Статья: МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДИНАМИЧЕСКОГО ФОРМИРОВАНИЯ МАРШРУТОВ ОБЩЕСТВЕННОГО ТРАНСПОРТА ПО ИНДИВИДУАЛЬНЫМ ЗАПРОСАМ ПАССАЖИРОВ ДЛЯ ТЕРРИТОРИЙ С НИЗКОЙ ПЛОТНОСТЬЮ НАСЕЛЕНИЯ (2025)

Актуальность темы статьи обусловлена необходимостью повышения эффективности распределения ресурсов в транспортных системах крупных городов, где взаимодействие различных видов транспорта осложнено их разным отраслевым и административным подчинением, а также несопоставимостью измерителей, что затрудняет формирование единой системы с общими показателями эффективности. Предлагаемая модель на основе функционально-сетевого принципа направлена на решение этих проблем, обеспечивая интеграцию видов транспорта и унификацию подходов к оценке их работы.

Цель. Разработать модель структуры системы распределения ресурсов, основанной на функционально-сетевом принципе представления показателей для решения задачи интеграции различных видов транспорта общего пользования в единую транспортную сеть.

Материалы и методы. Методы и материалы, описанные в тексте, включают применение цифровых технологий и вычислительных мощностей для реализации функционально-сетевого принципа управления в транспортных комплексах. Основное внимание уделяется многокритериальным задачам, требующим специфических методов решения, таких как сведение множества целей к единому критерию или использование многомерных моделей. Материалы исследования включают анализ систем управления, основанных на иерархических уровнях (инфраструктура, маршрутная сеть, субъекты-перевозчики), и разработку моделей, учитывающих многомерное целеполагание и взаимодействие различных видов транспорта. Методы включают математическое моделирование, анализ вероятностных распределений и оценку эффективности ресурсного распределения в сложных транспортных системах.

Результаты. Представление системы основано на формировании морфологических матриц для выбора сценариев распределения ресурсов с использованием оценочного функционала показателей эффективности на первом иерархическом уровне, при этом разработаны три модели структуры системы управления по функционально-сетевому принципу и установлена необходимость создания модели расчёта весовых коэффициентов для анализа всего пространства возможных решений.

Актуальность статьи обусловлена сложностью и динамичностью систем распределения ресурсов (РР-систем), которые включают множество изменяющихся во времени элементов, как внутри системы, так и во внешней среде, и требуют организации в виде иерархических подсистем. Неопределённость информационной составляющей и факторов влияния делает необходимым использование эффективных аналитических инструментов, основанных на теории принятия решений в условиях неопределённости, для объективной оценки и управления такими системами.

Цель. Разработать комплекс математических моделей поиска оптимальных решений в сложных системах управления ресурсами в условиях неопределенности, необходимый при разработке структуры распределения.

Материалы и методы. В материале используется комбинация математического моделирования, теории принятия решений и методов оптимизации для решения многокритериальных задач в сложных системах, особенно в РР-системах транспортных комплексов. Для задач оптимизации в условиях определённости модель включает множество допустимых решений XX и векторный критерий f(x)f(x) для оценки альтернатив. В многокритериальных задачах в условиях неопределённости отсутствие единого математического аппарата требует применения разнородных методов, таких как комбинаторика, теория графов, эвристика, линейное и динамическое программирование, а также поисковые алгоритмы. Исследование подчеркивает сложности применения этих методов в сложных системах, где внешние и внутренние неопределённости затрудняют формулировку ограничений и интеграцию качественных и количественных критериев. Также рассматривается преобразование многокритериальных задач в однокритериальные с набором ограничений, акцентируя внимание на ограничениях, вызванных непредсказуемыми внешними факторами, и необходимости экспериментальной проверки в сложных транспортных системах.

Результаты. Основная сложность в построении эффективных РР-систем связана с значительной мощностью множества качественных критериев, элементы которого, с трудом формализируются и встраиваются в математические модели. Качественные критерии требуют использования порядковых шкал, где допустимы только монотонные преобразования, что ограничивает количественное сравнение. Для решения многокритериальных задач предложены методы, основанные на бинарных отношениях и функциях ценности, которые позволяют формализовать предпочтения и ранжировать альтернативы. Эти подходы, включая линейные свертки и функции полезности, повышают объективность решений в сложных системах, таких как транспортные комплексы, где присутствуют как количественные, так и качественные критерии, однако их применение требует тщательного анализа и адаптации к специфике задач.

Основная цель исследования заключалась в создании модели, позволяющей более точно оценивать эксплуатационные характеристики автомобильных дорог, используя данные, собранные в течение более 20 лет. В качестве обоснования для данного исследования служит необходимость улучшения методов оценки состояния дорожных покрытий, особенно в контексте возрастающих требований к безопасности и качеству транспортной инфраструктуры. Оценка состояния дорог является важной задачей для нормирования и планирования их ремонта и обслуживания, что в свою очередь влияет на безопасность дорожного движения и экономию бюджетных средств.

Цель – практическое улучшения методов работы с дорожной инфраструктурой, повышения её надежности и безопасности, что крайне важно для всех пользователей дорог.

Материалы и методы. На основании теоретико-экспериментальных исследований разработана линейная модель расчета надежности дорожного покрытия. Данная предлагаемая линейная модель получила и экспериментальное подтверждение, в результате которого установлены расчетные коэффициенты корреляции для закона распределения.

Результаты. Была разработана надежная линейная модель, которая была экспериментально подтверждена. В ходе работы были установлены расчетные коэффициенты корреляции для закона распределения, что позволяет применять полученные результаты в реальных условиях эксплуатации дорожных покрытий. Модель учитывает различные факторы, такие как нагрузки и влияние погодных условий, что делает ее практически применимой для оценки состояния дорожных покровов и определения необходимых мероприятий по их ремонту.

В данной статье авторы описывают разработку веб-сервиса для оптимизации работы оператора Центра организации дорожного движения (на примере города Краснодар), позволяющий в автоматическом режиме определять дорожные ситуации, снижающие интенсивность, и оперативно передавать сигнал оператору, предлагая варианты действий в конкретной ситуации, прогнозирующий заторовые ситуации до их возникновения в зависимости от времени суток. Авторами разработан веб-сервис, автоматизирующий работу оператора ЦОДД позволяющий, с помощью интеллектуального помощника давать рекомендации оператору по предотвращению заторовых ситуаций на дорогах общего пользования.

Цель – оптимизация работы оператора ЦОДД для повышения качества пользования дорогами общего пользования.

Метод и методология проведения работы. В статье использовались методы натурных исследований, моделирование транспортных потоков.

Результаты. Был проведен учет и анализ текущей работы оператора ЦОДД, изучены способы автоматизации работы оператора, расчет оптимального светофорного цикла и последствия перенаправления транспортных потоков.

Область применения результатов: научно-исследовательская деятельность по улучшению пропускной способности дорог общего пользования при автоматизации работы оператора ЦОДД и цифровизации процессов документооборота.

В данной статье авторы рассматривают повышение эффективности работы транспорта общего пользования на примере крупных городов. Структура и состав транспортного потока в последние годы претерпевает существенные изменения. Увеличивается доля индивидуальных транспортных средств, а спрос на услуги маршрутного транспорта общего пользования сохраняется на прежнем уровне. В связи с этим увеличивается уровень загрузки улично-дорожной сети, что влечет за собой снижение скорости сообщения, ухудшение экологической ситуации, увеличение финансовых затрат.

Для снижения интенсивности транспортного потока на городских улицах необходимо повышать популярность маршрутного транспорта общего пользования среди населения и увеличивать долю жителей, предпочитающих пользоваться городским пассажирским транспортом вместо личного автомобиля. Основным условием выбора транспорта общего пользования жителями города является более высокая скорость сообщения в сравнении с легковым автомобилем.

В данной статье авторы анализируют существующий мировой опыт популяризации городского пассажирского транспорта и увеличения скорости его сообщения.

Цель – проанализировать методы и способы популяризации городского транспорта общего пользования.

Методология. В статье использовались статистический анализ, синтез.

Результаты. Проанализированы существующие способы повышения привлекательности городского транспорта общего пользования (ТОП) для населения, выявлены максимально эффективные методы популяризации ТОП, разработан алгоритм популяризации ТОП в городских условиях.

Область применения результатов: научно-исследовательская деятельность по повышению качества транспортного обслуживания населения.

Интеллектуальные транспортные системы (ИТС) представляют собой одну из наиболее значимых и актуальных тем в области современного транспорта и логистики. В условиях стремительного роста городского населения, увеличения объемов грузоперевозок и постоянного роста числа автомобилей на дорогах, необходимость в эффективных и надежных транспортных решениях становится все более очевидной. ИТС, как комплекс технологий и методов, направленных на оптимизацию транспортных процессов, способны значительно повысить эффективность функционирования транспортных систем, улучшить безопасность дорожного движения и снизить негативное воздействие на окружающую среду.

Цель – комплексное исследование интеллектуальных транспортных систем, их эффективности, проблем и перспектив, что позволит не только углубить понимание данной темы, но и внести вклад в развитие транспортной инфраструктуры.

Материалы и методы. Главный метод исследования – теоретический и практический. Статья базируется на комплексе источников, представленных нормативными правовыми актами, делопроизводством, статистическими и справочными материалами.

Результаты. В данной статье подробно рассмотрены интеллектуальные транспортные системы, которые представляют собой мощный инструмент для повышения эффективности и устойчивости транспортных систем. Для их успешного внедрения потребуется комплексный подход, который учитывает все аспекты, включая экономические, экологические и социальные. Необходимо продолжать исследования в этой области, чтобы выявить новые возможности и решения, которые помогут преодолеть существующие проблемы и сделать транспортные системы более эффективными и безопасными для всех пользователей. Полученные данные могут быть эффективно использованы государственными органами и гражданами, что позволит ускорить внедрение ИТС в города России, создавая тем самым более устойчивое и безопасное будущее для всех.

Интегрированные среды разработки, имеют ограниченные возможности для автоматизации повторяющихся задач, что приводит к росту временных затрат на разработку. Создание программного шаблонизатора решает эту проблему, автоматизируя рутинные процессы и снижая ошибки.

Цель – разработка программы, обеспечивающей автоматизацию создания и редактирования файлов шаблонов, их интеграцию с базой данных, а также поддержку просмотра содержимого файлов.

Метод и методология. Использование языка программирования Java для реализации программы и PostgreSQL для хранения данных. Подход основывался на применении универсальных инструментов для обеспечения совместимости и масштабируемости.

Результаты. В данной статье подробно рассмотрена разработка программы шаблонизатора, которая поддерживает создание, редактирование, просмотр и обновление файлов шаблонов. Шаблоны хранятся в PostgreSQL, что обеспечивает централизованное управление данными. Программа поддерживает принцип модульности, обеспечивающий расширение функционала программы за счет добавления необходимых флагов. При этом программный код будет требовать минимального вмешательства по причине внесенных изменений.

Область применения. Решение может быть использовано в промышленной автоматизации, образовательных стендах и при разработке проектов, требующих стандартизации процессов.

Выводы. Разработанная программа значительно сокращает время разработки и повышает точность выполнения повторяющихся операций при создании программ в интегрированной среде разработки для программируемых логических контроллеров.

Состояние вопроса. Современные морские перевозки сталкиваются с вызовами, связанными с необходимостью повышения энергоэффективности и сокращения выбросов парниковых газов. Эти проблемы становятся особенно актуальными в условиях глобальной экологической политики и ужесточения международных стандартов энергоэффективности судов (EEDI, EEOI, CII). Одним из перспективных решений является использование географических информационных систем (GIS), которые позволяют оптимизировать маршруты судов, снижать топливные затраты и уменьшать негативное воздействие на окружающую среду. Однако степень их влияния на повышение энергоэффективности морских перевозок требует дальнейшего исследования.

Целью исследования является анализ влияния GIS-технологий на повышение энергоэффективности морских перевозок, а также оценка их воздействия на расход топлива и углеродные выбросы.

Методы исследования. В ходе исследования проведен анализ ключевых технологий GIS, включая спутниковый мониторинг, картографирование, моделирование и анализ данных, применяемых для оптимизации маршрутов судов. Методологический подход основан на экспериментальном моделировании, в рамках которого рассматривались три сценария судоходства: традиционная маршрутизация, динамическая оптимизация маршрутов и комбинированное управление маршрутом и скоростью с использованием GIS. Анализ проводился с целью оценки влияния данных подходов на расход топлива, выбросы углекислого газа и общую энергоэффективность судов.

Результаты. Результаты моделирования показали, что применение GIS позволяет снизить расход топлива до 20% и уменьшить выбросы CO2 до 21% по сравнению с традиционными методами навигации. Оптимизация маршрутов и скорости судов на основе данных GIS способствует снижению эксплуатационных затрат и повышению соответствия международным экологическим стандартам.

Заключение. Полученные данные подтверждают значительный потенциал GIS в повышении энергоэффективности морских перевозок. Внедрение этих технологий в управление маршрутами и эксплуатацией судов позволяет не только сократить топливные затраты и выбросы углерода, но и повысить экономическую эффективность морской логистики. Дальнейшая интеграция GIS с искусственным интеллектом и системами обработки данных в реальном времени может привести к еще большему повышению устойчивости и эффективности судоходной отрасли.

Одной из важных составляющих оценки системы городского пассажирского транспорта общего пользования является формирование исходного набора показателей (критериев). На сегодняшний день не существует единого набора показателей функционирования городских пассажирских перевозок. Автор каждого исследования выбирает тот состав показателей (зачастую, единичный показатель), который считает наиболее существенным и достаточным для того, чтобы дать количественную оценку системе. В результате оценке подвергается только часть транспортного процесса, при этом многие показатели, которые достаточно полно могли бы отразить состояние системы, пренебрегаются. Это связано, в частности, с тем, что формирование большого набора исходных данных в значительной степени усложняет процедуру оценки. Чаще всего для оценки выбираются показатели, в улучшении значений которых заинтересован пассажир. Однако в системе городского пассажирского транспорта общего пользования функционируют также такие участники, как заказчик транспортных услуг и перевозчик, интересы которых тоже должны быть учтены для цели формирования адекватных оценочных значений и разработки рациональных корректирующих решений.

Цель – сформировать и обосновать набор показателей (критериев) оценки системы городского пассажирского транспорта общего пользования, который бы отражал интересы каждого из участников транспортного процесса.

Метод и методология проведения работы. Метод анализа, метод систематизации данных.

Результаты. Исследованы показатели оценки системы городского пассажирского транспорта общего пользования, предлагаемые учеными, а также регламентированные нормативными документами. По результатам исследования сформирован и сгруппирован по укрупненным блокам достаточно полный набор показателей для каждого из участников системы: для пассажира, для перевозчика, для заказчика транспортных услуг. Сформулированы требования к исходному набору показателей для оценки системы городского пассажирского транспорта общего пользования.

Область применения результатов. Полученные результаты могут быть использованы учеными, а также специалистами в области транспорта для оценки функционирования городских пассажирских перевозок.

Выводы. Выбранные показатели учитывают все стороны качественной составляющей транспортного процесса: комфортность, безопасность, контактность, надежность, доступность, информационный сервис и эффективность. Сформированный перечень может быть дополнен или скорректирован в зависимости от целей субъектов оценивания или мнения экспертов.

Рассмотрены приоритетные задачи по улучшению качества услуг в сфере транспорта, основные проблемы, связанные с организацией работы маршрутного транспорта и дорожного движения в городе Севастополе. Произведен анализ качества городских пассажирских перевозок после оптимизации маршрутной сети в г. Севастополе. Исследование рассматривает специфические особенности Севастополя, такие как гористый рельеф, узкие улицы исторической застройки, неравномерное распределение мест притяжения и пассажиропотоков, а также нестабильные погодные условия. Эти факторы существенно осложняют процесс оптимизации маршрутной сети и требуют учета при разработке любых изменений. В частности, анализируется опыт внедрения системы «бесшовных» пересадок, выявляются как её положительные стороны (например, сокращение дублирования на отдельных участках), так и негативные последствия (увеличение времени в пути, снижение удобства для пассажиров).

Работа опирается на данные официальной статистики, результаты анализа маршрутной сети, а также на изучение общественного мнения, выраженного в отзывах и жалобах пассажиров. На основе полученных данных, в исследовании делается вывод о необходимости более комплексного подхода к оптимизации транспортной системы Севастополя, который должен учитывать не только экономические показатели, но и уровень удовлетворенности пассажиров качеством предоставляемых услуг. В заключении предлагаются рекомендации по дальнейшему совершенствованию маршрутной сети, направленные на повышение её эффективности и удобства для населения.

Цель – проанализировать качество пассажирских перевозок в Севастополе, оценить эффективность предпринятых мер по оптимизации маршрутной сети и определить необходимость дальнейшей корректировки транспортной системы города с учётом его специфических особенностей.

Материалы и методы. В исследовании применялись системный подход и общенаучные методы – статистический, сравнительный анализ и логические обобщения. Статья базируется на статистических и периодических материалах.

Результаты. По результатам анализа выбранных показателей качества выявили основные недостатки существующей маршрутной сети города Севастополь. Рекомендовали мероприятия по улучшению качества транспортного обслуживания населения Севастополя.

В статье рассматривается возможность применения метода единичных расходных ставок для расчёта себестоимости перевозок и оценки качества ведения хозяйственной деятельности на предприятиях городского пассажирского транспорта.

Цель. Настоящая статья рассматривает потенциальную оптимизацию порядка определения величины эксплуатационных расходов и себестоимости перевозок на предприятиях наземного городского транспорта и предлагает методику, позволяющую повысить достоверность расчётов, с одновременным их упрощением. Кроме того, методика позволяет ввести индикаторы оценки качества ведения хозяйственной деятельности на предприятиях городского пассажирского транспорта.

Предлагаемые категории расходных ставок использованы при определении величины себестоимости транспортной работы троллейбуса, трамвая, и автобуса в Минске, Казани, Самаре и Санкт-Петербурга, а также электробуса в Минске.

Метод и методология работы. В статье использована совокупность методов анализа, синтеза, дедукции и индукции, а также метода единичных расходных ставок, получившего распространение в вопросах анализа хозяйственной деятельности на железнодорожном транспорте.

Результаты. Сравнение информации о себестоимости транспортной деятельности, полученной из отчетов транспортных предприятий анализируемых городов, а также расчетов с учетом предложенных методов определения эксплуатационных затрат, дало возможность выделить ряд показателей, для которых рекомендуется пересмотреть подходы к их определению.

Область применения результатов. Настоящая статья может представлять практический интерес для предприятий городского пассажирского транспорта, а также органов региональной (местной) исполнительной и законодательной власти, осуществляющих полномочия по бюджетированию и организации городских и пригородных перевозок на автобусном и городском электрическом транспорте.

Программируемые логические контроллеры (ПЛК) играют ключевую роль в системах автоматизации различных отраслей, включая промышленное производство, транспорт и энергетический сектор. Тем не менее, специализированные среды разработки, предлагаемые производителями ПЛК, зачастую имеют ограниченную совместимость, привязывая пользователей к конкретному оборудованию и создавая дополнительные издержки на обучение персонала и разработку. Это стимулирует интерес к использованию более универсальных подходов с применением открытых стандартов и инструментов.

Цель – создание программы для управления ПЛК на примере оборудования OVEN, с использованием стандартных инструментов разработки.

Метод и методология проведения работы. Проект основывается на подходе к разработке, который исключает использование специализированных сред, связанных с определенной маркой контроллера. Вместо этого применяются широко распространенные инструменты, обеспечивающие совместимость с большим количеством устройств и возможность масштабирования решений.

Результаты работы. Созданное программное решение выполняет считывание дискретных входных сигналов (DI) с ПЛК. Впоследствии полученные данные записываются в базу данных с временной меткой. В конечном итоге выполняется логика управления дискретными выходами (DO) на основе анализа входных сигналов.

Область применения результатов. Предложенный подход может быть применен в промышленной автоматизации, интеллектуальных системах управления, мониторинга оборудования, а также для построения учебных стендов.

Выводы. Созданная методология на базе открытых инструментов позволяет создавать универсальные, адаптируемые и экономически эффективные решения для управления ПЛК. Это снижает затраты и упрощает поддержку таких систем в долгосрочной перспективе.