Математики Карельского научного центра РАН работают над транспортной моделью столицы Карелии.
Она позволит анализировать, как влияют на дорожную ситуацию временное перекрытие улиц, новые объездные пути, тоннели и мосты. Ученые привлекают теоретико-игровые математические методы — ищут оптимальные стратегии, которыми руководствуются водители автомобилей, перевозчики и пассажиры общественного транспорта. Часть данных для исследования получена в результате опроса, в котором участвовали более тысячи горожан, рассказавших о своих способах перемещения к местам работы и обратно.
Модель позволит изучить поведение разных участников транспортного движения: то есть разделить трафик на легковые машины, грузовики малого, среднего и большого веса, автобусы и микроавтобусы. Это важно, поскольку у разных видов транспорта есть разные ограничения согласно ПДД — они ведут себя по-разному и влияют на общую ситуацию по-разному, — рассказала Наталия Никитина, участник исследования, старший научный сотрудник лаборатории стохастического моделирования информационно-вычислительных и телекоммуникационных систем Института прикладных математических исследований КарНЦ РАН.
Оптимальные стратегии для всех участников дорожного движения разрабатывают при помощи теории игр — раздела математики, изучающего решение конфликтов между игроками и оптимальность их стратегий. Применимо к транспортной системе, игроками могут быть водители личных авто, перевозчики и пользователи общественного транспорта. Стратегии участников – это, например, выбираемые маршруты, интервалы движения, цены на проезд.
Теоретико-игровые методы могут подсказать, как организовать дорожное движение так, чтобы люди распределились более оптимально. Алгоритмы на основе этих методов, можно встроить в навигаторы и программа будет подсказывать определенный маршрут одной части водителей, и альтернативный — другой. Так они распределятся более равномерно, и всем от этого будет лучше, — добавила математик.
Ученые выявили наиболее критичные и перегруженные дороги Петрозаводска, а также те, которые можно считать резервными. Так, ключевыми безальтернативными маршрутами движения названы проспект Ленина, Лососинское шоссе и Гоголевский мост, улица Шотмана, улица Антикайнена. Модель подтвердила, что чаще всего перегруженными являются улица Красноармейская, отдельные участки проспекта Ленина и улицы Кирова. В числе резервных участков дорог названы ул. Пушкинская, ул. Олонецкая, ул. Ломоносова.
Кроме того, в рамках работ по гранту был разработан веб-сервис с визуализацией транспортной сети города. Работы по проекту завершат к концу следующего года. Результаты исследований будут переданы специалистам по транспортному планированию в органы власти Петрозаводска и Карелии, они могут помочь в развитии городской инфраструктуры. Работа ведется в рамках гранта Российского научного фонда.
