной сети 52
3.5 Расчет стоимости перемещения между транспортными районами 54
3.6 Валидация модели 55
3.7 Экономическое выражение оптимального модернизационного решения 55
Заключение 60
Список использованных источников и литературы 62
Приложение А 67
Приложение Б 74
Купить

Дорожные сети играют важнейшую роль в экономике. Они являются неотъемлемой частью городов, агломераций, мегалополисов и больших территориальных образований. При помощи дорожных сетей реализуется сразу несколько сфер жизни общества. К при - меру, реализация социальной и экономической сфер заключается в передвижении горо - жан к месту учебы, работы, объектам здравоохранения и т. д. Реализация экономической сферы заключается в доставке товаров в магазины, сырья на производство и пр.
Актуальность темы исследования, таким образом, обусловлена важностью оптими­зации городских дорожных сетей, поскольку они прямо влияют на экономику городов, и, как следствие, на экономику страны. Кроме того, оптимально организованная сеть позво - ляет достичь существенной экономии практически во всех сферах деятельности людей, вопрос модернизации транспортной сети также следует рассматривать с целью экономии средств при ее реализации. Следует отметить, что во многих городах Российской Федера­ции дорожные сети устроены не оптимально. Они не выполняют существующих нормати­вов, не могут обеспечить скорость, с которой, жители должны добираться до условного центра города. Такое состояние негативно сказывается на социальной и экономической жизни городов. Население вынуждено проводить существенную часть дня в дороге, гру­зовой транспорт может выполнить меньшее количество рейсов. В конечном итоге это приводит к тому, что население городов перестает расти, некоторые жители стремятся пе­реехать в другой регион, замедляется развитие города в целом. Это отнюдь не означает, что фактор неоптимального устройства дорожных сетей является основным, но следует принимать во внимание то, что он существует и оказывает некоторое влияние. Важно по - нимать, что задача построения оптимальной улично-дорожной сети (или модернизации существующей) неразрывно связана с функциональным зонированием территории. В рам - ках данной работы вопрос функционального зонирования территорий рассматривается косвенно, однако, при практической реализации генерального плана города задачи такого рода решаются, как правило одновременно.
Научная новизна исследования заключается в развитии методологии моделирова­ния транспортных потоков улично-дорожной сети, в частности, на уровне микромодели­рования и уровне макромоделирования.
Цель данной исследовательской работы состоит в построении экономического кри­терия эффективности плана модернизации городской транспортной сети.
Объект исследования - городская транспортная система.
Предмет исследования - критерии экономической эффективности модернизации транспортной инфраструктуры города на основе моделирования транспортных потоков.
Цель настоящей работы предусматривает решение следующих задач:
• изучить основные концепции теории игр;
• изучить теоретико-игровой подход в моделировании городских транспортных потоков;
• провести анализ моделей поведения игроков, то есть водителей и пассажиров частного и общественного транспорта;
• изучить применение теории гидравлических сетей в моделировании городских транс­портных потоков;
• исследовать моделирование транспортных потоков с помощью
теории экономического равновесия;
• исследование моделирования транспортных потоков с помощью муравьиного подхода;
• провести анализ приведенных выше концепций, выделить положительные и отрица­тельные аспекты тех или иных подходов;
• изучить экономические аспекты городской транспортной инфраструктуры;
• построить экономический критерий эффективности плана модернизации городской транспортной сети;
• применить полученные в результате исследования знания и умения на практике.
Для решения поставленных задач применялись следующие методы исследования:
• общетеоретические: анализ, синтез, классификация, дедукция, моделирование;
• практические: измерение, наблюдение, сравнение, сопоставление, методы теории игр, методы теории графов, методы теории гидравлических сетей.
Информационной основой для данной исследовательской работы выступили труды ученых в области экономики и математики. В процессе написания работы использовались материалы научных конференций по вопросам транспорта, экономики и теории игр, учеб­ные пособия по теории транспортных сетей, а также учебные материалы по экономико­математическим дисциплинам: «исследование операций», «математическое моделирова­ние и методы оптимизации», «теория игр».
Первая и вторая главы работы представляет собой теоретическую и аналитическую основу. В них подробно освещаются общие аспекты транспортных сетей, методы модели­рования транспортных потоков, равновесные ситуации. По каждому разделу делаются вы - воды. Третья глава представляет практическую часть работы. Она содержит описание ре­зультатов применения существующих методов на практике. Раскрываются такие этапы моделирования, как сбор данных, визуализация, формализация. Подробно описывается полученные результаты.
В заключении представлены общие выводы по теме данной выпускной квалифика­ционной работы.
Купить