Математики придумали, как избавить мегаполисы от пробок

Петербургские ученые Александр Крылатов и Виктор Захаров предложили использовать математические алгоритмы для борьбы с автомобильными пробками в мегаполисах.

Фото: iStock

Монография на эту тему вышла в международном издательстве Springer.

Главная идея математиков - в том, что улучшить транспортную ситуацию помогут единая навигационная система и сбалансированное изменение инфраструктуры.

Авторы монографии отмечают, что большинство водителей пользуются навигаторами, значит это эффективный способ управления транспортными потоками. С помощью навигатора можно перенаправлять трафик так, чтобы улучшать дорожную ситуацию. Правда, для этого все водители должны пользоваться одной и той же навигационной системой и получать информацию об оптимальных маршрутах из единого центра.

Оптимизация трафика возможна также за счет расширения проезжей части, продолжают авторы монографии. В первую очередь необходимо оптимизировать таким образом кратчайший маршрут между популярными пунктами отправления и прибытия. Если же расширить дорогу нереально, можно использовать другие методы, например, запретить парковку на протяжении всего маршрута. Отметим, что такой метод уже используется на основных дорогах Санкт-Петербурга, в частности, на Невском проспекте.

"При этом необходимо расширять весь маршрут, а не только одну или несколько из входящих в него улиц, иначе может возникнуть "бутылочное горлышко", - уточняет профессор кафедры математического моделирования энергетических систем Санкт-Петербургского государственного университета, доктор физико-математических наук Александр Крылатов. - После этого можно переходить к следующему по значимости у автомобилистов маршруту".

Кроме того, ученые предлагают создавать выделенные дороги для электротранспорта, пользоваться которыми будет особенно удобно. Таким образом власти смогут мотивировать водителей переходить на экологически чистые автомобили.

Один из способов применения математических моделей - разработка на их основе цифровых двойников транспортных систем, отмечают ученые. Реализованные в виде компьютерных программ, они станут полезным инструментом для транспортных инженеров. С их помощью можно будет проследить, как любое изменение дорожной инфраструктуры повлияет на трафик на каждом локальном участке сети.

"В условиях цифровизации экономики без этого вряд ли удастся обойтись", - подчеркивает профессор кафедры математического моделирования энергетических систем СПбГУ, доктор физико-математических наук Виктор Захаров.

"Каждый год на улучшение дорог выделяется немалый бюджет. Математическая теория распределения транспортных потоков предлагает набор решений для эффективного управления этими деньгами, - заключает Александр Крылатов. - При этом математический подход выигрывает у инженерно-экономического, так как позволяет анализировать транспортную сеть целиком, учитывая сложные законы влияния друг на друга отдельных ее элементов".

Справка "РГ"

В своем исследовании Александр Крылатов и Виктор Захаров опираются на принцип равновесия, который еще в 1950-х годах сформулировал английский математик и транспортный аналитик Джон Глен Вардроп.

Этот принцип предполагает, что в основе любых изменений транспортных потоков должно лежать эгоистическое поведение автовладельцев, ведь каждый водитель, передвигаясь по городу, преследует исключительно личные цели.

https://www.lobanov-logist.ru/library/352/64130/

https://ekspertov.ru/

https://rg.ru/2020/01/04/reg-szfo/matematiki-pridumali-kak-izbavit-megapolisy-ot-probok.html