mirtrМир транспортаWorld of Transport and Transportation1992-3252Russian University of Transport (RUT)10.30932/1992-3252-2021-19-6-2mirtr-2210Research ArticleВОПРОСЫ ТЕОРИИTHEORYМатематическая модель транспортного поведения на основе теории транспортных макросистемMathematical Model of Transport Behaviour Based on Transport Macrosystems TheoryАгуреевИ. 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 Car Economy

Tula

agureev-igor@yandex.ruАхромешинА. В.AkhromeshinA. V.

Ахромешин Андрей Владимирович – докторант кафедры автомобилей и автомобильного хозяйства

Тула

Akhromeshin, Andrey V., doctoral student at the Department of Cars and Car Economy

Tula

aakhromeshin@yandex.ruТульский государственный университет (ТулГУ)РоссияTula State UniversityRussian Federation2021281220211961318Copyright © Агуреев И.Е., Ахромешин А.В., 20212021Агуреев И.Е., Ахромешин А.В.Agureev I.E., Akhromeshin A.V.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/2210

В продолжение исследования, целью которого была разработка нового подхода к определению транспортного поведения жителей городских агломераций, наметить главные пути его развития, предложено новое описание транспортного поведения с позиций самых разных научных дисциплин и теории макросистем.

Это, по мнению авторов, закладывает базис для создания теории транспортного поведения, которая в настоящее время отсутствует.

Разработана математическая модель транспортного поведения, которая основана на положениях теории макросистем академика Ю. С. Попкова, с использованием энтропийного подхода при определении равновесного состояния транспортной системы. При этом в модели определён первоначальный список параметров, отвечающих за описание «транспортного поведения». Последнее рассматривается как коллективный феномен, создающий детерминированное представление, возникающее в результате взаимодействия множества стохастически действующих элементов (участников дорожного движения).

Составлена предварительная схема решения задачи о поиске неизвестных системы уравнений и неравенств в модели.

Continuing the study, the purpose of which was to develop a new approach to determining the transport behaviour of residents of urban agglomerations, to outline the main ways of its development, a new description of transport behaviour is proposed based on various scientific disciplines and the theory of macrosystems.

This, according to the authors, will make contribution to laying the foundation for creation of a currently missing theory of transport behaviour.

A developed mathematical model of transport behaviour based on the provisions of academician Yu. S. Popkov’s theory of macrosystems, uses the entropy approach to determine the equilibrium state of the transport system. At the same time, the model identifies an initial list of parameters responsible for describing the «transport behaviour». The latter is considered as a collective phenomenon that creates a deterministic representation resulting from interaction of many stochastically acting elements (road users). A compiled preliminary scheme can be used to solve the problem of finding unknowns in the system of equations and inequalities within the model.

транспортная систематеория макросистемтранспортное поведениематематическая модельэнтропийный подходtransport systemmacrosystems theorytransport behaviourmathematical modelentropy approachНастоящая работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 19-48- 710015\20 р_аThis work was supported by the grant of Russian Foundation for Basic Research 19-48-710015\20 r_aReferences. Агуреев И . Е ., Ахромешин А . В . Подходы к формализации понятия транспортного поведения населения городских агломераций // Интеллект . Инновации . Инвестиции . – 2021 . – № 2 – С . 60–70 . DOI: 10 .25198/2077-7175-2021-2-60 .Agureev, I E , Akhromeshin, A V Approaches to formalisation of the concept of transport behaviour of the population of urban agglomerations [Podkhody k formalizatsii ponyatiya transportnogo povedeniya naseleniya gorodskikh aglomeratsii] Intellekt. Innovatsii. Investitsii, 2021, Iss 2, pp 60–70 DOI: 10 25198/2077-7175-2021-2-60. Алиев А . С ., Стрельников А . И ., Швецов В . И ., Шершевский Ю . З . Моделирование транспортных потоков в крупном городе с применением к московской агломерации // Автоматика и телемеханика . – 2005 . – № 11 – С . 113–125 . [Электронный ресурс]: http://www .mathnet.ru/php/getFT phtml?jrnid=at&paperid=1465&what=fullt&option_lang=rus . Доступ 19 .11 .2021 .Aliev, A S , Strelnikov, A I , Shvetsov, V I , Shershevsky, Yu Z Modelling transport flows in a large city as applied to Moscow agglomeration [Modelirovanie transportnykh potokov v krupnom gorode s primeneniem k moskovskoi aglomeratsii] Avtomatika i telemekhanika, 2005, Iss 11, pp 113–125 [Electronic resource]: http://www.mathnet ru/php/getFTphtml?jrnid=at&paperid=1465&what=fullt&option_lang=rus Last accessed 19 11 2021. Carrothers, G A P An Historical Review of the Gravity and Potential Concepts of Human Interaction Journal of the American Planning Association, 1956, Vol 22, pp . 94–102 . DOI: 10.1080/01944365608979229 .Carrothers, G A P An Historical Review of the Gravity and Potential Concepts of Human Interaction Journal of the American Planning Association, 1956, Vol 22, pp 94–102 DOI: 10 1080/01944365608979229. Вильсон А . Дж . Энтропийные методы моделирования сложных систем / Пер . с англ . – М .: Наука, 1978 . – 247 с .Wilson, A G Entropy in Urban and Regional Modelling [In Russian Russian edition’s title: Entropy methods of modelling in complex systems Entropiynie metody modelirovaniya slozhnykh system] Moscow, Nauka publ , 1978, 247 p. Попков Ю . С . Теория макросистем: Равновесные модели – М : Эдиториал УРСС, 1999 – 320 с ISBN 5-8360-0035-2 .Popkov, Yu S Theory of macrosystems: Equilibrium models [Teoriya makrosistem: Ravnovesnie modeli] Moscow, Editorial URSS, 1999, 320 p ISBN 5-8360-0035-2. Васильева Е . В ., Игудин Р . В ., Лившиц В . Н . Оптимизация планирования и управления транспортными системами . – М .: Транспорт, 1987 . – 207 с .Vasilyeva, E V , Igudin, R V , Livshits, V N Optimization of planning and management of transport systems [Optimizatsiya planirovaniya i upravleniya transportnymi sistemami] Moscow, Transport publ , 1987, 207 p. Васильева Е . В ., Левит Б . Ю ., Лившиц В . Н . Нелинейные транспортные задачи на сетях . – М .: Финансы и статистика, 1972 . – 103 с .Vasilyeva, E V , Levit, B Yu , Livshits, V N Nonlinear transport problems on networks [Nelineinie transportnie zadachi na setyakh] Moscow, Finansy i statistika publ , 1972, 103 p. Швецов В И Математическое моделирование транспортных потоков // Автоматика и телемеханика – 2003 – № 11 – С 3–46 [Электронный ресурс]: http://www mathnet ru/php/getFT phtml?jrnid=at&paperid=1966&what=fullt&option_lang=rus Доступ 19 11 2021Shvetsov, V I Mathematical modelling of transport flows [Matematicheskoe modelirovanie transportnykh potokov] Avtomatika i telemekhanika, 2003, Iss 11, pp 3–46 [Electronic resource]: http://www mathnet ru/php/getFTphtml?jrnid=at&paperid=1966&what=fullt&option_lang=rus Last accessed 19 11 2021. Фёдоров В . А . Транспортное поведение индивидуумов – основной источник городских транспортных проблем // Молодой учёный – 2015 – № 18 (98) – С . 309–316 [Электронный ресурс]: https://moluch ru/archive/98/21292/ . Доступ 19 .11 .2021 .Fedorov, V A Transport behaviour of individuals – the main source of urban transport problems [Transportnoe povedenie individuumov – osnovnoi istochnik gorodskikh transportnykh problem] Molodoi ucheniy, 2015, Iss 18 (98), pp 309–316 [Electronic resource]: https://moluch ru/archive/98/21292/ Last accessed 19 11 2021. Мулеев Е . Ю . «Транспортное поведение», «Подвижность», и «Мобильность»: к вопросу о концептуальности терминов // Социологический журнал – 2015 – Т . 21 – № 3 – С 8–28 DOI: https://doi org/10 19181/socjour .2015 .21 .3 .2375 .Muleev, E Yu «Transport behaviour» and «Mobility»: on the issue of conceptual terms [«Transportnoe povedenie», «Podvizhnost» i «Mobilnost»: k voprosu o kontseptualnosti terminov] Sotsiologicheskiy zhurnal, 2015, Vol 21, Iss 3, pp 8–28 DOI: https://doi org/10 19181/socjour 2015 21 3 2375Савельева В Ю Факторы формирования транспортного поведения в крупнейших городах России // Журнал «Градостроительство» – Всесоюзный научноисследовательский институт проблем научно-технического прогресса информации в строительстве (Москва) . – 2018 – № 5 (57) – С 54–62 [Электронный ресурс]: https://www elibrary ru/item asp?id=35781220 Доступ 19 11 2021Savelyeva, V Yu Factors of formation of transport behaviour in the largest cities of Russia [Faktory formirovaniya transportnogo povedeniya v krupneishikh gorodakh Rossii] Urban Planning Journal. All-Union Scientific Research Institute for Problems of Scientific and Technological Progress of Information in Construction (Moscow), 2018, Iss 5 (57), pp 54–62 [Electronic resource]: https://www elibrary ru/item asp?id=35781220 Last accessed 19 11 2021Мулеев Е Ю Транспортное поведение населения России: краткий отчёт о социологическом исследовании . – М .: Институт экономики транспорта и транспортной политики НИУ ВШЭ, 2015 . – 37 c . [Электронный ресурс]: https://www hse ru/data/2015/03/10/1093862032/Транспортное%20поведение%20населения%20РФ_2014pdf . Доступ 19 .11 .2021 .Muleev, E Yu Transport behaviour of the population of Russia: a brief report on a sociological study [Transportnoe povedenie naseleniya Rossii: kratkiy otchet o sotsiologicheskom issledovanii] Moscow, Institute of Transport Economics and Transport Policy of National Research University Higher School of Economics, 2015, 37 p [Electronic resource]: https://www hse ru/data/2015/03/10/1093862032/Транспортное%20поведение%20населения%20РФ_2014 pdf Last accessed 19 11 2021. Mobility in cities database . Synthesis report . UITP, 2015 [Электронный ресурс]: https://cms uitp org/wp/wp-content/uploads/2020/06/MCD_2015_synthesis_web_0pdf . Доступ 27 .12 .2021 .Mobility in cities database Synthesis report UITP, 2015 [Electronic resource]: https://cms.uitp.org/wp/wp-content/uploads/2020/06/MCD_2015_synthesis_web_0pdf Last accessed 19 11 2021Quan Liang; Jiancheng Weng; Wei Zhou; Selene Baez, Santamaria; Jianming Ma; Jian Rong Individual Travel Behavior Modeling of Public Transport Passenger Based on Graph Construction Hindawi Journal of Advanced Transportation, Vol . 2018, Article ID 3859830 . DOI: https://doi .org/10 .1155/2018/3859830 .Quan Liang; Jiancheng Weng; Wei Zhou; Selene Baez, Santamaria; Jianming Ma; Jian Rong Individual Travel Behavior Modeling of Public Transport Passenger Based on Graph Construction Hindawi Journal of Advanced Transportation, Vol 2018, Article ID 3859830 DOI: https://doi org/10 1155/2018/3859830. Агуреев И . Е Развитие теории макросистем как необходимое условие повышения качества транспортного моделирования // Мир транспорта . – 2020 . – Т . 18 . – № 2 . – С . 6–20 . DOI: https://doi .org/10 .30932/1992-3252-2020-18-06-20 .Agureev, I E Development of the Theory of Macrosystems as a Necessary Condition for Improving Quality of Transport Modelling World of Transport and Transportation, 2020, Vol 20, Iss 2, pp 6–20 DOI: https://doi org/10 30932/1992-3252-2020-18-06-20. Гасников А . В ., Гасникова Е . В ., Мендель М . А ., Чепурченко К . В . Эволюционные выводы энтропийной модели расчёта матрицы корреспонденций // Математическое моделирование . – 2016 . – Т 28 – С . 1–16 . [Электронный ресурс]: http://www .mathnet .ru/php/getFT .phtml?jrnid=mm&paperid=3724&what=fullt&option_lang=rus Доступ 19 .11 .2021 .Gasnikov, A V , Gasnikova, E V , Mendel, M A , Chepurchenko, K V Evolutionary conclusions of the entropy model for calculating the correspondence matrix [Evolyutsionnie vyvody entropiinoi modeli rascheta matrizy korrespondentsii] Matematicheskoe modelirovanie, 2016, Vol 28, pp 1–16 [Electronic resource]: http://www mathnetru/php/getFT.phtml?jrnid=mm&paperid=3724&what=fullt&option_lang=rus Last accessed 19 11 2021Имельбаев Ш С , Шмульян Б Л Моделирование стохастических коммуникационных систем // Энтропийные методы моделирования сложных систем – М : Наука, 1978 . – С . 170–233 . [Электронный ресурс]: http://www.mathnet ru/php/getFT phtml?jrnid=at&paperid=7358&what=fullt&option_lang=rus . Доступ 19 .11 .2021 .Imelbaev, Sh S , Shmulyan, B L Modeling of stochastic communication systems [Modelirovanie stokhasticheskikh kommunikatsionnykh sistem] Entropiinie metody modelirovaniya slozhnykh sistem Moscow, Nauka publ , 1978, pp 170–233 [Electronic resource]: http://www mathnet ru/php/getFT phtml?jrnid=at&paperid=7358&what=fullt&option_lang=rus Last accessed 19 11 2021. Гасникова Е . В . О возможной динамике в модели расчёта матрицы корреспонденций // Введение в математическое моделирование транспортных потоков / Под ред А В . Гасникова и др . – 2-е изд . – М .: Московский центр непрерывного математического образования, 2013 . – С . 248–270 . ISBN 9785443921501 . [Электронный ресурс]: https://ru pt1lib org/dl/2899886/f9150c Доступ 19.11.2021 .Gasnikova, E V On the possible dynamics in the calculation model of the correspondence matrix [O vozmozhnoi dinamike v modeli rascheta matrizy korrespondentsii] In: Introduction to mathematical modelling of transport flows Ed by Gasnikov A V [et al] 2nd ed Moscow, Moscow Centre for Continuous Mathematical Education, 2013, pp 248–270 ISBN 9785443921501 [Electronic resource]: https://ru pt1lib org/dl/2899886/f9150c Last accessed 19 11 2021Нестеров Ю Е , Шпирко С В Стохастическое транспортное равновесие // Введение в математическое моделирование транспортных потоков / Под ред А . В Гасникова и др – 2-е изд – М : Московский центр непрерывного математического образования, 2013 . – С . 314–324 ISBN 9785443921501 [Электронный ресурс]: https://ru pt1lib org/dl/2899886/f9150c Доступ 19 11 2021Nesterov, Yu E , Shpirko, S V Stochastic transport equilibrium [Stokhasticheskoe transportnoe ravnovesie] In: Introduction to mathematical modelling of transport flows Ed by Gasnikov A V [et al] 2nd ed Moscow, Moscow Centre for Continuous Mathematical Education, 2013, pp 314–324 ISBN 9785443921501 [Electronic resource]: https://ru pt1lib org/dl/2899886/f9150c Last accessed 19 11 2021Wilson, A G Complex Spatial Systems: The Modelling Foundations of Urban and Regional Analysis London, New-York, 2000 DOI: https://doi.org/10.4324/9781315838045.Wilson, A G Complex Spatial Systems: The Modelling Foundations of Urban and Regional Analysis London, New York, 2000 DOI: https://doi.org/10.4324/9781315838045. Dearden, J ., Wilson, A . Exploring urban retail phase transition – 1: an analysis system UCL, Working Papers Series, July, 2008 Paper 140 [Электронный ресурс]: https://discovery ucl ac uk/id/eprint/15193/1/15193 pdf Доступ 19 .11 .021 .Dearden, J , Wilson, A Exploring urban retail phase transition – 1: an analysis system UCL, Working Papers Series, July 2008 Paper 140 [Electronic resource]: https://discovery.ucl.ac.uk/id/eprint/15193/1/15193 pdf Last accessed 19 11 2021Wilson, A G The «Thermodynamics» of City: Evolution and Complexity Science in Urban Modelling . In: Complexity and Spatial Networks, Advances in Spatial Science Springer-Verlag, Berlin, Heidlberg, 2009, pp 11–31 DOI: 10 .1007/978-3-642-01554-0_2 .Wilson, A G The «Thermodynamics» of City: Evolution and Complexity Science in Urban Modelling In: Complexity and Spatial Networks, Advances in Spatial Science Springer-Verlag, Berlin, Heidlberg, 2009, pp 11–31 DOI: 10 1007/978-3-642-01554-0_2. Purvis, B ., Mao, Yo ., Robinson, D . Entropy and its Application to Urban Systems . Entropy, 2019, Vol . 21, 56 p . DOI: 10 .3390/e21010056 .Purvis, B , Mao, Yo , Robinson, D Entropy and its Application to Urban Systems Entropy, 2019, Vol 21, 56 p DOI: 10 3390/e21010056

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