Utilitatea modelării matematice și a simulării într-o rețea de transport public de pasageri

Introducere

Prezenta lucrare abordează problematica complexă a modelării matematice și simulării pe modele a structurii rețelelor de transport public de pasageri în aglomerațiile urbane. Sunt formulate condițiile generale de proiectare și funcția obiectiv de optimizare a rețelelor de transport în comun. Este elaborat ciclul de modelare și simulare, modelul matematic și softul necesar pentru sinteza rețelelor optime de transport public, adaptate structural și funcțional la cererea reală de transport.

Actualmente societatea umană se confruntă cu impactul urbanizării, una din consecințe fiind creșterea cererii de transport. Problema planificării optime a transporturilor publice de persoane în aglomerațiile urbane este dintre cele mai complexe și de mare actualitate științifică, preocupările privind starea, structura și funcționarea rețelelor de transport au devenit subiecte vitale pentru orașele mari.

În prezent formularea problemei transportului în comun este diferită de abordările precedente datorită solicitărilor firești ale pasagerilor de a se deplasa în condiții de rapiditate, confort, economicitate, siguranță și protecție a mediului.

Este de remarcat că în țările în tranziție municipalitățile direcționează cote majore din bugete pentru acoperirea costurilor operaționale ale transportului public, investițiile în dezvoltarea rețelelor de transport urban însumează până la 20% din totalul financiar necesar unui oraș modern. De mai mult timp planificarea științifică a transportului public în țara noastră stagnează. Structurile responsabile nu se implică în planificarea sistemică a rețelelor de transport din cauza lipsei unor metodologii științifice naționale moderne și a pachetelor accesibile și ieftine de software pentru modelarea transporturilor.

În cadrul elaborării planurilor urbanistice generale și a schemelor complexe de transport ale municipiilor compartimentul organizării transporturilor publice intraurbane este abordat relativ superficial. În ultimul timp interesului administrativ față de modernizările urbane și impactul acestora asupra utilizării terenurilor, transporturilor urbane și a dimensionării mediului a crescut. Conexiunile între aceste domenii, realizate prin politici publice, conduc la realizarea unor strategii de dezvoltare urbană durabilă.

Metodele matematice sunt utilizate pe larg în încercările de a reduce complexitatea și a înlesni înțelegerea aspectelor funcționale ale structurilor urbane. Modelele teoretice contribuie la clarificarea principiilor prioritare ale dezvoltării urbane, totuși o parte însemnată a activității de modelare a devenit prea simplă în ceea ce privește ipotezele și prea abstractă pentru ca valoarea sa directă să fie utilă pentru fundamentarea deciziilor.

Prin urmare, sub aspect științific prezintă un interes major perfecționarea metodelor de planificare a transporturilor de pasageri în orașe, elaborarea și aplicarea pe scară largă a unor metode, care să reproducă fidel caracteristicile funcționale și tehnologice ale sistemelor de transport urban și care să asigure optimizarea rețelelor de transport în comun.

Formularea problemei. Condiții generale de proiectare a rețelelor de transport public

Chiar dacă între timp în acest domeniu s-au acumulat informații extrem de prețioase și au fost formulate valoroase generalizări științifice, o teorie analitică completă privind proiectarea rețelelor de transport public de pasageri, care să țină seama de complexitatea sistemelor și fenomenelor de transport, nu există până în prezent.

Formularea sumară a problemei proiectării rețelelor de transport este următoarea. Se cere ca pentru un oraș dat, pentru care se cunosc caracteristicile teritoriale, demografice, economice, sociale și de trafic, să se aprecieze cererea de transport public și să se proiecteze o astfel de structură (morfologie) a rețelei de linii de transport în comun de persoane care să satisfacă integral, calitativ și în condiții de siguranță necesitățile de transport ale publicului călător și, în același timp, să asigure atingerea valorii optime a criteriului prestabilit de eficiență a sistemului proiectat.

Bazele metodologiei moderne de planificare a transporturilor urbane au fost elaborate la mijlocul anilor 50 ai sec. XX. Toate procedeele practice moderne de proiectare și corectare a rețelelor de transport public de pasageri aplică metodele euristice de sinteză și alegere a variantei optime prin compararea variantelor posibile de rețea de transport în baza criteriilor tehnico-economice de optimizare.

Cererea de transport public este caracterizată cu categoria n de pasageri, locurile i de generare și j de destinație, genul k de transport public și linia (traseul) r utilizate de publicul călător și poate fi relativ ușor exprimată ca funcție de diverși parametri economico-sociali ai localității.

Pentru o tratare unitară în studiul rețelelor de transport se utilizează procedura zonificării teritoriului (fig.1).