Секция1: «системные вопросы развития транспорта в россии»
Скачать 2.51 Mb.
|
Система указателей выбора маршрута, обеспечивающая в транспортной сети поток минимальной стоимостиРассмотрим классическую задачу построения потока минимальной стоимости в некотором взвешенном графе с ограничениями на пропускные способности его ребер. Требуется определить такие маршруты между каждой парой вершин графа, чтобы все требуемые корреспонденции были выполнены, поток на каждом ребре графа не превышал бы максимально возможных значений, суммарный поток по всей сети при этом был бы минимальным. В таком виде задача является классической задачей линейного программирования. Она решается как общими методами линейного программирования, так для нее существуют и частные более эффективные методы, основанные на специфике постановки задачи. Основные подходы к ее решению были выработаны в 60-70 годах прошлого столетия. Ее значимость как для практики, так и для теории не вызывает возражений. Рассмотрим теперь несколько видоизмененную задачу построения потока минимальной стоимости. Предположим, что нам не известна матрица корреспонденций, т.е. неизвестно, какова интенсивность потока из одной вершины графа в другую. Предположим также, что мы не можем назначать маршруты для каждой корреспонденции. Субъекты потока в каждой вершине делают это сами, исходя из собственной выгоды. При этом они выбирают такой маршрут, который имеет минимальную стоимость или стоимость, близкую (в некотором смысле) к минимальной. Другими словами система является частично децентрализованной по принятию решений. Понятно, что если каждый участник движения не учитывает действия других участников движения, то это может привести к нарушению ограничений по пропускным способностям отдельных ребер, и, в конечном итоге к пробкам и невозможности осуществления запланированных корреспонденций. Чтобы такого не происходило, некоторый орган управления сетью или центральный оператор имеет возможность воздействовать на потоки введением некоторых дополнительных весовых коэффициентов на стоимость ребер. Увеличивая на тех или иных маршрутах стоимости входящих в него ребер, оператор может стимулировать перетекание потоков с одних маршрутов на другие, менее загруженные. Понятно, что каждый набор весов для всех ребер графа полностью определяет стоимость любого маршрута в графе и, тем самым, полностью определяет маршруты, которые субъекты потока будут выбирать для осуществления своих корреспонденций, исходя из своих предпочтений. Другими словами набор весов полностью определяет поток в графе. При этом допускается, чтобы такой поток мог нарушать ограничения по пропускным способностям графа. Ставится следующая задача управления. Требуется выбрать такие дополнительные веса для ребер графа, чтобы
Такая постановка задачи часто встречается на практике. В качестве примера рассмотрим автомобильные потоки в современных мегаполисах. Управляющим воздействиями могут служить длительности светофоров, стоимость маршрута оценивается по времени маршрута. Можно рассмотреть похожие задачи на железнодорожном транспорте, трубопроводном и др. Ценность такой постановки задачи обуславливается требованиями децентрализации управления сетями и создание в них рыночных условий для конкурирующих субъектов хозяйствования. Как известно, в настоящее время все крупные транспортные сети признаются в мировой экономической литературе как естественные монополии, что приводит к централизованным формам управления и, как следствие, к завышенным тарифам. Предложенный метод может быть использован как один из подходов для развития конкурентных отношений при использовании сетевой инфраструктуры. Неизвестная матрица корреспонденций часто встречается на практике. Так, до сих пор матрица корреспонденций пассажирских потоков на Московском метрополитене или автомобильных потоков в Москве известна очень приблизительно. Исследования, которые бы позволяли бы ее уточнить, достаточно дороги и требуют привлечения большого числа различных ресурсов. Это общая проблема всех транспортных систем, где субъекты потока имеют возможность выбрать маршрут самостоятельно. Более того, в ряде задач подвергается сомнению само существование такого понятия в ее классическом понимании. Это приводит к тому, что определение матрицы корреспонденций превращается в гораздо более сложную проблему и главное, более дорогую задачу, чем само нахождение потока минимальной стоимости. Использование предложенного подхода позволяет обойти эту задачу. Исследования были выполнены при финансовой поддержке программы №15 ОЭММПУ РАН “Проблемы анализа и синтеза интегрированных систем управления для сложных объектов, функционирующих в условиях неопределенности”. Литература Бобрик П.П. Моделирование распределения потоков в транспортных сетях по нескольким альтернативным маршрутам. Журнал «Транспорт: наука, техника, управление», 1995 г, №9. М., Изд-во ВИНИТИ. Бобрик П.П. Управление независимыми субъектами потока с помощью метода итерационных модификаций транспортной сети. Тезисы докладов конференции "Научно-технический прогресс на транспорте в ХХ1 веке". Москва, октябрь 2001. Бобрик П.П. Навигация в регулярных транспортных сетях. Труды конференции 14-ой Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам, из-во ГНЦ РФ ЦНИИ "Элетроприбор", С-Петербург,2007, ISBN 978-5-900780-67-2, стр. 218. Бобрик П.П. Об одном методе управления транспортными потоками. Труды 4 международной конференции "Идентификация систем и задачи управления" SICPRO-07., из-во ИПУ, Москва, 2007, докл. 4204. 28. Бобрик П.П., Институт проблем транспорта РАН |
Похожие:
 |  | При этом сеть автомобильных дорог наряду с парком коммерческих автомобилей используется также автомобилями, находящимися в личном... | |
| Особенности развития железнодорожного транспорта в национальной экономике России | | Учебная дисциплина История и перспективы развития железнодорожного транспорта России |
| Системные проблемы надёжности, качества, компьютерного моделирования, информационных и электронных технологий в инновационных проектах... | | «Системные меры направленные на обеспечение высокого уровня управляемости безопасностью движения поездов для филиалов ОАО «Российские... |
| Настоящие Правила разработаны в соответствии со статьей 3 Федерального закона от 10 января 2003 г. №18-фз "Устав железнодорожного... | | Дистанционные материалы стажировки педагогов дошкольного образования Ульяновской области по программе «Системные обновления дошкольного... |
| В югре открылась общероссийская конференция «Пенсионная система России в свете современного законодательства: текущие вопросы и перспективы... | | Федеральное государственное бюджетное учреждение «Сибирский Федеральный научно-клинический центр Федерального медико-биологического... |