Розподілення транспортних потоків на вулично-дорожній мережі міста шляхом визначення альтернативного маршруту

Abstract

В основу роботи покладені теоретичні дослідження, які дозволяють вирішити задачі розподілу транспортних потоків по вулично-дорожній мережі міст із мінімальними часовими витратами під час переміщення транспортних засобів за певним маршрутом. Розроблена і теоретично обґрунтована методологія побудови моделі розподілення транспортних потоків по вулично-дорожній мережі, що базується на концепції відповідності якісних і кількісних показників елементів вулично-дорожньої мережі («вузьких місць»), які виступають як два суміжні вузли, що забезпечують переміщення відповідно до визначеного району міста. Розглядається методика опису вулично-дорожньої мережі міста подібно до стисненого графу, на якому кожна вершина характеризується як «вузьке місце», яке включає в себе усі суміжні вузли, через які транспортні засоби направляються до виділеної вершини. Така модель чітко вказує на певну кількість альтернативних маршрутів і наявність можливих вулиць-дублерів, які дозволять перерозподілити транспортні потоки у разі виникнення складної ситуації на одному з напрямків руху. На основі використання методу кліткової дискретизації графу розроблена схема вулично-дорожньої мережі міста Києва. Запропоновано визначати кількість можливих маршрутів руху шляхом аналізу існуючих транспортних зв’язків між районами міста, враховуючи особливості внутрішньорайонних, зовнішніх або транзитних переміщень. Модель взаємозв’язку «вузьких місць» на вулично-дорожній мережі міста дозволяє отримати оцінку важливості «вузького місця», а саме його навантаження, близькість та ступінь зв’язності. Відповідна модель вулично-дорожньої мережі дозволяє визначити мінімальну кількість входів і виходів для транспортних потоків під час переміщення між районами міста.

The work is based on theoretical studies allowing solving problems of traffic flows distribution on city street network with minimal time required for moving vehicles on a certain route. The methodology of modelling the traffic flows distribution in the street network, based on the concept of correspondence of qualitative and quantitative indicators of the street network elements (“bottlenecks”), acting as two adjacent nodes, providing the traffic to defined city district, is developed. The street network description technique is considered in the form of a compressed graph, in which each vertex is characterized as a “narrow place”, which includes all adjacent nodes, through which the vehicles are directed to the defined vertex. This model clearly indicates a certain number of alternative routes and the availability of possible street-doubles, which will allow redistributing traffic flows in the event of a difficult situation in one of the traffic directions. The street network of Kiev was developed on the basis of the method of cell sampling of a graph. It is proposed to determine the number of possible routes by considering the existing transport links between the city districts, taking into account the peculiarity of internally district, interdistrict or transit traffic. The model of the “bottlenecks” interconnection in the city street network allows us to assess the importance of the bottleneck, namely its workload, proximity and connectivity degree. Such street network model points to the minimum number of entrances and exits for traffic flows.