Аналіз методів моделювання транспортних потоків та оцінка їх ефективності
Автор: Скарбек Віталій Ігорович
Кваліфікаційний рівень: магістр (ОНП)
Спеціальність: Розумний транспорт і логістика для міст (освітньо-наукова програма)
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Моделювання транспортних потоків є одним із основних методів дослідження дорожнього руху, суть якого полягає у застосуванні математичних рівнянь або фізичних явищ для опису транспортних систем та технологій [1]. Поряд із натурним дослідженнями та документальним вивченням, він дозволяє встановити існуючі та прогнозовані тенденції, які грунтуються на аналізі великих обсягів даних про параметри та показники транспортних систем [2]. На цей час у теорії та на практиці відомо велику кількість методів та методик застосування моделювання руху. Більшість із них грунтуються на вивченні взаємодії між окремими транспортними засобами у транспортних потоках, оцінюванні впливу чинників середовища руху на закономірності у транспортних процесах та системах, визначенні поведінкових особливостей учасників дорожнього руху тощо [2–4]. Особливої популярності набуло імітаційне моделювання, суть якого полягає у створенні спеціалізованих програмних продуктів з метою подальшої симуляції з визначення існуючого та перспективного стану транспортних кореспонденцій, розроблення ефективних систем управління дорожнім рухом, впровадження інтелектуальних транспортних систем, моделюванні забруднення навколишнього середовища викидами відпрацьованих газів та шумового забруднення [5]. Для створення якісної транспортної моделі необхідно володіти великими масивами початкових даних, до яких відносять: інтенсивність та напрямки руху транспортних потоків, пішохідні та пасажирські кореспонденції, геометричні параметри вулично-дорожньої мережі, пропускну здатність шляхів сполучення, склад транспортного потоку тощо [4–6]. У першому розділі цієї магістерської роботи розглянуто переваги, недоліки та приклади застосування різноманітних спеціалізованих програмних продуктів, які використовуються для моделювання транспортних систем та процесів на мікроскопічному, мезоскопічному та мікроскопічному рівнях. Основну увагу зосереджено на середовищі для моделювання PTV VISSIM, яке найчастіше використовується для мікроскопічного моделювання управління дорожнім рухом на міських вулицях та їх перехрестях. Другий розділ розглядає етапи створення транспортних моделей, їх калібрування та верифікацію, а також визначення адекватності результатів моделювання, яке має підтверджувати кореляцію між експериментальними та модельованими значеннями. Третій розділ дослідження грунтується на апробації методів моделювання у реальному середовищі руху, яку проведено на окремих ділянках вулично-дорожньої мережі міста Львова з метою тримання таких показників у транспортних потоках, як тривалість проїзду одним транспортних засобом регульованого перехрестя, максимальної довжини черги, яка може утворюватися за різної величини інтенсивності руху тощо. Загальним результатом цього дослідження є визначення часових характеристик затримки руху та геометричних параметрів черги транспортних засобів на регульованих ділянках вулично-дорожньої мережі. Об’єкт дослідження – регульовані ділянки вулично-дорожньої мережі. Предмет дослідження – закономірності зміни показників затримки руху на регульованих ділянках вулично-дорожньої мережі. Метою роботи є визначення закономірностей зміни затримки на регульованих ділянках вулично-дорожньої мережі із використанням методів імітаційного моделювання. Для досягнення поставленої мети слід розв’язати такі завдання: 1. Проаналізувати методи моделювання транспортних потоків, грунтуючись на існуючих теоретичних дослідження та виходячи із світової практики. 2. Визначити основні чинники, які є початковими даними для створення адекватних транспортних моделей. 3. Обгрунтувати методику створення, калібрування та верифікації транспортних моделей в імітаційних спеціалізованих програмних середовищах. 4. Провести натурні дослідження показників транспортного потоку та вимірювання геометричних параметрів проїзної частини. 5. Провести імітаційне моделювання процесу руху транспортних потоків на міських вулицях. Ключові слова: моделювання руху, транспортна модель, пропускна здатність, інтенсивність руху, склад транспортного потоку, затримка руху, імітаційна модель, прогнозування руху. Перелік використаних літературних джерел. 1. Гаврилов Е.В., Дмитриченко М.Ф., Доля В.К., Лановий О.Т., Линник І.Е., Поліщук В.П. (2007). Системологія на транспорті. Організація дорожнього руху. М.Ф. Дмитриченко. Київ 2. Поліщук В.П., Бакуліч О.О., Дзюба О.П., Єресов В.І. (2012). Організація та регулювання дорожнього руху. Поліщука В.П. Київ: Знання України. 3. Врубель, Ю. А. (2003). Потери в дорожном движении. Минск : БНТУ. 4. Врубель, Ю. А., Капский, Д.В., Кот Е.Н. (2006). Определение потерь в дорожном движении.огр. Минск: БНТУ. 5. Гаврилов Е.В., Дмитриченко М.Ф., Доля В.К., Лановий О.Т., Линник І.Е., Поліщук В.П. (2007). Системологія на транспорті. Технологія наукових досліджень і технічної творчості. М. Ф. Дмитриченко. Київ: Знання України. 6. Споруди транспорту. Вулиці та дороги населених пунктів. (2018). ДБН В.2.3-5-2018. Національний стандарт України. Київ: Міністерство регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства України.