Մաթեմատիկոսները ճանապարհային խցանումները վերացնելու տարբերակներ են առաջարկել

Սանկտ Պետերբուրգի պետական համալսարանի գիտնականներ Ալեքսանդր Կրիլատովը և Վիկտոր Զախարովն առաջարկել են մաթեմատիկական ալգորիթմի օգնությամբ պայքարել խցանումների դեմ: Նրանց հետազոտությունները հաստատում են, որ մեծ քաղաքում տրանսպորտային իրավիճակը բարելավելուն կարող են նպաստել ենթակառուցվածքների հավասարակշռված փոփոխությունները և միասնական նավիգացիոն համակարգը:

Քանի որ անձնական մեքենաներն ամբողջ աշխարհում են դառնում ավելի հասանելի, մեծ քաղաքներում հաճախ է առաջանում խցանման խնդիր: Այս հարցն ուսումնասիրվել է դեռևս 1950-ականներից, բայց վերջին տասնամյակում դարձել է առավել արդիական:

ՍՊբՊՀ-ի էներգետիկ համակարգերի մաթեմատիկական մոդելավորման ամբիոնի պրոֆեսոր, ֆիզիկամաթեմատիկական գիտությունների դոկտոր Ալեքսանդր Կրիլատովը նշել է, որ Ռուսաստանում պատմականորեն ճանապարհային ենթևեկության կազմակերպումը դրված է տրանսպորտային ինժեներների ուսերին: Միաժամանակ, նրանք հիմնականում մասնագիտանում են առանձին հատվածների կառուցվածքային փոփոխություններով պայմանավորված հարցերում՝ չտիրապետելով թողունակության համակարգային բարձրացման ոլորտին: Նրա խոսքով՝ խցանման խնդրին տեղային լուծում տալուց հետո որոշ ժամանակ անց այն ծագում է մեկ այլ կետում:

Գիտնականները մշակել են տարանցման օպտիմալացման վերաբերյալ մաթեմատիկական նոր մոտեցումներ և ներկայացրել են դրանց իրագործման հնարավորությունները:

Նրանց ներկայացրած սկզբունքներն առաջարկել է անգլիացի մաթեմատիկոս և տրանսպորտային վերլուծաբան Ջոն Գլեն Վարդրոպը՝ 1952թ.: Առաջինը հավասարակշռության սկզբունքն է: Սա մաթեմատիկական կառուցվածք է, որը թույլ է տալիս մոդելավորել համակարգերը, տարանցումը՝ ենթադրելով, որ յուրաքանչյուր վարորդ բացառապես անձնական շահով է առաջնորդվում: Ուստի այս մոդելի ենթադրում է, որ տրանսպորտային հոսքի ցանկացած փոփոխության հիմքում պետք է լինի ավտոմեքենաների տերերի էգոիստական վարքը:

Երկրորդ սկզբունքը: Վարդրոպի համակարգային օպտիմումը: Այս սկզբունքը հաստատում է, որ առկա է տրանսպորտային բոլոր միջոցների դիրեկտիվ կառավարման հնարավորություն: Սակայն ուսումնասիրության հեղինակները հիմնվում են հենց առաջին սկզբունքի վրա: Նրանց կարծիքով՝ վարորդի վարքի վրա հնարավոր է ազդել ճանապարհային ենթակառուցվածքների փոփոխության միջոցով: Արդյունքի կանխատեսումը հնարավոր են համարում մաթեմատիկական մոդելով:

Հեղինակները նշում են, որ տրանսպորտային հոսքերի կառավարման վրա մեծ ազդեցություն են ունենում վարորդների նավիգացիոն համակարգերը: Նրանք կարծիքով՝ ամենաարդյունավետ իրավիճակն այն դեպքում է կլինի, երբ բոլոր վարորդները կիրառեն միևնույն համակարգը և նպատակահարմար ենթուղիների մասին տեղեկությունը մեկ կենտրոնից ստանան:

Տարանցման օպտիմալացումը հնարավոր է նաև ճանապարհների լայնացման կամ նեղացման հաշվին, ինչը կարևոր է հատկապես առկա ցանց ունեցող քաղաքներում: Այս պայմաններում հաճախ հնարավոր չէ մեծացնել խաչմերուկից խաչմերուկ հեռավորությունը, իսկ հանգույցներ կառուցելը նպատակագարմար չէ:

Կրիլատովի խոսքով՝ մաթեմատիկական մոտեցմամբ ապացուցվել է, որ ճանապարհային ցանցի բարելավման օպտիմալ տարբերակը կարևոր, շատ օգտագործվող ուղիների առավելագույն լայնացումն է, ընդ որում՝ ամբողջ երկայնքով, ոչ թե՝ ինչ-որ հատվածներում: Դրանից հետո պետք է անցնել մյուս ուղիներին՝ ըստ նշանակության: Արդյունքում կկրճատվի ենթևեկության միջին տևողությունն ընդհանուր ցանցում:

Այն դեպքում, երբ ճանապարհը ֆիզիկապես հնարավոր չէ մեծացնել, պետք է կիրառել այլ մեթոդներ: Օրինակ՝ ճանապարհի ամբողջ երկայնքով կայանման արգելում: Բացի այդ, գիտությունը կարող է օգնել էլեկտրատրանսպորտի համար առանձնացված ճանապարհների ստեղծման հարցում, եթե քաղաքապետարանը ցանկանա վարորդներին մոտիվացնել՝ անցնելու «կանաչ» մեքենայի: Հատուկ նրանց համար կարելի է ստեղծել առանձին ուղիներ:

Գիտնականը նշել է, որ ճանապարհների բարեկարգման համար տարեկան հսկայական գումարներ են հատկացվում: Տրանսպորտային հոսքի կարգավորման մաթեմատիկական թեորեմն առաջարկում է այդ միջոցների արդյունավետ կառավարման որոշումների հավաքածու: Ընդ որում՝ մաթեմատիկականն այս պարագայում վեր է ինժեներատնտեսական մոտեցումից, քանի որ թույլ է տալիս տրանսպորտային ցանցը դիտարկել ընդհանուր՝ հաշվի առնելով նրա առանձին տարրերի միջև փոխազդեցության օրենքները:

Մաթեմատիկական մոդելների կիրառման տարբերակներից մեկը կարող է լինել դրանց հիման վրա տրանսպորտային ցանցերի թվային կրկնօրինակների մշակումը: Դրանք տրանսպորտային ինժեներների ձեռքում խելացի ու օգտակար գործիքներ կհանդիսանան:

Պրոֆեսոր Վիկտոր Զախարովը հավելել է, որ թվային կրկնօրինակների ստեղծման և հոսքի օպտիմալացման համար դրանց կիրառման հաշվին հնարավոր կլինի հասնել հավասարակշռության՝ համակարգի օգտագործման պահանջարկի և ենթակառուցվածքների հնարավորությունների միջև: Գիտնականի խոսքով՝ տնտեսության թվայնացման պայմաններում սա շրջանցելը բարդ կլինի: