Решение локальных проблем адаптации транспортной инфраструктуры в условиях развития крупного города и его агломерации

   В работе рассматриваются вопросы адаптации локальных объектов транспортной инфраструктуры города в условиях развития транспортной системы, обусловленного ростом жилищного строительства, вводом крупных транспортных объектов и, как следствие, повышением интенсивности движения. Формулируется проблема идентификации критических объектов, существенно осложняющих транспортную ситуацию на фоне развития города, и, соответственно, задача параметрической и структурной адаптации этих объектов к новым условиям. Подобные задачи актуальны, поскольку регулярно возникают на уровне муниципальных служб. Развитие транспортной системы представляет собой одну из важнейших задач в городском хозяйстве.
   Эволюционный подход к развитию транспортной системы крупных городов заставляет обратиться к эволюционным методам для оптимизации сложных систем. Инструментом для решения подобных проблем служит имитационное моделирование транспортной системы на локальном уровне (микромоделирование) вместе с методами решения экстремальных задач на транспортных графах. Формулируется задача выделения локальной транспортной сети, находящейся в зоне влияния критического объекта, как задача определения максимально сильно связного графа. Используются оценки пропускной способности транспортной подсистемы для выделенной пары узлов. Для поиска альтернатив комплексов мероприятий с адаптацией критического объекта в пространстве применяются методы планирования экстремальных экспериментов на имитационной транспортной модели. Другой подход использует алгоритмы поиска максимального потока в транспортном графе. Предлагаются варианты методов решения задач по выбору эффективных комплексов мероприятий, направленных на удовлетворение баланса транспортного спроса и предложения. Эти методы учитывают высокую комбинаторную сложность такого класса задач. В качестве одного из возможных вариантов поиска с адаптацией предлагается модификация симплексного поиска в булевом пространстве. Показана эффективность такого метода в условиях высокой трудоемкости вычисления целевой функции. Предлагаемые подходы иллюстрируются на конкретных задачах реконструкции транспортной сети крупного города.
   Результаты исследования могут быть использованы муниципальными службами для принятия решений по развитию транспортной системы города, а также для определения приоритетных направлений в работе по улучшению транспортной ситуации.

1. Трофименко Ю. В., Якимов М. Р. Транспортное планирование: формирование эффективных транспортных систем крупных городов : монография. Москва : Логос, 2013. 464 с.

2. Транспортное планирование и моделирование : сборник трудов Международной научно-практической конференции (26–27 мая 2016 г.) / Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет. Санкт-Петербург : СПбГАСУ, 2016. 160 с.

3. Якимов М. Р., Попов Ю. А. Транспортное планирование: практические рекомендации по созданию транспортных моделей городов в программном комплексе PTV Vision® VISUM : монография. Москва : Логос, 2014. 200 с.

4. Введение в математическое моделирование транспортных потоков / А. В. Гасников, С. Л. Кленов, Е. А. Нурминский [и др.] ; под ред. А. В. Гасникова. Москва : Московский физико-технический институт (государственный университет), 2010. 360 с.

5. Харари Фрэнк. Теория графов / перевод с английского и предисловие В. П. Козырева ; под редакцией Г. П. Гаврилова. 2-е изд. Москва : УРСС, 2003. 300 с.

6. Германчук М. С., Козлова М. Г., Лукьяненко В. А. Псевдобулевые модели условной оптимизации для класса задач многих коммивояжеров // Автоматика и телемеханика. 2021. № 10. С. 25–45.

7. Алгоритмы: построение и анализ / Томас Кормен [и др.] ; [под редакцией И. В. Красикова ; перевод с английского И. В. Красикова, Н. А. Ореховой, В. Н. Романова]. 2-е изд. Москва [и др.] : Вильямс, 2012. 1290 с.

8. Басакер Р., Саати Т. Конечные графы и сети / перевод с английского В. Н. Буркова, С. Е. Ловецкого, В. Б. Соколова ; под редакцией А. И. Теймана. Москва : Наука, 1974. 366 с.

9. Налимов В. В. Теория эксперимента. Москва : Наука, 1971. 208 с.