vestifmИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-математических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physics and Mathematics Series1561-24302524-2415The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-2430-2023-59-3-253-264vestifm-735Research ArticleИНФОРМАТИКАINFORMATICSИсследование влияния параметров транспортной модели на результаты расчетов пассажиропотоков (на примере Санкт-Петербурга)Studying the influence of transport model parameters on the results of passenger traffic calculations (using the case of St. Petersburg)БулычеваН. В.BulychevaN. V.

Нэля Васильевна Булычева, старший научный сотрудник

190013

ул. Серпуховская, 38

Санкт-Петербург

Nelya V. Bulycheva, Senior Researcher

190013

38, Serpukhovskaya Str.

St. Petersburg

bul45@mail.ruКапскийД. В.KapskiD. V.

Денис Васильевич Капский, доктор технических наук, доцент, заместитель председателя

220072

пр. Независимости, 66

Минск

Denis V. Kapski, Dr. Sc. (Engineering), Associate Professor, Vice-Chairman

220072

66, Nezavisimosti Ave.

Minsk

kapskii@vak.gov.byЛосинЛ. А.LosinL. A.

Леонид Андреевич Лосин, кандидат технических наук, заведующий лабораторией

190013

ул. Серпуховская, 38

Санкт-Петербург

Leonid A. Losin, Ph. D. (Engineering), Head of the Laboratory

190013

38, Serpukhovskaya Str.

St. Petersburg

nipigrad@yandex.ruИнститут проблем региональной экономики Российской академии наукInstitute for Regional Economic Studies of the Russian Academy of SciencesВысшая аттестационная комиссия Республики БеларусьHigher Attestation Commission of the Republic of Belarus202303102023593253264Copyright © Булычева Н.В., Капский Д.В., Лосин Л.А., 20232023Булычева Н.В., Капский Д.В., Лосин Л.А.Bulycheva N.V., Kapski D.V., Losin L.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestifm.belnauka.by/jour/article/view/735

   Исследуются методы математического моделирования, применяемые в транспортном и градостроительном планировании. Разработана математическая модель совместного расчета интенсивности пассажирских и транспортных потоков в городских агломерациях с использованием транспортного графа, проведена оценка влияния ее ограничений на параметры функционирования подсистем индивидуального и общественного транспорта в масштабе города (городской агломерации). Для верификации модели проведен ряд экспериментальных расчетов на примере транспортной системы Санкт-Петербургской агломерации. Полученные результаты могут быть использованы при проведении исследований в сфере градостроительства и транспортного планирования, а также при обосновании проектных решений в городах.

   This study focuses on the development of mathematical modelling methods for transport and urban planning. The current research focuses on an innovative mathematical model for simultaneous calculation of passenger and transport flow intensity in urban agglomerations using a common transport graph. An assessment of the model limitation impact on the parameters of individual and public transportation systems in a city (urban agglomeration) is conducted. To verify the model, several experimental calculations are performed for the transport system of the St. Petersburg agglomeration. The model presented by the authors can be used in scientific research in urban and transport planning and in the development of design solutions in cities.

транспортная системаагломерацияобщественный транспортмоделированиематрица корреспонденцийпассажиропотокtransport systemagglomerationpublic transportmodellingmatrix of correspondencespassenger trafficReferencesКомплексное моделирование потоков общественного и индивидуального транспорта / В. П. Федоров [и др.] // Социально-экономические проблемы развития транспортных систем городов и зон их влияния : материалы XI Междунар. науч.-практ. конф. – Екатеринбург, 2005. – С. 19–22.Fyodorov V. P., Pahomova O. M., Losin L. A., Bulycheva N. V. Comprehensive modelling of the public and individual transport flows. Sotsial’no-ekonomicheskie problemy razvitiya transportnykh sistem gorodov i zon ikh vliyaniya : materialy XI Mezhdunarodnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii [Social and economic problems of city transport systems and their influence development. Materials of the XI International scientific and practical conference]. Yekaterinburg, 2005, pp. 19–22 (in Russian).Якимов, М. Р. Транспортное планирование: создание транспортных моделей городов / М. Р. Якимов. – М.: Логос, 2013. – 188 с.Yakimov M. R. Transport Planning: creating transport models of cities. Moscow, Logos Publ., 2013. 188 p. (in Russian).Гасников, А. В. О трехстадийной версии модели стационарной динамики транспортных потоков / А. В. Гасников [и др.] // Мат. моделирование. – 2014. – Т. 26, № 6. – С. 34–70.Gasnikov A. V., Dorn Yu. V., Nesterov Yu. E., Shpirko S. V. On the three-stage version of stable dynamic model. Matematicheskoe modelirovanie = Mathematical Modeling, 2014, vol. 26, no. 6, pp. 34–70 (in Russian).Корягин, М. Е. Оптимальное соотношение общественного и легкового транспорта при перевозках населения в городах / М. Е. Корягин // Информационные технологии и математическое моделирование : материалы VII Всерос. науч.-практ. конф. – Томск, 2008. – Ч. 2. – С. 27–30.Koryagin M. E. Optimal ratio of public and individual transport for transportation of the population in cities. Informatsionnye tekhnologii i matematicheskoe modelirovanie : materialy VII Vserossiiskoi nauchno-prakticheskoi konferentsii. Ch. 2 [Information technologies and mathematical modeling. Materials of the VII All-Russian scientific and practical conference. Part 2]. Tomsk, 2008, pp. 27–30 (in Russian).Лосин, Л. А. Петербургский опыт построения информационно-программного комплекса для решения транспортно-градостроительных задач / Л. А. Лосин // Социально-экономические проблемы развития и функционирования транспортных систем городов и зон их влияния : материалы XXIII Междунар. науч.-практ. конф. – Минск, 2017. – С. 88–95.Losin L. A. Designing of software complex for the solving of transport and urban problems in St. Petersburg. Sotsial’no-ekonomicheskie problemy razvitiya i funktsionirovaniya transportnykh sistem gorodov i zon ikh vliyaniya : materialy XXIII Mezhdunar. nauch.-prakt. konf. [Social and Economic Problems of City Transport Systems and Their Influence Areas Development and Functioning]. Minsk, 2017, pp. 88–95 (in Russian).Экономико-математические исследования: математические модели и информационные технологии : сб. тр. Санкт-Петербургского экон.-мат. ин-та РАН. – СПб.: Нестор-История, 2015. – Вып. 9: Математические модели в исследовании процессов развития городской среды. – 84 с.Economic and mathematical research: mathematical models and information technologies. Proceedings of the St. Petersburg Economic and Mathematical Institute of the Russian Academy of Sciences. Iss. 9. Mathematical models in the study of urban environment development processes. St. Petersburg, Nestor-istoriya Publ., 2015. 84 p. (in Russian).Мягков, В. Н. Математическое обеспечение градостроительного проектирования / В. Н. Мягков, Н. С. Пальчиков, В. П. Федоров. – Л.: Наука, Ленингр. отд-ние, 1989. – 145 с.Myagkov V. N., Palchikov N. S., Fyodorov V. P. Mathematical Support of Urban Planning. Leningrad, Nauka Publ., 1989. 145 p. (in Russian).Федоров, В. П. Математическая модель формирования пассажиропотоков / В. П. Федоров // Изв. АН СССР. Техн. кибернетика. – 1974. – № 4. – С. 17–26.Fyodorov V. P. Mathematical model of passenger traffic formation. Izvestiya Akademii nauk SSSR. Seriya Tekhnicheskaya kibernetika [Technical Сybernetics of the USSR. Izvestiya], 1974, no. 4, pp. 17–26 (in Russian).Питтель, Б. Г. Одна простейшая вероятностная модель коллективного поведения / Б. Г. Питтель // Проблемы передачи информации – 1967. – Т. 3, вып. 3. – С. 37–52.Pittel B. G. One simple probabilistic model of collective behavior. Problemy peredachi informatsii = Problems of Information Transmission, 1967, vol. 3, no. 3, pp. 37–52 (in Russian).Erlander, S. The Gravity Model in Transportation Analysis: theory and extensions / S. Erlander, N. F. Stewart. – Utrecht: VSP, 1990. – 226 p.Erlander S., Stewart N. F. The Gravity Model in Transportation Analysis: theory and extensions. Utrecht, VSP, 1990. 226 p.Лосин, Л. А. Исследование влияния стоимости проезда на транспортный спрос методом математического моделирования / Л. А. Лосин, Н. В. Булычева // Бюл. результатов науч. исслед. – 2022. – Вып. 2. – С. 179–194. doi: 10.20295/2223-9987-2022-2-179-194Losin L. A., Bulycheva N. V. The Research of Fare Impact on Transport Demand by Mathematical Modeling. Byulleten’ rezul’tatov nauchnykh issledovanii = Bulletin of Scientific Research Results, 2022, iss. 2, pp. 179–194 (in Russian). doi: 10.20295/2223-9987-2022-2-179-194Шелейховский, Г. В. Транспортные основания композиции городского плана / Г. В. Шелейховский. – Л.: Гипрогор, 1936. – 150 с.Sheleikhovski G. V. Transport Bases of the City Plan Composition. Leningrad, Giprogor Publ., 1936. 150 p. (in Russian).Шестеров, Е. А. Актуальность научного наследия М. С. Фишельсона для решения задач транспортного планирования / Е. А. Шестеров, Н. А. Калюжный, Л. А. Лосин // Вестн. гражд. инженеров. – 2020. – Вып. 2 (79). – С. 45–50. doi: 10.23968/1999-5571-2020-17-2-45-50Shesterov E. A., Kalyuzhny N. A., Losin L. A. The relevanceof the scientific heritage of M. S. Fishelson for solving problems of transport planning. Vestnik grazhdanskikh inzhenerov = Bulletin of Civil Engineers, 2020, vol. 17, no. 2, pp. 45–50 (in Russian). doi: 10.23968/1999-5571-2020-17-2-45-50Капский, Д. В. Транспорт в планировке городов : учеб.-метод. пособие : в 10 ч. / Д. В. Капский, Л. А. Лосин. – Минск: БНТУ, 2019. – Ч. 1: Транспортное планирование: математическое моделирование. – 94 с.Kapski D. V., Losin L. A. Transport in Urban Planning. Part 1. Transport Planning: Mathematical Modeling. Minsk, Belarusian National Technical University, 2019. 94 p. (in Russian).Wardrop, J. Road Paper. Some theoretical aspects of road trafic research / J. Wardrop // Proceedings of the Institute of Civil Engineers. – 1952. – Vol. 1, iss. 3. – P. 325–362. doi: 10.1680/ipeds.1952.11259Wardrop J. Road Paper. Some theoretical aspects of road trafic research. Proceedings of the Institute of Civil Engineers, 1952, vol. 1, iss. 3, pp. 325–362. doi: 10.1680/ipeds.1952.11259Palma, A. de Optimization formulations and static equilibrium in congested transportation networks / A. de Palma, Y. Nesterov. – Louvain-la-Neuve, 1998. – 34 p.Palma A. de, Nesterov Y. Optimization Formulations and Static Equilibrium in Congested Transportation Networks. Louvain-la-Neuve, Belgium, 1998. 34 p.Knight, F. H. Some Fallacies in the Interpretation of Social Costs / F. H. Knight // Q. J. Econ. – 1924. – Vol. 38, № 4. – P. 582–606. doi: 10.2307/1884592Knight F. H. Some Fallacies in the Interpretation of Social Costs. Quarterly Journal of Economics, 1924. vol. 38, no. 4, pp. 582–606. doi: 10.2307/1884592Beckmann, M. J. Studies in the Economics of Transportation / M. J. Beckmann, C. B. McGuire, C. B. Winsten. – New Haven: Yale University Press, 1956. – 232 p.Beckmann M. J., McGuire C. B., Winsten C. B. Studies in the Economics of Transportation. New Haven, Yale University Press, 1956. 232 p.Питтель, Б. Г. Математическая модель прогноза пассажиропотоков в городской транспортной сети / Б. Г. Питтель, В. П. Федоров // Экономика и мат. методы. – 1969. – Т. 5, № 5. – С. 744–757.Pittel B. G., Fyodorov V. P. Mathematical model of passenger traffic forecast in the urban transport network. Ekonomika i matematicheskie metody = Economics and Mathematical Methods, 1969, vol. 5, no. 5, pp. 744–757 (in Russian).Мовшович, С. М. Последовательное проектирование и покоординатная минимизация при решении задач выпуклого программирования / С. М. Мовшович // Экономика и мат. методы. – 1976. – Т. 12, № 3. – С. 551–557.Movshovich S. M. Coherent design and coordinate minimization in solving convex programming problems. Ekonomika i matematicheskie metody = Economics and Mathematical Methods, 1976, vol. 12, no. 3, pp. 551–557 (in Russian).Эрроу, К. Исследования по линейному и нелинейному программированию: пер. с англ. / К. Эрроу, Л. Гурвиц, Х. Удзава. – М.: Изд-во иностр. лит., 1962. – 334 с.Arrow K., Gurvitz L., Uzava H. Studies of Linear and Nonlinear Programming. Palo Alto, Stanford University Press, 1958.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.