Дороги станут свободнее: в России разработали программу для оптимального развития транспортных сетей
Работа проводилась студентом Георгием Тумановым на базе института № 8 «Компьютерные науки и прикладная математика» МАИ под руководством доцента кафедры 804 «Теория вероятностей и компьютерное моделирование» Сергея Иванова.
«Для планирования пользователю необходимо задать в программу параметры дороги. Учитываются цена увеличения пропускной способности, затраты на содержание дороги, в зависимости от суммарного транспортного потока и другие издержки. Также задаются объемы перевозок между пунктами. В отличие от предыдущих параметров, которые являются константами, размеры перевозок – случайные величины с известным распределением. В итоге получается вектор чисел, по значениям которого можно определить, какое увеличение пропускной способности будет оптимальным для конкретной дороги, – рассказывает Георгий. – В случае, если дорога двусторонняя, ее направления просчитываются отдельно».
Работа над инновационным ПО уже завершена. При его создании использовались язык программирования Python и библиотека Gurobipy для решения смешанной задачи линейного программирования. Как отмечает сам разработчик, сходимость результатов расчета для различных вариантов транспортных сетей была доказана аналитически. В 2023 году работа заняла призовое место на XLIX Международной молодежной научной конференции «Гагаринские чтения».
«Модель учитывает уже построенные дороги, однако, задав параметры определённым образом, можно сымитировать несуществующую. Если для нее значение вектора будет положительным, это будет означать, что дорогу нужно построить», — отмечает Георгий.
Разработчик рассчитывает, что ПО будет полезно организациям, занимающимся развитием дорожных сетей. Однако модель может быть адаптирована и для других задач, при решении которых необходимо учитывать возможные негативные последствия оптимизации. Например, ПО может использоваться на производстве при увеличении объемов выпуска продукции в других областях.
