WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОУ ВПО ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНСТИТУТ МАТЕМАТИКИ И КОМПЬЮТЕРНЫХ НАУК КАФЕДРА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ В ЭКОНОМИКЕ Построение матрицы корреспонденций для транспортной сети г.Владивостока Дипломная работа студентки группы 255 А Чалой Е.В.

Научный руководитель Шамрай Н.Б.

к.ф.-м.н., ст.преп.

Владивосток 2009 Содержание Введение 2 1 Опыт решения транспортной проблемы 5 2 Математические модели определения корреспонденций 8 2.1 Гравитационные модели...................... 9 2.2 Энтропийные модели........................ 14 2.3 Моделирование самоорганизующихся потоков......... 17 2.4 Алгоритмы построения матрицы корреспонденций....... 20 3 Матрица корреспонденций для г.Владивостока 22 3.1 Деление территории г.Владивостока на сегменты........ 22 3.2 Подготовка данных......................... 23 3.3 Построение матрицы корреспонденций.............. 28 3.4 Проверка полученных результатов................ 31 Заключение 35 Список литературы 37 Приложение 1 39 Приложение 2 40 Приложение 3 41 Приложение 4 43 Приложение 5 44 1 Введение Транспортные системы городов и их ареалы являются одним из важных факторов, который влияет на социально-экономическое развитие страны.

Совершенствование транспортной сети повышает качество жизни горожан, увеличивает рост занятости, укрепляет бюджет города, развивает бизнес и привлекает инвестиции.

Дороги являются "каркасом" страны (города), с помощью которого соединяются между собой все части страны (города). Поэтому в идеальной модели рыночной экономики улично-дорожные сети, в частности и городские, должны обеспечивать высокую мобильность людей и беспрепятственную перевозку товаров, так как состояние транспортной сети напрямую влияет на состояние экономики в целом.

Экономическими эффектами от улучшения улично-дорожной сети являются рост доходов транспортных предприятий, снижение аварийности и удешевление эксплуатации транспортных средств. Перечисленные эффекты можно назвать прямыми. Но, кроме прямых эффектов, от улучшения качества дорог существуют и косвенные. К косвенным эффектам относятся рост производства, в результате удешевления перевозок, экономия времени населения и улучшения его здоровья, за счет снижения числа ДТП.

Для России, как и для всех других стран мира, состояния дорог оказывают влияние на экономические процессы. На сегодняшний день, в России состояние дорожно-транспортной системы является одним из факторов, которые тормозят развитие экономики страны.

Приморский край, особенно г.Владивосток, также столкнулся с транспортной проблемой. Число транспорта в г.Владивостоке неизбежно увеличивается. Эти процессы происходят быстрее, чем муниципалитет успевает построить новые объездные дороги и увеличить пропускную способность старых. Это привило к возникновению пробок, затруднительному передвижению, ухудшению экологии и ухудшению условий для нормального развития предприятий города.

Для решения возникшей проблемы существует много способов, которые являются весьма дорогостоящими. Примерами решений транспортной проблемы являются ограничение въезда в центр города, организация перехватывающих парковок, ограничение владения личным транспортом и строительство платных дорог.

В мировом опыте уже существуют удачно реализованные проекты такого плана. Например, в Лондоне и Риме организован платный въезда в центр города, что позволило "разгрузить" центр. В США весьма распространенны перехватывающие парковки, что позволяет уменьшить число автомобилей в городе. В Италии хорошо развита сеть платных дорог.

Но также существует и негативный опыт. Примером может являться строительство платных дорог в странах Восточной Европы и строительство перехватывающих парковок в Москве. Поэтому, перед тем как инвестировать деньги в данную область, необходимо иметь четкое представление, как и о уровни загрузки всех элементов в существующей транспортной сети, так и о загрузки в планируемой сети. Если этого не делать, то могут, увеличатся риски инвестиций и вероятность того, что предпринятые меры не только не улучшат ситуацию на дорогах, а, наоборот, ухудшат.

Для определения потоков и загрузки элементов сети сегодня существует много математических моделей. Но основной проблемой в большинстве данных моделей является необходимость информации о передвигающихся по городу индивидуумах. Эта информация представляется в виде матрицы корреспонденций.

Получить необходимую информацию о пассажиропотоке можно при помощи натурных замеров. В дополнении к натурным замерам, для получения более точной и обширной информации, начиная с 30 - х годов прошлого века начали использовать матрицы корреспонденций, построенные с помощью математических моделей, в частности, с помощью гравитационных моделей.

Модифицированные гравитационные модели, а также энтропийные модели, которые используются сегодня, позволяют определить матрицу трудовых корреспонденций в городской транспортной системе, матрицы пассажирских корреспонденций по всем видам направлений.

Если матрица корреспонденций построена, то на её основе можно:

– составить наиболее точное расписание движения общественного транспорта;

– определить загрузки элементов улично-дорожной сети;

– определить главные пассажирообразующие пункты;

– оценить количество перевозимых пассажиров по типам пассажиров, по видам транспорта, маршрутам и направлениям;

– оценить интенсивность пассажиропотоков между различными пунктами.

В данной работе попытаемся построить матрицу трудовых корреспонденций для транспортной сети г.Владивостока без проведения натурных замеров пассажиропотоков, используя только наиболее изученные методы формирования матрицы корреспонденций. В первой главе дипломного исследования сделаем мировой и российский обзор путей решения транспортной проблемы. Рассмотрим положительный и негативный опыт разных стран в борьбе с городскими пробками.

Во второй главе сделаем обзор наиболее распространенных математических моделей, используемых для построения матриц корреспонденций, и их классификацию. Подробно опишем гравитационные и энтропийные методы, а также их различные модификации.

В последней главе дипломной работы рассмотрим применение, описанных в главе 2, моделей построение матриц корреспонденций для транспортной сети города Владивостока. Подробно опишем методы построения матрицы притяжения, матрицы отправления и матрицы временных затрат. Проведем сравнительный анализ полученных расчетным путем данных с данными обследований, которые были собраны в результате прохождения производственной практики.

Основная цель данной работы состоит в построении матрицы трудовых корреспонденции для транспортной сети г.Владивостока.

Для достижения поставленной цели необходимо выполнить следующие задачи:

1. Изучить мировой и российский опыт решения транспортной проблемы.

2. Изучить гравитационные модели и их модификации.

3. Изучить энтропийные модели.

4. Провести условное деление территории г.Владивостока на сегменты.

5. Построить матрицу отправления и матрицу прибытия.

6. Построить матрицу трудовых корреспонденций для транспортной сети г.Владивостока.

1 Опыт решения транспортной проблемы В качестве макроэкономической функции дорожного комплекса можно выделить его способность стимулировать экономический рост. Но, для использования этой способности в полной мере необходима качественная и разветвленная сеть автодорог.

Для создания такой сети в России необходим крупномасштабный государственный заказ на дорожное строительство, что требует больших вложений. Частичной альтернативой может являться инвестирование строительства дорог предпринимательским сектором. Но тогда возникает вопрос как окупить затраты конкретного инвестора Одним из путей решения этой проблемы может служить строительство дублирующих, наиболее загруженных, участков магистрали, проезд, по которым, в последствие, будет платным. В качестве положительного примера, где используются платные дороги, можно привести Италию, где существует единая сеть платных автомагистралей, которая управляется одним крупным концессионным обществом.

В качестве еще одного удачного примера внедрения системы платных дорог может являться строительство сети платных дорог в черте города Мельбурн. Данный метод, в свое время, достаточно ощутимо помог решить проблему городских пробок.

Существует и негативный опыт строительства платных дорог. Примером является строительство автострады М-1 в Венгрии, которую практически никто не использует из-за непомерно высоких тарифов. На сегодняшний день, платные дороги также существуют и в США, Испании, Португалии, Франции, Китае.

Другим примером, решения транспортной проблемы является платный въезд в центр города. В этом случае водитель делает выбор заплатить ему и передвигаться дальше по центральной зоне города на своей машине или оставить машину и воспользоваться общественным транспортом. Данное правило распространяется и на жителей платной зоны, только стоимость въезда в данную часть города для них составляет 10% от тарифа. Данный метод в 2003 году был введен в Лондоне и, благодаря этому способу, количество машин в центре города уменьшилось на 10-15%, при этом нагрузки на метро и другой общественный транспорт существенно не увеличились.

Данная методика борьбы с пробками в городе используется и в Риме.

Здесь существует четыре зоны ограниченного движения, и по статистике интенсивность движения в этих зонах снизилась до 20%. Нагрузка же на общественный транспорт при этом увеличилась всего на 6%.

Похожей методикой, направленной на ограничение въезда в центр города и, тем самым, на разгрузку основных центральных магистралей, является организация перехватывающих парковок. В этом случае никто не фиксирует въезд автомобилиста в центр города, и никто не требует заплатить за это. Для России эти факторы являются плюсом с психологической и юридической сторон.

Работа перехватывающих парковок организовывается следующим образом. Водитель может оставить свою машину на специальной парковке при въезде в центр города, или проехать в центр, и оставить машину на парковке там, но за существенно большую плату, и только на определенное время.

Опыт использования системы перехватывающих парковок показывает, что введение этой системы существенно помогает уменьшить загрузки на дорогах центральной части города. Число пользователей составляет 3050% от всех автовладельцев, а в Бостоне этот показатель достигает 75%.

Наибольшее количество перехватывающих парковок эксплуатируются в крупных городах США, ФРГ, Франция, Швейцария.

Существует и негативный опыт использования перехватывающих парковок. Строительство парковок такого направления в Москве и в СанктПетербурге. Это связанно с тем, что парковки располагаются слишком близко к центру города. Поэтому, во-первых, даже в случае массового использования перехватывающих парковок пробки, до места расположения парковок, никак не уменьшаться. Во-вторых, люди, простоявшие в пробках в периферийных зонах, не видят смысла оставлять свои машины и добираться до места иным средством передвижения, когда они находятся близко к цели своего пути.

Также к причинам, по которым перехватывающие парковки не пользуются популярностью, является то, что в центре есть большое количество мест, где можно бесплатно оставить свой автомобиль на весь день.

Еще одним примером неудачной транспортной политики является пример Афин, где в 1982 году было введена система, по которой в четный день могут передвигаться по дорогам машины номера, у которых заканчиваются на четное число, а в нечетные - наоборот. В результате власти добились совершенно противоположного эффекта. Теперь в Афинах около 44% семей владеют двумя машинами, а около 17% тремя. Вторая и третья машина чаще всего старая, списанная в Западной Европе, что ухудшает экологию города.

Существует еще один метод решения транспортных проблем - единая интеллектуальная система управления движением в городе. Данная система непрерывно собирает информацию о загруженности дорог, скорости потоков, авариях и условиях для движения машин. Собранная информация обрабатывается и затем выдается в радиоэфир, онлайн на интернет-ресурсы и дорожные указатели-табло, становясь, дополнительным средством навигации для водителей, а также используется для регулирования движения. Этот метод борьбы с пробками активно используется в Сеуле.

Интеллектуальная система управления движением в городе хоть и помогает уменьшить число ДТП на дорогах, но не привела к значительному уменьшению числа пробок в городе.

Существуют и другие методы по решению транспортной проблемы:

полосы с резервным движением (данный метод реализован в Вашингтоне), создание выделенных полос для общественного транспорта (используется в Париже), искусственное ограничение автомобилей (применяется в Сингапуре). Но эти методы также не привели к ожидаемым результатам.

Поэтому транспортная проблема для этих городов так и осталась не решенной.

Из описанного выше опыта решения транспортной проблемы можно сделать следующие выводы:

– перед, введением любого метода по регулированию транспорта необходимо определить объемы использования дорожными сетями;

– необходимо делать прогнозы загрузок всех элементов транспортной сети включая планируемыми изменениям в сети и без них.

В транспортной теории уже существуют методологии определения таких параметров. Для применения этих методологий на практике необходимо знать полную матрицу корреспонденций по условным зонам города.

Доминирующую роль в нагрузке на улично-дорожную сеть в городах составляют пассажирские перевозки. Поэтому в первую очередь необходимо строить пассажирскую матрицу корреспонденций.

2 Математические модели определения корреспонденций Количественной характеристикой передвигающихся по городу индивидуумов является матрица корреспонденций, элементы которой определяют объем потока между каждой парой "точек". Под "точками" будем понимать условные зоны, которые были получены путём деления рассматриваемой области (например, города) некоторым подходящим образом.

Можно выделить четыре класса расчета корреспонденций [1]:

Класс 1 К этому классу относятся нормативные, чаще всего линейные модели, с критериальной функцией технико-экономического содержания, которые отвечают на вопрос "Как должно быть". К классу 1 могут быть отнесены задачи планирования железнодорожных грузовых перевозок, иногда задачи вне- и внутригородских перевозок.

Класс 2 Модели данного класса статистические - от простейших однофакторных до динамических многофакторных. Особое место среди них занимают гравитационные модели. Модели в данном классе, а также в классах 3 и 4 отвечают на вопрос "Как есть".

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.