Формирование и распределение пассажирских потоков на транспортной сети города

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ........... 4
1. Состояние вопроса и задачи исследования . . . . .12
1.1. Формирование транспортных сетей . . . . .12
1.2. Трудность сообщения ....... 19
1.3. Расчет корреспонденций ....... 23
1.4. Распределение корреспонденций между видами транспорта . 28
1.5. Распределение потоков по сети ...... 32
1.5.1. Распределение по одному кратчайшему пути ... 33
1.5.2. Распределение по нескольким путям .... 33
1.5.3. Распределение по множеству путей .... 57
1.6. Оценка транспортной сети ....... 67
Выводы по главе 1 ......... 70
2. Теория процессов формирования и распределения пассажирских потоков на транспортной сети города . . . . . . .71
2.1.Методика расчета пассажирских потоков . . . .71
2.2.Модель транспортной сети ....... 73
2.3.Критерий трудности сообщения . . . . . .75
2.4.Формирование пассажиропотоков ...... 82
2.5.Распредсление пассажиропотоков ...... 84
2.6.Технико-экономическая оценка вариантов . . . 106
Выводы по главе 2 . . . . . . . . .107
3. Экспериментальная проверка методики и алгоритмов расчета . 109
3.1 .Обследование потоков пассажиров и транспорта в г. Сочи и сравнение
результатов обследования с результатами расчета . . .109
3.2.Расчет распределения пассажиропотоков в г. Липецк . . 119
3.3.Совершенствование маршрутной системы общественного транспорта в районе Марьино ЮВАО г. Москвы . . . . .129
3.4.Алгоритм и программа для расчета пассажирских потоков . 138
3.5.Рекомендации по формированию и распределению пассажирских
потоков на транспортной сети города . . . . .155
Выводы по главе 3 . . . . . . . . .174
Общие выводы . . . . . . . . . .176
Список использованной литературы . . . . . .178
Приложения . . . . . . . . . 184
V
неоптимальному маршруту), которые потребуют пересчета (возрастает количество итераций). При расчете небольшой сети доля повторных проходов по сети невелика, однако при увеличении размера сети она значительно возрастает, что ведет к непропорциональному увеличению времени расчета. Преимуществом алгоритмов с неупорядоченным проходом ребер является максимальная простота выполнения одной итерации и минимальный расход памяти компьютера (одна итерация выполняется быстрее по сравнению с упорядоченным расчетом). Примерами алгоритмов расчета оптимальных маршрутов с неупорядоченным проходом ребер являются алгоритмы Форда и Мура.
Распространение получил алгоритм Форда, который применяется в программах расчета пассажиропотоков, созданных в различных организациях как научно-исследовательских, так и проектных [17, 48]. Наиболее удачной из этих программ следует признать программу, разработанную Яковлевым Л. Д., которая нашла широкое применение в практике проектирования. Но алгоритм Форда рассчитан для сетей с небольшим количеством пунктов. При увеличении размеров сети эффективность алгоритма Форда снижается, что вызывает необходимость использования более сложных алгоритмов с упорядоченным просмотром ребер.
Примером алгоритма расчета оптимальных маршрутов с упорядоченным проходом ребер является алгоритм Дийкстры и его модификации. Рассмотрим модифицированный алгоритм Дийкстры.
Для описания дерева кратчайших путей используем массив М размером (пхп)у где п - количество вершин графа, значение элемента массива Му (или ММ ) равно номеру ребра, по которому пассажир приехал в пункт у, начав движение из пункта /. Маршрут описывается последовательностью ориентированных ребер графа. Маршрут / —> у может содержать произвольное количество участков. Для определения всей последовательности узлов и ребер маршрута двигаемся от конечной точки
маршрута к начальной: у - текущая вершина, пока у * / выполняем действия: к = М[Ц] " номер текущего промежуточного ребра, по которому пассажир приехал в текущую вершину; текущей вершиной становится начальная вершина ребра к.
Для хранения текущих потенциалов пунктов используем массив Я размером (пхп), где п - количество вершин графа, значение элемента массива Пу (или Я/Уу7 ) равно трудности (дальность, время или стоимость) передвижения из пункта / в пункт у. Таким образом, одновременно с построением дерева кратчайших путей мы рассчитываем дальность, длительность или стоимость передвижения для каждой пары вершин (У,у).
Для предотвращения повторных проходов ребер графа используем набор активных вершин (массив свободных концов). В наборе активных вершин хранятся номера вершин, которые должны быть просмотрены на предстоящей итерации (итерациях). Активные вершины упорядочены по возрастанию Я, так что первая активная вершина у будет ближайшей к исходной вершине / по критерию Д/7 и будет просмотрена в первую очередь (Пу для первой активной вершины у будет минимальным), что исключает проход по неоптимальному (более длинному) пути перед проходом по кратчайшему пути. Просмотром вершины называют вычисление потенциалов соседствующих с ней вершин. Например, исходная вершина /; из некоторой активной вершины у выходят ребра Ям, Ям, Ям ... Ям в вершины Я///, Агд7, N^3 ... Ы#х соответственно, где Я1, Я2, ЯЗ,... Ях - номера ребер, Я1, N2, N3,... Ых - номера вершин. Для каждой вершины А(уЛ вычисляем П = Я/У, у7 + ДЯЛх - если вычисленный потенциал Я меньше текущего потенциала данной вершины Пр,Щ], то присваиваем Я//,Яд] = Я, М[Шх] = Ях и заносим вершину Яд^ в массив активных вершин; если Я больше текущего потенциала Я/У,Я;с/, то не сохраняем вычисленное значение Я (тогда данное ребро не используется в дереве кратчайших путей). Просмотренная вершина удаляется из массива активных вершин. Далее