Новий метод реалізації інтервальної концепції моделювання транспортного попиту

Abstract

Розглянуто особливості генерації випадкових матриць кореспонденцій в рамках інтервальної концепції моделювання транспортного попиту, які полягають у відсутності гарантій успішного розподілу по матриці відомих місткостей транспортних районів з відправлення і прибуття об’єкта транспортування, за наявності додаткових обмежень до місткостей. Проаналізовано можливості повного розподілу попиту по матриці транспортних кореспонденцій за наявності таких обмежень та запропоновано два методи вирішення цієї проблеми. Для невеликої кількості обмежень сформовано двоетапний алгоритм заповнення матриці. Перший етап полягає в звичайному розподілені обсягів транспортного попиту за допомогою генератора випадкових чисел, другий — у перерозподілі до відкритих районів тих кореспонденцій, які потрапили в клітинки матриці, за допомогою замкнутих циклів, відомих з транспортної задачі. Для значної кількості обмежень, які виникають в процесі моделювання рейсових матриць маршрутних кореспонденцій, або в інших випадках, за яких моделювання транспортного попиту за допомогою замкнутих циклів стає неможливим, створено новий метод реалізації інтервальної концепції моделювання попиту. Він оснований на багаторазовому використанні базового методу розподілення транспортного попиту без обмежень, з використанням якого завжди відбувається повний розподіл місткостей по матриці кореспонденцій. Обмеження, які накладаються на матрицю, враховуються шляхом видалення з її поточного варіанта тих кореспонденцій, які підпадають під обмеження. Значення видалених кореспонденцій формують умови для генерації наступного екземпляра матриці, допоки всі місткості транспортних районів з відправлення та прибуття не будуть розподілені по таких матрицях. Підсумкова матриця є сумою всіх проміжних матриць, створених таким чином. Цей спосіб формування матриць транспортних кореспонденцій дозволяє гарантувати позитивний результат генерації випадкових матриць з обмеженнями та забезпечити повноцінну реалізацію інтервальної концепції моделювання транспортного попиту.

The article examines the peculiarities of the OD-matrix generation within the framework of the interval concept of transport demand modeling, which consist in the absence of guarantees of successful distribution of known departure and arrival capacities of transport districts of the transportation object among the matrix cells, in the presence of additional, to capacities, restrictions. The possibilities of full distribution of demand on the OD-matrix in the presence of such restrictions are analyzed and two methods to overcome the existing problem are proposed. For a small number of restrictions, a two-stage matrix filling algorithm is formed. The first stage consists in the usual distribution of transport demand volumes using a random number generator, the second is in the redistribution to open cells of those values that fell into closed matrix cells using closed cycles known from the transport task. For a significant number of restrictions that arise when modeling matri-ces of route correspondences, or in other cases in which the modeling of transport demand using closed loops becomes impossible, has been created a new method of implementing the interval concept of demand modeling. It is based on re-peated use of the basic method of distribution of transport demand without restrictions, which always leads to a complete distribution of capacities according to the OD-matrix. Restrictions imposed on the matrix are taken into account by removing from its current instance those values that are subject to restrictions. The deleted values form the conditions for the genera-tion of the next instance of the matrix until all the departure and arrival capacities of the transport districts are distributed among such matrices. The final matrix is the sum of all the intermediate matrices created in this way. This method of forming OD-matrices allows guarantying a positive result of the generation of random matrices with restrictions and to ensure the full implementation of the interval concept of transport demand modeling.