mirtrМир транспортаWorld of Transport and Transportation1992-3252Russian University of Transport (RUT)10.30932/1992-3252-2019-17-2-16-25mirtr-1599Research ArticleВОПРОСЫ ТЕОРИИTHEORYО прогнозировании сроков навигации на основе цепей МарковаOn Forecasting Navigation Seasons with Markov ChainsФилипповаН. А.FilippovaN. A.

Филиппова Надежда Анатольевна – кандидат технических наук, доцент

Москва

Filippova, Nadezhda A. – Ph.D. (Eng), associate professor

Moscow

madizp@mail.ruБогумилВ. Н.BogumilV. N.

Богумил Вениамин Николаевич – кандидат технических наук, доцент 

Москва

v_bogumil@mail.ruБеляевВ. М.BelyaevV. M.

Беляев Владимир Михайлович – доктор технических наук, профессор 

Москва

belyaev-v@mail.ruМосковский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)РоссияMoscow Automobile and Road Construction State Technical University (MADI)Russian Federation2019280420191721625Copyright © Филиппова Н.А., Богумил В.Н., Беляев В.М., 20192019Филиппова Н.А., Богумил В.Н., Беляев В.М.Filippova N.A., Bogumil V.N., Belyaev V.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://mirtr.elpub.ru/jour/article/view/1599

Транспортная сеть в районах Севера России в основном остаётся сезонной (водные пути, автозимники). Продолжительность навигации на реках составляет в зависимости от природно-климатических условий 110–160 суток, а время эксплуатации автозимников колеблется в пределах 120–210 суток. В этих условиях весьма важную роль играет точность прогноза начала          и окончания навигации на северных реках. В статье предложен метод прогнозирования сроков ледовых явлений в зонах судоходных путей сообщения на основе использования математического аппарата цепей Маркова. Дана оценка вероятности точного прогноза с учётом соответствия теореме Байеса и сопутствующих зависимостей.

The transport network in the regions of the North of theRussian Federationbasically remains seasonal (waterways, winter roads). The duration of river shipping season, depending on the climatic conditions, is 110–160 days, and the time of operation of winter roads varies within 120–210 days. Under these conditions, the accuracy of predicting the beginning and end of shipping season for the northern rivers plays a very important role. The article proposes a method for forecasting the duration of ice phenomena in the areas of shipping routes based on the use of the mathematical apparatus of Markov chains. An estimate of probability of an accurate forecast is given, taking into account the conformity with Bayes theorem and related dependencies. Verification of the method on the basis of real data proved that the forecast accuracy and probability of its implementation were sufficient for timely and effective organisation of preparatory operations for next shipping season on northern navigable rivers.

водный транспортсеверная речная навигацияматематическая модельцепи Марковатеорема Байесаперевозки грузовпрогнозnorthern river shippingmathematical modelMarkov chainsBayes theoremtransportcargo transportationforecastrelative probability of eventsReferencesВласов В. М., Ефименко Д. Б., Жанказиев С. В. Использование ГИС в технологии диспетчерского управления маршрутизированным транспортом. – М.: МАДИ, 2007. – 72 с.Vlasov, V. М., Efimenko, D. B., Zhankaziev, S. V. Use of GIS in dispatching technology of routed transport [Ispolzovanie GIS v tekhnologii dispetcherskogo upravleniya marshrutizirovannym transporom]. Moscow, MADI, 2007, 72 p.Обязов В. А., Смахтин В. К. Ледовый режим рек Забайкалья в условиях изменяющегося климата // Водные ресурсы. –2014. – № 3. – С. 227–234.Obyazov, V. A., Smakhtin, V. K. The ice regime of the Transbaikal rivers under the conditions of a changing climate [Ledoviy rezhim rek Zabaikalya v usloviyakh izmenyayushchegosya klimata]. Vodnie resursy, 2014, Iss. 3, pp. 227–234.Вентцель Е. С., Овчаров Л. А. Теория случайных процессов и её инженерные приложения. – 2-е изд. – М.: Высшая школа, 2000. – 383 с.Ventzel, E. S., Ovcharov, L. A. The theory of random processes and its engineering applications [Teoriya sluchainykh protsessov i ee inzhenernie prilozheniya]. 2nd ed. Moscow, Vysshaya shkola publ., 2000, 383 p.Вентцель Е. С. Теория вероятностей: Учебник. – 4-е изд., стереотип. – М.: Наука, 1969. – 576 с.Ventzel, E. S., Theory of Probability: Textbook [Teoriya veroyatnostei: Uchebnik]. 4th ed., stereotypical. Moscow, Nauka publ., 1969, 576 p.Гнеденко Б. В., Хинчин А. Я. Элементарное введение в теорию вероятностей. – 2-е изд. – М.: Наука, 1970. – 169 с.Gnedenko, B. V., Khinchin, A. Ya. An elementary introduction to probability theory [Elementarnoe vvedenie v teoriyu veroyatnostei]. 2nd ed. Moscow, Nauka publ., 1970, 169 p.Власов В. М., Ефименко Д. Б. Координатно-единая информационная основа автоматизации базовых технологий на транспорте // Фундаментальное и прикладное координатно-временное и навигационное обеспечение: Сб. докладов 2-й Всероссийской конференции. – СПб.: ИПА РАН, 2007. [Электронный ресурс]: https://search.rsl.ru/ru/record/01003374619. Доступ 14.02.2019.Vlasov, V. М., Efimenko, D. B. Coordinatetemporal and navigational support (KVNO) as a unified information basis for automation of basic technologies in transport [Koordinatno-vremennoe I navigatsionnoe obespechenie (KVNO) kak edinaya informatsiionnaya osnova avtomatizatsii bazovykh tekhnologii na transporte]. Fundamental and applied coordinate-temporal and navigational support: Proceedings of the 2nd All-Russian Conference. St. Petersburg, IPA RAS, 2007. [Electronic. Власов В. М., Ефименко Д. Б., Богумил В. Н. Информационные технологии на автомобильном транспорте: Учебник для студ. учреждений высш. образования. – М.: Академия, 2014. – 256 с.Information technologies for automobile transport: A textbook for students of higher education institutions [Informatsionnie tekhnologii na avtomobilnom transporte: Uchebnik dlya studentov uchrezhdenii vysshego obrazovaniya]. Moscow, Academia publ., 2014, 256 p.Власов В. М., Богумил В. Н., Ефименко Д. Б. Применение цифровой инфраструктуры и телематических систем на городском пассажирском транспорте: Учебник. – М.: Инфра-М, 2018. – 352 с.Vlasov, V. M., Bogumil, V. N., Efimenko, D. B. Use of digital infrastructure and telematic systems in urban passenger transport: Textbook [Primenenie tsifrovoi infrastruktury i telematicheskih system na gorodskom passazhirskom transporte: Uchebnik]. Moscow, Infra-M publ., 2018, 352 p.Власов В. М., Мактас Б. Я., Богумил В. Н., Конин И. В. Беспроводные технологии на автомобильном транспорте. Глобальная навигация и определение местоположения транспортных средств: Учеб. пособие. – М.: Инфра-М, 2017. – 184 с.Vlasov, V. M., Maktas, B. Ya., Bogumil, V. N., Konin, I. V. Wireless technologies in road transport. Global navigation and vehicle positioning: Study guide [Besprovodnie tekhnologii na avtomobilnom transporte. Globalnaya navigatsiya i opredelenie mestopolozheniya transportnykh sredstv: Ucheb. posobie]. Moscow, Infra-M publ., 2017, 184 p.Филиппова Н. А., Беляев В. М. Анализ процесса управления северным завозом в современных рыночных условиях // Грузовое и пассажирское автохозяйство. – 2010. – № 9. – С. 17–20.Filippova, N. A., Belyaev, V. M. Analysis of the process of managing the mass delivery to Northern regions in modern market conditions [Analiz protsessa upravleniya severnym zavozom v sovremennykh rynochnykh usloviyakh]. Gruzovoe i passazhirskoe avtokhozyaistvo, 2010, Iss. 9, pp. 17–20.Филиппова Н. А., Беляев В. М. Адаптивная математическая модель для оптимизации завоза грузов в условиях Севера // Грузовое и пассажирское автохозяйство. – 2013. – № 11. – С. 17–20.Filippova, N. A., Belyaev, V. M. Adaptive mathematical model for optimizing the delivery of goods in the conditions of the North [ Adaptivnaya matematicheskaya model dlya optimizatsii zavoza gruzov v usloviyakh Severa]. Gruzovoe i passazhirskoe avtokhozyaistvo, 2013, Iss. 11, pp. 17–20.Филиппова Н. А. Методология организации и функционирования систем доставки грузов в северные регионы: Монография. – М.: Техполиграфцентр, 2015. – 208 с.Filippova, N. A. Methodology of organization and functioning of the systems of cargo delivery to the northern regions: Monograph [ Metodologiya organizatsii i funktsionirovaniya system dostavki gruzov v severnie regiony: Monografiya]. Moscow, Tekhpoligraftsentr, 2015, 208 p.Беляев В. М., Филиппова Н. А. Основы организации транспортной системы северных регионов // Мир транспорта. – 2017. – № 1. – С. 162–167.Belyaev, V. M., Filippova, N. A. Fundamentals of Transport System Organization in Northern Regions. World of Transport and Transportation, Vol. 15, 2017, Iss. 1, pp. 162–167.Efimenko D. B. , Maksimychev O. I. , Ostroukh A. V., Zbavitel P. Yu., Ivakhnenko A. M., Karelina M. Y. Technology of Monitoring and Control Algorithm Design for Earth-Moving Machine. International Journal of Applied Engineering Research. – 2016. – Vol. 11. – Iss. 9. – pp. 6430–6434.Efimenko, D. B., Maksimyche v, O. I. , Ostroukh, A. V., Zbavitel, P. Yu., Ivakhnenko, A. M., Karelina, M. Y. Technology of Monitoring and Control Algorithm Design for Earth-Moving Machine. International Journal of Applied Engineering Research, 2016, Vol. 11, Iss. 9, pp. 6430–6434.Efimenko D., Ostroukh A., Nuruev Ya., Zhankaziev S., Moroz D. Automated dispatching control system of the mobile concrete batching plants. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences. – Vol. 11. – Iss. 11. – June 2016. – pp. 6733–6737.Efimenko, D., Ostroukh, A., Nuruev, Ya., Zhankaziev, S., Moroz, D. Automated dispatching control system of the mobile concrete batching plants. ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences, Vol. 11, Iss. 11, June 2016, pp. 6733–6737.Bogumil V., Efimenko D. Urban Transport Dispatch Control System Helps to Increase Intelligent Transport Systems Effectiveness. Proceedings of the 11th European transport congress. – Prague. – September 19– 20, 2013. – pp. 20–25.Bogumil, V., Efimenko, D. Urban Transport Dispatch Control System Helps to Increase Intelligent Transport Systems Effectiveness. In: Proceedings of the 11th European transport congress, Prague, September 19–20, 2013, pp. 20–25.Bhouri N., Balbo F., Pinson S. An agent-based computational approach for urban traffic regulation. Progress in Artificial Intelligence. – 2012. – pp. 139–147. – DOI: 10.1007/s13748-012-0011-0.Bhouri, N., Balbo, F., Pinson, S. An agent-based computational approach for urban traffic regulation. Progress in Artificial Intelligence, 2012, pp. 139–147, DOI: 10.1007/s13748-012-0011-0.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.