Моделирование транспортных процессов. Курсовой проект по дисциплине Моделирование транспортных процессов

Название	Курсовой проект по дисциплине Моделирование транспортных процессов
Анкор	Моделирование транспортных процессов
Дата	27.05.2020
Размер	1.42 Mb.
Формат файла
Имя файла	Prosov_modTP.docx
Тип	Курсовой проект #125849
страница	2 из 3

1 2 3

Цель работы:

1) Приобретение практических навыков построения агрегатированных и детализированных моделей транспортных сетей;

2) Использование средств вычислительной техники в расчёте кратчайших расстояний и путей проезда.

Задание: разработать агрегатированную модель транспортной сети и рассчитать матрицу кратчайших расстояний с использованием прикладного программного обеспечения для формирования сменно-суточного плана маршрутизации перевозок.

Исходные данные:

1) масштабная схема района перевозок;

2) схема организации дорожного движения;

3) прикладное программное обеспечение.

Модели транспортных сетей

На практике используют агрегатированные и детализированные модели транспортных сетей. агрегатированные модели строятся на основе микрорайонирования. Границы микрорайонов наносятся по следующим правилам:

естественные и искусственные преграды выступают в качестве границы и не препятствуют проезду транспорта в любую часть микрорайона без выезда с его территории;
по улицам микрорайона имеется возможность беспрепятственного проезда;
конфигурация микрорайонов произвольная;
площадь микрорайонов выбирается в зависимости от предполагаемого размера модели транспортной сети.

Центр микрорайона определяется:

месторасположением единственного поставщика или потребителя в микрорайоне;
географическим центром при наличии нескольких поставщиков или (и) потребителей.

Микрорайону ставится в соответствие вершина, расположенная в его центре. Вершины в смежных микрорайонах соединяются дугами (звеньями). Длина звена определяется наименьшим значением расстояния, полученного из результатов промеров всех возможных комбинаций проезда с учетом масштаба и организации дорожного движения. Пример микрорайонирования с нанесением центров показан на рис. 1. соответствующая агрегатированная модель приведена на рис. 2. модели данного типа обычно используются при решении задач маршрутизации перевозок помашинными отправками.

Р
исунок 2 – План-схема района с разбивкой на микрорайоны

ГОП (8, 19, 20)

ГПП (1, 2, 6, 10, 12, 13,16,18)

Рисунок 3 – Модель транспортной системы

Метод Дейкстры (потенциалов) расчета кратчайших расстояний и путй проезда

Вершине, от которой требуется определить кратчайшее расстояние, присваивается потенциал, равный нулю.

Шаг 1. Отыскиваются звенья, в которых начальные вершины i имеют потенциалы vi, а конечные j не имеют. Значения потенциалов конечных вершин vj определяются по формуле:

v_j = v_i + c_ij,

где c_ij – длина звена (i,j).

Шаг 2. Если потенциал вершины j определен неоднозначно, в расчетах оставляют наименьшее значение v_j. Из всех полученных от начала расчетов и неприсвоенных вершинам потенциалов выбирается наименьший. Его значение присваивается конечной вершине.

Шаг 3. Звено (i,j) отмечается стрелкой.

Действия повторяются, начиная с шага 1, до присвоения потенциалов всем вершинам. Величина потенциала у соответствующей вершины показывает кратчайшее расстояние до данного пункта. Звенья со стрелками образуют кратчайший маршрут движения от исходной вершины до всех остальных.

Рассчитаем расстояния до каждой из вершин ГОП:

Таблица 1 – Расчёт для вершины ГОП микрорайона №8

		Вершины с однозвенной связью
	-	V₈=0
	8	V₇=0+5=5, V₁₃=0+6=6, V₉=0+7=7, min (V₇, V₁₃, V₉)=V₇=5
	7	V₆=5+4=9, V₈=5~~+5=10~~,min (V₁₃, V₉, V₆)=V₁₃=6
	13	V₈~~=6+6=12~~, V₉~~=6+8=14~~, V₁₀~~=6+6=12~~, V₁₁=6+6=12, V₁₂=6+8=14, V₂₀=6+7=13 min (V₉, V₆, V_11,V_12,V₂₀)=V₉=7
	9	V₈~~=7+7=14~~, V₁₃~~=7+8=13~~, V₁₀=7+5=12, min (V₆, V₁₁, V_12, V_20,V₁₀)=V₆=9
	6	V₅=9+4=13, V₂₀~~=9+7=16~~, V₇~~=9+4=13~~ min (V₁₁, V₁₂, V_20, V₁₀, V₅)=V₁₁=12
	11	V₁₀~~=12+4=16~~, V₁₂~~=12+5=17~~, V₁₃~~=12+6=18~~, min (V₁₂, V₂₀, V_10, V_5,)=V₁₀=12
	10	V₉~~=12+5=17~~, V₁₃~~=12+6=18~~, V₁₁~~=12+4=16~~, min (V₁₂, V₂₀, V₅)=V₅=13
	5	V₆=13~~+4=~~17, V₄=13+8=21, min (V₁₂, V₂₀)=V₂₀=13
	20	V₆~~=13+7=20~~, V₄=13+7=20, V₁₅=13+5=18, V₁₄=13+5=18, V₁₃~~=13+7=20~~, min (V₁₂, V₄, V_15, V₁₄)=V₁₂=14
	12	V₂₀=14+5=19, V₁₂=14+5=19, min (V₄, V₁₅, V₁₄)=V₁₄=18
	14	V₂₀=18+5=23, V₁₂=18+5=23, min (V₄, V₁₅)=V₁₅=18
	15	V₁₇=18+5=23, V₁₆=18+5=23,V₁₂=18+7=25,V₂₀=18+5=23, min (V₄)=V₄=20
	4	V₃=20+3=23,V₅~~=20+8=28~~, V₁₇~~=20+8=28~~, V₂₀~~=20+7=27~~, min (V₃, V₁₆, V₁₇)=V₃=23
	3	V₁=23+5=28, V₄~~=23+3=26~~,V₂~~=23+5=28~~, min (V₁, V₁₆, V₁₇)=V₁₆=23
	16	V₁₂~~=23+~~8=31,V₁₅=23+5=28,V₁₇=23+5=28,V₁₈=23+7=30 min (V₁₇)=V₁₇=23
	17	V₁₆~~=23+5=28~~, V₁₅~~=23+5=28~~, V₄~~=23+5=28~~, V₂=23+5=28, V₁₈=23+2=25,min (V_18, V_1, V₂)=V₁₈=25
	18	V₁₆~~=25+7=32~~,V₁₇~~=25+2=27~~ ,V₂~~=25+5=30~~, V₁₉=25+5=30,min (V_19, V_2, V₁)=V₂=28
	2	V₃~~=28+5=33~~, V₁~~=28+4=32~~, V₁₈~~=28+5=33, V~~₁₇~~=28+5=33~~ min (V₁₉, V₁)=V₁=28
	1	V₃=28+5=33, V₂=28+4=~~32,~~ V₁₉=28+5=~~33,~~ min (V₁₉)=V₁₉=30
Таблица 2 – Расчёт для вершины ГОП микрорайона №19
		Вершины с однозвенной связью
	-	V₁₉=0
	19	V₁₈=0+5=5, V₁=0+5=5, min (V₁₈, V₁)=V₁₈=5
	18	V₁₆~~=5+7=12~~, V₁₇=5+2=7~~, V~~₂~~=5+5=10~~, V₂~~=5+5=10, V~~₁₉~~=5+5=10,~~min (V₁, V₁₇)=V₁=5
	1	V₁₉~~=5+5=10~~, V₂=5+4=9,V₃=5+5=10, min (V₁₇, V_2,V₃)=V₁₇=7
	17	V₁₆=7+5=12, V₁₅=7+5=12~~, V~~₄~~=7+8=15, V~~₂~~=7+5=12, V~~₁₈~~=7+2=9~~ min (V₂, V_3,V₁₅,V₁₆)=V₂=9
	2	V₁₈~~=9+5=14~~, V₁₇~~=9+5=14, V~~₃~~=9+5=14, V~~₁~~=9+4=13,~~ min (V_3,V₁₅,V₁₆)=V₃=10
	3	V₁~~=10+5=15~~, V₂~~=10+5=15,~~ V₄=10+3=13, min (V₆, V_15,V_16,V₄)=V₁₅=12
	15	V₁₆~~=12+5=17~~, V₁₂=12+7=19, V₂₀=12+5=17~~, V~~₁₇~~=12+5=17,~~ min (V_12,V_20, V₄)=V₁₆=12
	16	V₁₂~~=12+8=20~~, V₁₅~~=12+5=17~~, V₁₇~~=12+5=17~~, V₁₈~~=12+7=19,~~ min (V₁₂, V_20, V₄)=V₄=13
	4	V₅=13+8=21, V₂₀~~=13+7=20~~, V₁₇~~=13+8=21,~~ V₃=13+3=16, min (V_12, V_20, V₅)=V₂₀=17
	20	V₁₅~~=17+5=22~~, V₁₄=17+5=22, V₁₃=17+7=24, V₆=17+7=24~~, V~~₄~~=17+7=24,~~ min (V₆, V₁₂, V_13, V₁₄)=V₁₂=19
	12	V₁₁=19+5=24, V₁₃~~=19+8=27, V~~₁₄~~=19+5=24, V~~₁₅~~=19+7=26, V~~₁₆~~=19+8=27,~~ min (V₆, V_13, V_14, V₁₁)=V₅=21
	5	V₆~~=21+4=25~~, V₄~~=21+8=29,~~ min (V₆, V_13,V_14,V₁₁)=V₁₄=22
	14	V₁₂=22+5=27, V₂₀=22+5=~~27,~~ min (V₆, V₁_3,V₁₁)=V₁₁=24
	11	V₁₀=24+4=28, V₁₃~~=24+6=30~~, V₁₂~~=24+5=29~~, min (V₆, V₁₃, V₁₀)=V₁₃=24
	13	V₁₂~~=24+8=32~~, V₁₁~~=24+6=30, V~~₁₀~~=24+6=30,~~ V₉=24+8=32, V₈=24+6=30~~, V~~₂₀~~=24+7=31,~~ min (V₆, V₁₀, V_8,V₉)=V₆=24
	6	V₇=24+4=28, V₂₀~~=24+7=31, V~~₅~~=24+4=28,~~ min (V₁₀, V₈, V_9,V₇)=V₇=28
	7	V₈~~=28+~~5=33, V₆~~=28+~~4=32, min (V₁₀, V₈, V₉)=V₁₀=28
	10	V₉~~=28+5=~~33, V₁₃~~=28+6=34~~, V₁₁~~=28+4=~~32,min (V_9,V₈)=V₈=30
	8	V₁₃=30+6=~~36,~~ V₉=30+7=~~37,~~ V₇=30+5=~~35,~~min (V₉)=V₉=32

Таблица 3 – Расчёт для вершины ГОП микрорайона №20

	Вершины с однозвенной связью
-	V₂₀=0
20	V₁₅=0+5=5, V₁₄=0+5=5, V₁₃=0+7=7, V₆=0+7=7, V₄=0+7=7, min (V₁₅, V_14, V_13, V_6, V₄)=V₁₅=5
15	V₁₆=5+5=10, V₁₂~~=5+7=12~~, V₂₀~~=5+5=10,~~ V₁₇=5+5=10~~, V~~₂₀~~=5+5=10~~ min (V₁₄, V₁₃, V_6,V_4,V_16,V₁₇)=V₁₄=5
14	V₁₂=5+5=10, V₂₀~~=5+5=10~~, min (V₁₃, V₆, V_4,V_12, V_16, V₁₇)=V₁₃=7
13	V₂₀~~=7+7=14~~, V₁₂~~=7+8=15~~, V₁₁=7+6=13, V₁₀=7+6=13, V₉=7+8=15, V₈=7+6=13, min (V₆, V₄, V_12, V_11,V_10,V₉,V_8, V_16, V₁₇)=V₆=7
6	V₇=7+4=11, V₂₀~~=7+7=14,~~ V₅=7+4=11, min (V₄, V₁₂, V_11, V₁₀, V_9,V_8, V_16, V_17,V₇,V₅)=V₄=7
4	V₃=7+3=10, V₁₇~~=7+8=15~~, V₂₀~~=7+7=14, V~~₅~~=7+8=15,~~ min (V₁₂, V₁₁, V_10, V_9, V_8,V_3, V_16, V_17, V_11,V_12, V₇,V₅)=V₁₆=10
16	V₁₂~~=10+8=18, V~~₁₅~~=10+5=15~~, V₁₇~~=10+5=15, V~~₁₈~~=10+7=17,~~ min (V₇, V₁₀, V_9,V_8, V_3, V_17, V_11,V_12, V₇,V₅)=V₁₇=10
17	V₁₆~~=10+5=15~~, V₁₅~~=10+5=15~~, V₄~~=10+8=18, V~~₂~~=10+5=15,~~ V₁₈=10+2=12, min (V₇, V₁₀, V_9,V_8,V_3, V_11,V_12,V_18, V₅)=V₁₂=10
12	V₁₁~~=10+5=15~~, V₁₃~~=10+8=18, V~~₁₄~~=10+5=15, V~~₁₆~~=10+7=17, V~~₁₆~~=10+8=18,~~ min (V₇, V₁₀, V_9, V_11, V_8, V₃, V_18, V₅)=V₃=10
3	V₁=10+5=15, V₂=10+5=15~~, V~~₄~~=10+3=13,~~min (V₁₇, V₁₀, V_9,V₁₁, V_8, V_18,V₁,V₂, V₇,V₅)=V₅=11
5	V₆~~=11+4=15~~, V₄~~=11+8=19~~, min ( V₁₇, V₁₀, V_9,V_11,V_8, V_18,V₁,V₂, V₇)=V₇=11
7	V₈~~=11+5=16~~, V₆~~=11+4=15~~, min ( V₁₇, V₁₀, V_9, V_11, V_8, V_18,V₁,V₂)=V₁₈=12
18	V₁₆~~=18+7=25~~,V₁₇~~=12+2=14~~, V₂~~=12+5=17~~, V₁₉=12+5=17, min ( V₁₇, V₁₀, V_9, V_11, V_8, V_18,V₁,V_2,V₁₉)=V₁₁=13
11	V₁₀~~=13+4=17~~, V₁₃~~=13+6=19, V~~₁₂~~=13+5=18,~~ min ( V₁₇, V₁₀, V_9,V_8, V_18,V₁,V_2,V₁₉)=V₈=13
8	V₉~~=13+7=20~~, V₁₃~~=13+6=19~~,V₇~~=13+5=18~~, min ( V₁₇, V₁₀, V_9, V_18,V₁,V_2,V₁₉)=V₉=15
9	V₁₀~~=15+5=20, V~~₁₃~~=15+8=23, V~~₈~~=15+7=22,~~min ( V₁₇, V₁₀,V_18,V₁,V_2,V₁₉)=V₁=15
1	V₁₉~~=15+5=20, V~~₂~~=15+4=19, V~~₃~~=15+5=20,~~min ( V₁₇, V₁₀,V_18,V_2,V₁₉)=V₂=15
2	V₁₈~~=15+5=20~~, V₁₇~~=15+5=20, V~~₃~~=15+5=20, V~~₁~~=15+4=19,~~ min ( V₁₇, V₁₀,V_18,V₁₉)=V₁₉=17
19	V₁₈=17+5=22, V₁=17+5=22

Далее изобразим в таблице матрицу кратчайших расстояний

Таблица 4 – Матрица кратчайших расстояний

От вершины

ГПП

1

ГПП 5

ГПП 8

ГПП 10

ГПП 14

ГПП

20

28³

28¹⁷

23⁴

20²⁰

13⁶

9⁷

5⁸

7⁸

12⁹

12¹³

14¹³

6⁸

18²⁰

23¹⁵

25¹⁷

30¹⁸

13¹³

5¹⁹

9¹

10¹

13³

21⁴

24²⁰

28⁶

30¹³

32¹³

28¹¹

24¹²

19¹⁵

24²⁰

22²⁰

12¹⁷

7¹⁸

5¹⁹

17¹⁵

15³

10⁴

7²⁰

11⁶

7²⁰

11⁶

13¹³

15¹³

13¹³

10¹⁴

7²⁰

5²⁰

10¹⁵

12¹⁷

17¹⁸

1 2 3

Моделирование транспортных процессов. Курсовой проект по дисциплине Моделирование транспортных процессов

Цель работы:

Модели транспортных сетей

Метод Дейкстры (потенциалов) расчета кратчайших расстояний и путй проезда