описание

Исследование планируется проводить на базе факультета прикладной математики - процессов управления по адресу Университетский проспект 35, кабинет 330.

описание для неспециалистов

Задача оценки спроса на перемещение была сформулирована как обратная к задаче поиска равновесного
распределения транспортных потоков, в виде двухуровневой оптимизационной проблемы. Вычислительное
исследование полученной оптимизационной задачи показало, что в общем случае не удается найти направление
спуска, в то время как математическое исследование позволило найти условия существования и единственности
решения. Было доказано, что если имеется точная информация о парах узлов отправления-прибытия, то искомые
значения величин спроса единственны. С другой стороны, мы обнаружили отсутствие непрерывной зависимости
между расположением пар узлов отправления-прибытия и отклонением значений наблюдаемого трафика от значений
моделируемого трафика. Таким образом, полученные результаты раскрывают действительную проблему, которую
необходимо решить, а именно проблему выявления пар узлов отправления-прибытия. Более того, исследовался вопрос
непрерывного решения задачи оценки спроса на перемещение посредством процедур нелинейной оптимизации для
перераспределения транспортных потоков. Разработан подход в виде вычислительной методологии для решения
оптимизационных сетевых задач такого рода. Доказана теорема единственности для определенного типа улично-
дорожных топологий. Построены в явном виде отношения между спросом на перемещение и транспортным потоком
для сети из непересекающихся маршрутов со специальными полиномиальными функциями времени движения. В то же
время, представлен эффективный подход к решению задачи оценки общего спроса на перемещение между узлами
сети исключительно по данным сетевых нагрузок. Представленый подход основан на применении методов машинного
обучения вкупе со специальными процедурами непрерывной оптимизации для эффективного перераспределения
транспортных потоков при изменении значений спроса на перемещение между узлами сети. В частности, разработаны
алгоритмические процедуры, основаные на методах линейной и нелинейной регрессии и позволяющие сокращать
область поиска решения соответствующей задачи двухуровневой оптимизации при оценке спроса на перемещение. При этом, стоит отметить, что улично-дорожные сети современных крупных городов являются сложными
инфраструктурными объектами с множеством подсетей и нетривиальной структурой взаимосвязей. В этой связи, при
решении конкретных проблем на реальной улично-дорожной сети возникают специальные задачи двухуровневой
оптимизации с поиском равновесного распределения потоков в сети с множеством подсетей на нижнем уровне. Было
проведено исследование таких специальных задач двухуровневой оптимизации, учитывающих возможную
множественность подсетей, при условии, что реакция нижнего уровня на изменения управляющих параметров
верхнего уровня, в общем случае, не может быть функционально описана. Получены аналитические условия оценки
спроса на перемещение по выделенным подсетям по известным значениям нагрузок на элементы сети общественного
пользования. Апробация проведена на тестовых сетях с демонстрацией методологических возможностей
разрабатываемых подходов. Полученные в рамках проекта результаты вносят вклад в теорию и позволяют
транспортным инженерам по-новому подходить к решению исследвуемой задачи.

основные результаты по этапу (кратко)

Представлен эффективный подход к решению задачи оценки общего спроса на перемещение между узлами сети
исключительно по данным сетевых нагрузок. Представленый подход основан на применении методов машинного
обучения вкупе со специальными процедурами непрерывной оптимизации для эффективного перераспределения
транспортных потоков при изменении значений спроса на перемещение между узлами сети. В частности, разработаны
алгоритмические процедуры, основаные на методах линейной и нелинейной регрессии и позволяющие сокращать
область поиска решения соответствующей задачи двухуровневой оптимизации при оценке спроса на перемещение.
При этом, стоит отметить, что улично-дорожные сети современных крупных городов являются сложными
инфраструктурными объектами с множеством подсетей и нетривиальной структурой взаимосвязей. В этой связи, при
решении конкретных проблем на реальной улично-дорожной сети возникают специальные задачи двухуровневой
оптимизации с поиском равновесного распределения потоков в сети с множеством подсетей на нижнем уровне. Было
проведено исследование таких специальных задач двухуровневой оптимизации, учитывающих возможную
множественность подсетей, при условии, что реакция нижнего уровня на изменения управляющих параметров
верхнего уровня, в общем случае, не может быть функционально описана. Получены аналитические условия оценки
спроса на перемещение по выделенным подсетям по известным значениям нагрузок на элементы сети общественного
пользования. Апробация проведена на тестовых сетях с демонстрацией методологических возможностей
разрабатываемых подходов. Полученные результаты вносят вклад в теорию и позволяют транспортным инженерам по-
новому подходить к решению исследвуемой в рамках проекта задачи.

передача полной копии отчёта третьим лицам для некоммерческого использования: разрешается/не разрешается (учётная форма ЦИТиС)

не разрешается

проверка отчёта на неправомерные заимствования во внешних источниках: разрешается/не разрешается (учётная форма ЦИТиС)

разрешается
АкронимRSF_MOL_2020 - 2
СтатусЗавершено
Эффективные даты начала/конца1/07/2130/06/22

    Области исследований

  • нелинейная условная оптимизация, двухуровневая оптимизация, задача восстановления и оценки матриц корреспонденций, задача оценки спроса на перемещение, задача поиска неподвижной точки, задача распределения транспортных потоков, конкурентное равновесие Вардропа, теория двойственности, нейросетевые подходы, методы машинного обучения, интеллектуальные транспортные системы, информационные технологии в транспорте

ID: 78781858