Proceedings of Petersburg Transport University Proceedings of Petersburg Transport University Известия Петербургского университета путей сообщения 1815-588X 2658-6851 72394 10.20295/1815-588X-2023-4-943-953 Проблематика транспортных систем PROBLEMATIC OF TRANSPORT SYSTEM Проблематика транспортных систем Comparative Analysis of Transport Demand and Offer in Models of Transport Systems of Urban Agglomerations Сравнительный анализ транспортного спроса и предложения в моделях транспортных систем городских агломераций Лосин Леонид Андреевич Losin Leonid Andreevich nipigrad@yandex.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Булычева Нэля Васильевна Bulycheva Nelya Vasil'evna Институт проблем региональной экономики РАН Россия Institute for Regional Economic Studies Russian Federation Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I Россия Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University Russian Federation Институт проблем региональной экономики РАН Россия Institute for Regional Economic Studies Russian Federation 17 12 2023 17 12 2023 20 4 943 953 17 12 2023 https://itt-pgups.ru/en/nauka/article/72394/view

Цель: Провести анализ методов математического моделирования, применяемых для определения спроса на городские передвижения и прогнозирования интенсивности потокораспределения в сети общественного транспорта. Определить зоны эффективного использования сетевого и досетевого подходов к построению транспортных моделей городских агломераций. Провести сравнительный анализ параметров транспортного спроса и предложения в сетевом и досетевом вариантах моделирования систем городского общественного транспорта. Методы: Математическое моделирование, методы обработки больших объемов данных, методы геоинформационного анализа. Результаты: Проанализированы применяемые в современных транспортных моделях методики определения транспортного спроса и предложения. Проведен сравнительный анализ досетевого и сетевого подходов в транспортном моделировании, определена зона их эффективного использования. Проведена апробация решения задачи определения параметров транспортного спроса и предложения на примере модели системы городского общественного транспорта Санкт-Петербургской агломерации. На основе результатов моделирования проанализированы зависимости транспортного спроса и предложения от исходных данных и ограничений модели. Сделан вывод о необходимости калибровки значения каждого параметра при использовании транспортного моделирования. Практическая значимость: Полученные результаты могут служить основой для совершенствования методов математического моделирования, применяемых в городском транспортном планировании. Предлагаемые подходы к моделированию транспортного спроса и предложения могут использоваться при формировании прогнозных моделей, применяемых для обоснования проектных решений в документации территориального и транспортного планирования.

Purpose: To analyze the methods of mathematical modeling used to determine the demand for urban transportation and predict the intensity of flow distribution in the public transport network. To determine the zones of effective use of network and pre-network methods for the formation of transport models of urban agglomerations. To conduct a comparative analysis of the parameters of transport demand and offer in the network and pre-network variants of urban transport systems modeling. Methods: Mathematical modeling, processing large amounts of data, geoinformation analysis. Results: The methods of determining transport demand and offer used in modern transport models are analyzed. A comparative analysis of pre-network and network methods in transport modeling is carried out, the zone of their effective use is defined. The approbation of the problem solution of determining the transport demand and offer is carried out on the example of the urban transport system model of the St.Petersburg agglomeration. Based on the modeling results, the dependencies of transport demand and offer on the input data and model limitations are analyzed. It is concluded that it is necessary to calibrate the value of each parameter when using transport modeling. Practical significance: The results obtained can be the basis for improving mathematical modeling methods used in urban transport planning. The proposed approaches to modeling transport demand and offer can be used in the creation of forecast models used to justify project decisions in the documentation of territorial and transport planning.

 Транспортное моделирование агломерация транспортный спрос общественный транспорт матрица корреспонденций пассажиропоток Transport modeling agglomeration transport demand public transport correspondence matrix passenger traffic

Капский Д. В. Транспорт в планировке городов: учебно-методическое пособие для студентов специальности 1-44 01 02 «Организация дорожного движения»: в 10 частях / Д. В. Капский, Л. А. Лосин. - Минск: БНТУ, 2019. - Ч. 1: Транспортное планирование: математическое моделирование. - 94 с. Kapskiy D. V. Transport v planirovke gorodov: uchebno-metodicheskoe posobie dlya studentov special'nosti 1-44 01 02 «Organizaciya dorozhnogo dvizheniya»: v 10 chastyah / D. V. Kapskiy, L. A. Losin. - Minsk: BNTU, 2019. - Ch. 1: Transportnoe planirovanie: matematicheskoe modelirovanie. - 94 s. Beckmann M. J. Studies in the Economics of Transportation / M. J. Beckmann, C. B. McGuire, C. B. Winsten. - Yale University Press, New Haven, Conn, 1956. Beckmann M. J. Studies in the Economics of Transportation / M. J. Beckmann, C. B. McGuire, C. B. Winsten. - Yale University Press, New Haven, Conn, 1956. Лосин Л. А. Петербургский опыт построения информационно-программного комплекса для решения транспортно-градостроительных задач / Л. А. Лосин // Социально-экономические проблемы развития и функционирования транспортных систем городов и зон их влияния. - Минск: БНТУ, 2017. - C. 88-95. Losin L. A. Peterburgskiy opyt postroeniya informacionno-programmnogo kompleksa dlya resheniya transportno-gradostroitel'nyh zadach / L. A. Losin // Social'no-ekonomicheskie problemy razvitiya i funkcionirovaniya transportnyh sistem gorodov i zon ih vliyaniya. - Minsk: BNTU, 2017. - C. 88-95. Мягков В. Н. Математическое обеспечение градостроительного проектирования / В. Н. Мягков, Н. С. Пальчиков, В. П. Федоров; отв. ред. Б. Л. Овсиевич. - Л.: Наука, Ленинградское отделение, 1989. - 144 с. Myagkov V. N. Matematicheskoe obespechenie gradostroitel'nogo proektirovaniya / V. N. Myagkov, N. S. Pal'chikov, V. P. Fedorov; otv. red. B. L. Ovsievich. - L.: Nauka, Leningradskoe otdelenie, 1989. - 144 s. Экономико-математические исследования: математические модели и информационные технологии // Сборник трудов Санкт-Петербургского экономико-математического института РАН. № 9. Математические модели в исследовании процессов развития городской среды. - СПб.: Нестор-История, 2015. - 84 с. Ekonomiko-matematicheskie issledovaniya: matematicheskie modeli i informacionnye tehnologii // Sbornik trudov Sankt-Peterburgskogo ekonomiko-matematicheskogo instituta RAN. № 9. Matematicheskie modeli v issledovanii processov razvitiya gorodskoy sredy. - SPb.: Nestor-Istoriya, 2015. - 84 s. Шелейховский Г. В. Транспортные основания композиции городского плана / Г. В. Шелейховский. - Л.: 1936. Sheleyhovskiy G. V. Transportnye osnovaniya kompozicii gorodskogo plana / G. V. Sheleyhovskiy. - L.: 1936. Дынкин А. Г. Методология расчета перспективных пассажиропотоков / А. Г. Дынкин, Э. Г. Мовчан // Применение математических методов и электронно-вычислительной техники в градостроительстве. - Киев, 1966. - C. 74-92. Dynkin A. G. Metodologiya rascheta perspektivnyh passazhiropotokov / A. G. Dynkin, E. G. Movchan // Primenenie matematicheskih metodov i elektronno-vychislitel'noy tehniki v gradostroitel'stve. - Kiev, 1966. - C. 74-92. Алексеев В. Е. Графы. Модели вычислений. Структуры данных: учебник / В. Е. Алексеев, В. А. Таланов. - Нижний Новгород: ННГУ, 2005. - 307 с. Alekseev V. E. Grafy. Modeli vychisleniy. Struktury dannyh: uchebnik / V. E. Alekseev, V. A. Talanov. - Nizhniy Novgorod: NNGU, 2005. - 307 s. Федоров В. П. Методы математического моделирования для проектирования городской транспортной системы на досетевом уровне / В. П. Федоров, Л. А. Лосин // Транспорт Российской Федерации. - 2012. - № 2(39). - С. 44-47. Fedorov V. P. Metody matematicheskogo modelirovaniya dlya proektirovaniya gorodskoy transportnoy sistemy na dosetevom urovne / V. P. Fedorov, L. A. Losin // Transport Rossiyskoy Federacii. - 2012. - № 2(39). - S. 44-47. Булычева Н. В. Досетевая модель общественного транспорта как цифровая основа стратегии развития городских транспортных систем (на примере Екатеринбурга) / Н. В. Булычева, Л. А. Лосин // Цифровая трансформация промышленности: тенденции, управление, стратегии - 2021: материалы III Международной научно-практической конференции. - Екатеринбург: Институт экономики УрО РАН, 2021. - С. 38-49. Bulycheva N. V. Dosetevaya model' obschestvennogo transporta kak cifrovaya osnova strategii razvitiya gorodskih transportnyh sistem (na primere Ekaterinburga) / N. V. Bulycheva, L. A. Losin // Cifrovaya transformaciya promyshlennosti: tendencii, upravlenie, strategii - 2021: materialy III Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferencii. - Ekaterinburg: Institut ekonomiki UrO RAN, 2021. - S. 38-49. Лисененков А. И. Формирование расчетного графа на основе анализа транспортной системы городской агломерации / А. И. Лисененков, Л. А. Лосин // Проблемы преобразования и регулирования региональных социально-экономических систем: сборник научных трудов. Выпуск 45 / Под научной редакцией д-ра экон. наук С. В. Кузнецова. - ИПРЭ РАН. - СПб.: ГУАП, 2019. - С. 49-53. Lisenenkov A. I. Formirovanie raschetnogo grafa na osnove analiza transportnoy sistemy gorodskoy aglomeracii / A. I. Lisenenkov, L. A. Losin // Problemy preobrazovaniya i regulirovaniya regional'nyh social'no-ekonomicheskih sistem: sbornik nauchnyh trudov. Vypusk 45 / Pod nauchnoy redakciey d-ra ekon. nauk S. V. Kuznecova. - IPRE RAN. - SPb.: GUAP, 2019. - S. 49-53. Численность населения Российской Федерации по муниципальным образованиям на 1 января 2022 года. - М.: Федеральная служба государственной статистики. - URL: https://rosstat.gov.ru/compendium/document/13282 (дата доступа: 28.07.2023). Chislennost' naseleniya Rossiyskoy Federacii po municipal'nym obrazovaniyam na 1 yanvarya 2022 goda. - M.: Federal'naya sluzhba gosudarstvennoy statistiki. - URL: https://rosstat.gov.ru/compendium/document/13282 (data dostupa: 28.07.2023). Булычева Н. В. Моделирование системы общественного транспорта на основе пассажиропотоков, сформированных на условной сети / Н. В. Булычева, Л. А. Лосин // Экономика Северо-Запада: проблемы и перспективы развития. - 2021. - № 2(65). - С. 86-92. Bulycheva N. V. Modelirovanie sistemy obschestvennogo transporta na osnove passazhiropotokov, sformirovannyh na uslovnoy seti / N. V. Bulycheva, L. A. Losin // Ekonomika Severo-Zapada: problemy i perspektivy razvitiya. - 2021. - № 2(65). - S. 86-92. Palma de A. Optimization formulations and static equilibrium in congested transportation networks / A. de Palma, Y. Nesterov // CORE Discussion Paper 9861, Universite Catholique de Louvain, Louvain-la-Neuve, Belgium, 1998. - 34 p. Palma de A. Optimization formulations and static equilibrium in congested transportation networks / A. de Palma, Y. Nesterov // CORE Discussion Paper 9861, Universite Catholique de Louvain, Louvain-la-Neuve, Belgium, 1998. - 34 p. Питтель Б. Г. Математическая модель прогноза пассажиропотоков в городской транспортной сети / Б. Г. Питтель, В. П. Федоров // Экономика и математические методы. - 1969. - Вып. 5. - С. 744-757. Pittel' B. G. Matematicheskaya model' prognoza passazhiropotokov v gorodskoy transportnoy seti / B. G. Pittel', V. P. Fedorov // Ekonomika i matematicheskie metody. - 1969. - Vyp. 5. - S. 744-757. Ляпунова Г. П. Проблемы развития инфраструктуры городских агломераций / Г. П. Ляпунова // Экономика Северо-Запада: проблемы и перспективы развития. - 2022. № 3(70). - С. 157-167. Lyapunova G. P. Problemy razvitiya infrastruktury gorodskih aglomeraciy / G. P. Lyapunova // Ekonomika Severo-Zapada: problemy i perspektivy razvitiya. - 2022. № 3(70). - S. 157-167.