mirtrМир транспортаWorld of Transport and Transportation1992-3252Russian University of Transport (RUT)10.30932/1992-3252-2020-18-06-20mirtr-1878Research ArticleВОПРОСЫ ТЕОРИИTHEORYРазвитие теории макросистем как необходимое условие повышения качества транспортного моделированияDevelopment of the Theory of Macrosystems as a Necessary Condition for Improving Quality of Transport ModellingАгуреевИ. Е.AgureevI. E.

Агуреев Игорь Евгеньевич – доктор технических наук, заведующий кафедрой автомобилей и автомобильного хозяйства

Тула

Agureev, Igor E. – D.Sc. (Eng), Head of the Department of Cars and Vehicle Fleets

Tula

agureev-igor@yandex.ruТульский государственный университет (ТулГУ)РоссияTula State UniversityRussian Federation202028042020182620Copyright © Агуреев И.Е., 20202020Агуреев И.Е.Agureev I.E.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/1878

Рассматриваются вопросы развития теории транспортных макросистем с учётом основных достижений, полученных в работах А. Дж. Вильсона, Ю. С. Попкова, А. В. Гасникова, Е. В. Гасниковой и других авторов. Транспортная макросистема считается сложной многокомпонентной системой, для которой применимы термодинамические аналогии (состояние равновесия, информационная энтропия как функция параметров состояния, наличие основных феноменологических схем заполнения состояний элементами и т.д.). Для дальнейшего развития теории развития технологий транспортного моделирования и достижения сформулированной таким образом цели статьи предложено учитывать несколько обстоятельств, которые отражают современные тенденции развития транспортных систем: многообразие транспортных систем, динамический характер функционирования, множество различных элементов, которые могут подчиняться разным схемам заполнения состояний. Для реализации указанной программы используются различные методы: введённое автором уравнение транспортного процесса, что позволяет довольно легко перейти к квазидинамическим постановкам задач транспортного моделирования, а также общее формальное представление системы в виде совокупности элементов, которая определена на основании анализа многих работ отечественных авторов. В заключение обсуждаются вопросы дальнейшего развития теории транспортных макросистем в динамической постановке.

The issues of development of the theory of transport macrosystems are considered regarding results obtained in the works of A. G. Wilson, Yu. S. Popkov, A. V. Gasnikov, E. V. Gasnikova and others. The transport macrosystem is considered a complex multicomponent system to which series of thermodynamic analogy can be applied (equilibrium state, information entropy as a function of state parameters, the presence of basic phenomenological schemes for filling of states with elements, etc.). To further develop the theory of development of transport modelling, which is the objective of the article, it is proposed to consider circumstances that reflect modern trends in development of transport systems: diversity of transport systems, dynamic nature of its functioning, many different elements that can obey different models for filling of states. To implement this task, various methods are used: equation of the transport process introduced by the author, which makes it quite easy to go to quasi-dynamic formulations of transport modelling problems, as well as a general formal representation of the system as a set of elements, which is determined based on the analysis of many works of domestic authors. The conclusion is dedicated to discussion of issues of further development of the theory of transport macrosystems in a dynamic setting.

транспортная систематеория макросистемтранспортное моделированиематематическая модельклассификация транспортных системtransport systemtheory of macrosystemstransport modellingmathematical modelclassification of transport systemsНастоящая работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 19–48–710015\19 р_а.This work was supported by the RFBR grant 19-48-71001/519 r_a.ReferencesВильсон А Дж Энтропийные методы моделирования сложных систем – М : Наука, 1978 – 247 сWilson, A G Entropy methods for modelling complex systems [in Russian; Russian title: Entropiinie metody modelirovaniya slozhnykh system] Moscow, Nauka publ , 1978, 247 pWilson, A G A statistical theory of spatial distribution models Transportation Research, 1967, Vol 1, Iss 3, рр 253–269 DOI: https://doiorg/101016/0041-1647(67)90035-4Wilson, A G A statistical theory of spatial distribution models Transportation Research, 1967, Vol 1, Iss 3, рр 253–269 DOI: https://doiorg/101016/0041-1647(67)90035-4Wilson, A G Complex Spatial Systems The Modelling Foundations of Urban and Regional Analysis 1 st ed , London, 2000, 184 р DOI: https://doiorg/104324/9781315838045Wilson, A G Complex Spatial Systems The Modelling Foundations of Urban and Regional Analysis 1 st ed , London, 2000, 184 р DOI: https://doiorg/104324/9781315838045Dearden, J , Wilson, A Exploring urban retail phase transitions – 1: an analysis system Working paper CASA Working Papers (140) Centre for Advanced Spatial Analysis (UCL), UK, London, July, 2008 [Электронный ресурс]: https://discoveryuclacuk/id/eprint/15193/1/15193pdf Доступ 21 02 2020Dearden, J , Wilson, A Exploring urban retail phase transitions – 1: an analysis system Working paper CASA Working Papers (140) Centre for Advanced Spatial Analysis (UCL), UK, London, July, 2008 [Electronic resource] : https://discoveryuclacuk/id/eprint/15193/1/15193pdf Last accessed 21 02 2020Wilson, A G The «Thermodynamics» of City: Evolution and Complexity Science in Urban Modelling Complexity and Spatial Networks, Advances in Spatial Science Springer-Verlag, Berlin, Heidlberg, 2009, рр 11–31 [Электронный ресурс]: https://linkspringercom/chapter/101007/978-3-642-01554-0_2 Доступ 21 02 2020Wilson, A G The «Thermodynamics» of City: Evolution and Complexity Science in Urban Modelling Complexity and Spatial Networks, Advances in Spatial Science Springer-Verlag, Berlin, Heidlberg, 2009, рр 11–31 [Electronic resource]: https://linkspringercom/chapter/101007/978-3-642-01554-0_2 Last accessed 21 02 2020Ouwerkerk, C Theory of Macroscopic Systems A Unified Approach for Engineers, Chemists and Physicists Springer-Verlag, 1991, 245 p [Электронный ресурс]: https://archiveorg/details/theoryofmacrosco0000ouwe/page/n3/mode/2up/ Доступ 21 02 2020Ouwerkerk, C Theory of Macroscopic Systems A Unified Approach for Engineers, Chemists and Physicists Springer-Verlag, 1991, 245 p [Electronic resource]: https://archiveorg/details/theoryofmacrosco0000ouwe/page/n3/mode/2up/ Last accessed 21 02 2020Аминов Л К Термодинамика и статистическая физика Конспекты лекций и задачи – Казань: Изд-во Казанского ун-та, 2015 – 180 сAminov, L K Thermodynamics and statistical physics Lecture notes and problems [Termodinamika i statisticheskaya fizika. Konspekty lektsii i zadachi] Kazan, Publishing house of Kazan University, 2015, 180 pPurvis, B , Mao, Yo , Robinson, D Entropy and its Application to Urban Systems Entropy, 2019, Vol 21, p 56 DOI: 10 3390/e21010056Purvis, B , Mao, Yo, Robinson, D Entropy and its Application to Urban Systems Entropy, 2019, Vol 21, p 56 DOI: 10 3390/e21010056Popkov, Yu S Macrosystems theory and it applications Berlin, Springer-Verlag, 1995 [Электронный ресурс]: https://linkspringercom/book/101007/BFb0032256/ Доступ 21 02 2020 DOI: https://doiorg/101007/BFb0032256/Popkov, Yu S Macrosystems theory and it applications Berlin, Springer-Verlag, 1995 [Electronic resource]: https://linkspringercom/book/101007/BFb0032256/ Last accessed 21 02 2020 DOI: https://doiorg/101007/BFb0032256/Попков Ю С Теория макросистем: Равновесные модели – М : Эдиториал УРСС, 1999 – 320 сPopkov, Yu S Theory of macrosystems: Equilibrium models [Teoriya makrosistem: Pavnovesniie modeli] Moscow, Editorial URSS, 1999, 320 pПопков Ю С Макросистемные модели пространственной экономики – М : Комкнига, 2008 – 240 сPopkov, Yu S Macrosystem models of spatial economics [Makrosistemnie modeli prostranstvennoi ekonomiki] Moscow, Komkniga publ , 2008, 240 pПопков Ю С Математическая демоэкономика: макросистемный подход – М : Ленанд, 2013 – 560 сPopkov, Yu S Mathematical Demoeconomics: Macrosystem Approach [Matematicheskaya demoekonomika: makrosistemniy podkhod] Moscow, Lenand publ , 2013, 560 pЛевитин Е С , Попков Ю С Аксиоматический подход к математической теории макросистем с одновременным поиском априорных вероятностей и стационарных значений стохастических потоков // Труды ИСА РАН – 2014 – Т 64 – № 3 – С 35–40Levitin, E S , Popkov, Yu S An axiomatic approach to the mathematical theory of macrosystems with a simultaneous search for a priori probabilities and stationary values of stochastic flows [Aksiomaticheskiy podkhod k matematicheskoi teorii makrosistem s odnovremennym poiskom apriornykh veroyatnostei i statsionarnykh znachenii stokhasticheskikh potokov] Proceedings of ISA RAS, 2014, Vol 64, Iss 3, pp 35–40Введение в математическое моделирование транспортных потоков / А В Гасников и др – М : МЦНМО, 2013 – 427 сIntroduction to mathematical modelling of transport flows [Vvedenie v matematicheskoi modelirovanie transportnykh potokov] Ed by A V Gasnikov [et al] Moscow, MCNMO publ , 2013, 427 pBoyce, D Forecasting Travel on Congested Urban Transportation Networks: Review and Prospects for Network Equilibrium Models Networks and Spatial Economics, Springer, June 2007, Vol 7 (2), pp 99–128 DOI: 10 1007/s11067-006-9009-0Boyce, D Forecasting Travel on Congested Urban Transportation Networks: Review and Prospects for Network Equilibrium Models Networks and Spatial Economics, Springer, June 2007, Vol 7 (2), pp 99–128 DOI: 10 1007/s11067-006-9009-0Гасников А В , Гасникова Е В , Мендель М А , Чепурченко К В Эволюционные выводы энтропийной модели расчёта матрицы корреспонденций // Математическое моделирование – 2016 – Т 28 – С 1–16Gasnikov, A V , Gasnikova, E V , Mendel, M A , Chepurchenko, K V Evolutionary solutions for the entropy model for calculating the correspondence matrix [Evolyutsionnie vyvody entropiinoi modeli rascheta matritsy korrespondentsii] Matematicheskoe modelirovanie, 2016, Vol 28, pp 1–16Имельбаев Ш С , Шмульян Б Л Моделирование стохастических коммуникационных систем // А Дж Вильсон Энтропийные методы моделирования сложных систем – М : Наука, 1978 – С 170–233Imelbaev, Sh S , Shmulyan, B L Modelling of stochastic communication systems [Modelirovanie stokhasticheskikh kommunikatsionnykh system] In: Wilson, A G Entropy methods for modelling complex systems Moscow, Nauka publ , 1978, pp 170–233Гасникова Е В О возможной динамике в модели расчёта матрицы корреспонденций // Введение в математическое моделирование транспортных потоков – М : МЦНМО, 2013 – С 248–270Gasnikova, E V On possible dynamics in the model of calculation of the matrix of correspondences [O vozmozhnoi dinamike v modeli rascheta matritsy korrespondentsii] Introduction to mathematical modelling of transport flows Moscow, MCNMO publ , pp 248–270Нестеров Ю Е , Шпирко С В Стохастическое транспортное равновесие // Введение в математическое моделирование транспортных потоков – М : МЦНМО, 2013 – С 314–324Nesterov, Yu E , Shpirko, S V Stochastic transport equilibrium [Stokhasticheskoe transportnoe ravnovesie] Introduction to mathematical modelling of transport flows Moscow, MCNMO publ , 2013, pp 314–324Швецов В И , Алиев А С Математическое моделирование загрузки транспортных сетей – М : УРСС, 2003 – 61 сShvetsov, V I , Aliev, A S Mathematical modelling of load on transport networks [Matematicheskoe modelirovanie zagruzki transportnykh setei] Moscow, URSS publ , 2003, 61 pАгуреев И Е Описание автомобильных транспортных систем в условиях развития цифровых технологий // Техника, технологии, ресурсы: приоритетные направления развития и практические разработки: Монография – Нижний Новгород: НОО «Профессиональная наука», 2018 [Электронный ресурс]: http://sciproru/conf/monographengineeringpdf Доступ 21 02 2020Agureev, I E Description of road transport systems in the context of development of digital technologies [Opisanie avtomobilnykh transportnykh system v usloviyakh razvitiya tsifrovykh tekhnologii] Technics, technologies, resources: priority directions of development and practical developments: Monograph Nizhny Novgorod, NOO Professionalnaya nauka, 2018 [Electronic resource]: http://sciproru/conf/monographengineeringpdf Last accessed 21 02 2020Климонтович Ю Л Введение в физику открытых систем – М : Янус-К, 2002 – 284 сKlimontovich, Yu L Introduction to the physics of open systems [Vvedenie v fiziku otkrytykh sistem] Moscow, Yanus-K publ , 2002, 284 pОлемской А И Синергетика сложных систем: феноменологическая и статистическая теория – М : Красанд, 2009 – 384 сOlemskoy, A I Synergetics of complex systems: phenomenological and statistical theory [Sinergetika slozhnykh system: fenomenologicheskaya i statisticheskaya teoriya] Moscow, Krasand publ , 2009, 384 pАгуреев И Е , Юрченко Д А Постановка задачи о загрузке УДС города с учётом данных функционирования придомовых стоянок автомобилей // Вестник Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета – Т 16 – № 6 (70) – С 670–679.Agureev, I E , Yurchenko, D A Formulation of the problem of the load of the street-road network of the city, considering data on functioning of adjacent parking lots [Postanovka zadachi o zagruzke UDS goroda s uchetom dannykh funktsionirovaniya pridomovykh stoyanok avtomobilei] Bulletin of Siberian State Automobile and Highway University, 2019, Vol 16, Iss 6 (70), pp 670–679 DOI: https://doiorg/1026518/2071-7296-2019-6-670-679.

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