–1–
Математическое моделирование
динамики транспортных потоков
мегаполиса
Семенов В. В. Содержание
Введение 4
1 Проблемы дорожного движения в мире и России 5
2 Моделирование 7
2. 1 Актуальность моделирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2. 2 Цели и задачи моделирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
3 Исторические замечания 9
4 Математическое моделирование транспортных потоков 10
5 Гидродинамические модели транспортного потока 12
5. 1 Закон сохранения транспортного потока . . . . . . . . . . . . . 12
5. 2 Модели Гриншилдса и Гринберга . . . . . . . . . . . . . . . . 14
5. 3 Модель Лайтхилла-Уизема. Кинематические волны . . . . . . 16
5. 4 Ударные волны в транспортном потоке . . . . . . . . . . . . . 17
5. 5 Гидродинамические модели второго порядка-1 . . . . . . . . . 20
5. 6 Гидродинамические модели второго порядка-2 . . . . . . . . . 21
6 Стохастические модели 24
7 Микроскопические модели 28
7. 1 Модели следования за лидером . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
7. 2 Клеточные автоматы . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . 29
8 Транспортные заторы 31
8. 1 Одиночные пробки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
8. 2 Серия пробок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
8. 3 Классификация фаз потока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
8. 4 Причина затора – геометрические особенности дороги . . . . . 34
8. 5 Задержки транспортных средств . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
–3–
8. 6 Множественные устойчивые состояния и хаос . . . . . . . . . . 36
8. 7 Основные выводы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
9 Перспективные направления исследований 39
Заключение 41
–4–
Введение
Современное общество нуждается в постоянном увеличении объ-
ема транспортного сообщения, повышении его надежности, без-
опасности и качества. Это требует увеличения затрат на улуч-
шение инфраструктуры транспортной сети, превращения ее в
гибкую, высокоуправляемую логистическую систему.