Складання топологічної моделі транспортної мережі міста

МЕТА І ЗАДАЧІ КУРСОВОЇ РОБОТИ

Мета курсової роботи - закріплення теоретичних знань по дисципліні "Транспортні системи", придбання практичних навичок по визначенню перспективного плану роботи пасажирської транспортної системи міста за допомогою моделювання транспортної мережі міста і використання теоретичних способів розрахунку параметрів транспортних систем.

Для рішення поставлених завдань студент повинен знати основи загальнонаукових, загальноінженерних і спеціальних дисциплін: вищу математику, загальний курс транспорту, геоінформаційні системи, основи теорії систем і управління. При виконанні курсової роботи необхідно користуватися результатами сучасних досягнень науки та техніки в області теорії систем та системного аналізу, теорії транспортних процесів і систем, економетрії, математичного моделювання складних і складноорганізаційних об’єктів і керування складними цілеспрямованими системами.

В даній курсовій роботі пропонується розглянути проблемну ситуацію по визначенню поточного плану роботи пасажирської транспортної системи міста за допомогою моделювання транспортної мережі міста і розрахунку матриці кореспонденцій гравітаційним методом.

СТРУКТУРА І ОБСЯГ КУРСОВОЇ РОБОТИ

Для виконання курсової роботи кожний студент одержує завдання з методичних вказівок згідно двом останнім цифрам залікової книжки, яке по дозволу керівника може бути замінено реальною ситуацією, що складається в місті на момент проектування.

Виконання курсової роботи проводиться відповідно до графіка, наведеному у таблиці 1.

Таблиця 1 - Графік виконання курсової роботи

Найменування етапу	Витрати	Обсяг,
курсової роботи	часу, %	стор.
Вступ		1-2
1. Вихідні данні
2. Складання топологічної моделі транспортної мережі міста		4-6
3. Розрахунок часу поїздки та коефіцієнтів тяжіння між транспортними районами		6-8
4. Розрахунок матриці кореспонденцій пасажирів		3-5
5. Визначення погрішності розрахунків та корегування значень матриці кореспонденцій пасажирів		4-6
Висновки		1-2
Всього		20-30

ВСТУП

У вступі студент повинен стисло показати актуальність наукових досліджень і практичних робіт в галузі транспортних систем, описати проблемну ситуацію, що розглядається в курсовій роботі і викласти її основний зміст.

Вихідні данні

Вихідними даними до курсової роботи є код районів для десяти транспортних районів міста (табл. 2-3) з відповідною кількістю мешканців і робочих місць, координати розташування центру транспортних районів (табл.4).

У табл. 2 код району для перших п’яти транспортних районів обирається за передостанньою цифрою залікової книжки, у табл. 3 код району для транспортних районів з шостого по десятий обирається за останньою цифрою залікової книжки.

Таблиця 2 - Код транспортних районів за завданням

Транспортний район	Номер варіанту (передостання)

Таблиця 3 - Код транспортних районів за завданням

Транспортний район	Номер варіанта (остання)

Таблиця 4 - Характеристика транспортних районів
Код району	Кількість, тис.чол.	Координата	Номер району	Кількість, тис.чол.	Координата
меш-канців	роб. міст	X	Y	меш-канців	роб. міст	X	Y

Таблиця 5 - Приклад оформлення вихідних даних для варіанта 00

Номер транспортного району	Код транспортного району по варіанту	Мешкає, тис. чол.	Працює, тис.чол.	Координата
X	Y

Складання топологічної моделі транспортної мережі міста

Топологічна схема є моделлю транспортної мережі міста і повинна як можна більш відповідати модельованому об'єкту. Топологічна схема повинна описувати всі ділянки вулично-дорожной мережі (ВДМ) і всі транспортні райони (ТР) міста. При використанні топологічного методу транспортні мережі описуються в термінах теорії графів.

В результаті розміщення місць прикладання праці, житлових районів і об'єктів транспортного тяжіння в місті встановлюються певні транспортні зв'язки, яким відповідають кореспонденції населення.

Модель транспортної мережі представляється ​​у вигляді графа. Граф - це фігура, що складається з точок (вершин) і відрізків (ланок), що з'єднує їх. Вершини графа - це точки на мережі, найбільш важливі для визначення відстаней або маршрутів руху. Ланки графа - це відрізки транспортної мережі, що характеризують наявність дорожнього зв'язку між сусідніми вершинами. Ланки графа характерізуються числами, які можуть мати різний фізичний зміст (відстань, час руху, час поїздки пасажира).

Моделювання транспортної мережі проводимо по етапах:

1. Завдати центри ваги транспортних районів у двомірній системі координат

2. На отриманій схемі позначити межі транспортних районів

3. Визначити масштаб для плану міста

4. Нанести на схему мережу магістралей.

1. Відповідно до заданих координат центри ваги транспортних районів наносяться у двомірній системі координат розмірністю 0. .100 у кожному напрямку (рекомендовано використовувати міліметровий папер). Приклад надано на рис. 2.1.

2. На отриманій схемі межі транспортних районів позначаються з урахуванням того, що центр транспортного району по можливості повинний знаходитися на рівній відстані від його меж, і межі міста, що повинна являти собою плавну лінію (рис. 2.2).

Рисунок 2.1 – Схема міста

Рисунок 2.1 – Схема міста (з межами транспортних районів)

3. Масштаб для плану визначається виходячи з того, що щільність населення коливається в межах r = (8 - 12)∙10³ люд./ км².

Масштаб схеми повинний бути визначений у стандартному вигляді

1:m, (2.1)

де m - величина, що вказує, у скільки разів реальна відстань перевищує довжину відповідної ділянки карти.

Потрібне значення m лежить у межах

m_max £ m £ m_min. , (2.2)

де m_max , m_min – відповідно максимальний і мінімальний масштаб.

Граничні значення величини m визначаються площею міста:

, (2.3)

, (2.4)

де S_гmax, S_гmin – відповідно максимальна і мінімальна площа міста, км²;

S_сх - площа схеми, мм².

Площа схеми розраховується шляхом підрахунку клітин, що потрапили у межі міста на схемі (рис.2.1). Для цього необхідно нанести олівцем сітку з розмірами клітини 5 × 5 мм (25 мм²) і визначити кількість клітин, повністю (П) і частково (Ч) покритих територією міста. Потім визначається площа схеми Sсх.

(2.5)

Розраховуються граничні значення площі міста

, (2.6)

, (2.7)

де N - кількість жителів у місті, чол.

, (2.8)

де N_i - кількість жителів i-го району міста , чол.;

n_тр - кількість транспортних районів у розглянутій схемі.

На підставі S_гmax і S_гmin по залежностей (2.3, 2.4) визначаються мінімальне і максимальне значення m і вибирається фактична величина масштабу m_ф за умови (2.2). Обране значення повинно бути кратним 25000 або 10000.

Виходячи з m_ф визначаються фактичні значення площі міста S_г і щільності населення r_ф :

, (2.9)

. (2.10)

4. Мережа магістралей наноситься на схему згідно однієї з відомих систем вулиць по конфігурації:

- радіальна транспортна мережа;

- радіально-кільцева мережа;

- прямокутна мережа;

- квадратна мережа;

- прямокутно-діагональна мережа;

- трикутна мережа.

Відповідно до обраної ВДМ будується граф (модель транспортної мережі), який надано рис 2.2.

Рисунок 2.2 - Модель транспортної мережі

Відстані по ланках графа замірюються лінійкою на схемі та корегуюються за допомогою масштабу

, (2.9)

де - довжина ланки графа на схемі, мм.