1 Вихідні дані для розрахунків на пеом
Основою для формування вихідних даних є індивідуальне завдання на КП. Вихідні дані для розрахунків на ПЕОМ формуються згідно з вимогами інструкції по застосуванню програми оцінки ефективності функціонування транспортної мережі.
Для оцінки ефективності функціонування транспортної мережі слід використовувати програму RO_NET. Програма працює під операційною системою MS DOS або Windows (в DOS вікні) або під Linux (з використанням емулятора dosemu). Ім’я файлу програми “ro_net.exe” (для друку на принтері) або “ro_net_f.exe” (для запису результатів в файл на диску).
Перед запуском програми підготуємо вхідні дані, у трьох файлах в текстовому форматі в кодуванні DOS (кодова сторінка cp866). Для формування файлів вхідних даних можна використовувати будь-який текстовий редактор, який підтримує кодування DOS та не додає в файл власних символів форматування тексту. Ім’я файлу має бути написане латинськими буквами відповідно до прізвища студента з додаванням в кінці цифри (номеру файла). Довжина імені файлу не повинна перевищувати 8 символів. (до 7 букв для прізвища + одна цифра — номер файлу). Розширення (тип файлу) не вказувати. Наприклад, ivanov1.
В першому дані про дуги (ділянки) транспортної мережі. При редагуванні цього файлу в першому рядку набираємо прізвище студента та позначення академ групи. У другому рядку, починаючи з першої позиції, вказуємо кількість транспортних районів або вузлів мережі (максимальна кількість вузлів мережі - 40). Починаючи з 3-го рядка, вводимо дані про дуги мережі. Інформація про кожну дугу вказуємо в окремому рядку у такому форматі:
Н
омер
початкового вузла або району, пробіл,
номер кінцевого вузла або району, пробіл,
довжина дуги в сотнях метрів, округлена
до цілого числа, пробіл, швидкість
вільного руху транспортних засобів
даною ділянкою, пробіл, приведена
кількість смуг для руху в даному напрямку.
При цьому дотримуємось таких правил:
все цифрові значення мають бути цілими числами і відокремлюватися один від одного пробілами;
довжина дуги вказується в сотнях метрів;
швидкість вільного руху задається в км/год.;
якщо ширина смуги 3,5 м, то кількість смуг помножуємо на 10 (наприклад, 2 смуги по 3,5 м. представляються значенням 20);
якщо відома ширина проїжджої частини в даному напрямку, то приведена кількість смуг визначаємо за співвідношенням:
, (1.1)
де S – ширина проїжджої частини в даному напрямку, м.
Для дуги 1-2
.
Отриманий результат округлюємо до цілого числа;
якщо дорога з двостороннім рухом, то у файлі вхідних даних для неї мають бути два рядки (окремо для прямого та зворотного напрямків);
в кінці файлу не повинно бути порожніх рядків;
задля кращого вигляду файлу на екрані або на роздруківці можна розділяти числа не одним, а двома або більше пробілами, щоб цифри у різних рядках розташовувалися одна під одною.
Н
ижче
наведено приклад першого файлу вхідних
даних Maslov1
(з інформацією про дуги транспортної
мережі):
Maslov TDm-51
30
1 2 7 45 30
2 1 7 55 30
2 3 4 50 20
3 2 4 45 20
………………….
………………….
………………….
29 30 15 45 30
30 29 15 45 30
Другий файл містить у собі дані про заборонені маневри на перехрестях. В першому рядку цього файлу набираємо прізвище студента та позначення академ групи. Починаючи з другого рядка задаємо інформацію про траси заборонених маневрів на перехрестях. Ця інформація задається послідовним вказуванням вузлів, які відповідають забороненому напрямку руху.
Нижче показано приклад другого файлу вхідних даних Maslov2 (з інформацією про траси заборонених маневрів):
Maslov TDm-51
12 23 24
14 18 17
У другому рядку у даному разі задано заборону руху з вузла 17 у вузол 13 через вузол 18.
Слід зауважити те, що ці заборони не пов’язані з забороною повертати на перехресті на вулицю з одностороннім рухом у напрямку проти руху. В третьому файлі надаємо інформацію про транспортний попит. Транспортний попит є характеристикою транспортних районів і задається обсягами утворення та поглинання транспортних потоків в автомобілях за годину. В першому рядку як у попередніх файлах вказано прізвище та група студента. У подальших рядках вказано дані про транспортний попит у такому форматі: номер транспортного району, пробіл, обсяг відправлення, пробіл, обсяг прибуття. Обсяги відправлення та прибуття мають бути цілими числами.
С
ума
обсягів відправлення на мережі має
дорівнювати сумі прибуття.
Нижче показано приклад третього файлу даних Maslov3 (з інформацією про обсяги транспортного попиту):
Maslov TDm-51
1 1250 1330
2 50 40
3 20 30
4 50 30
……………….
………………..
………………..
30 770 1260
Після формування файлів вхідних даних переходимо до виконання розрахунків за допомогою програми RO_NET.
Якщо треба буде друкувати результати роботи на принтері, який безпосередньо приєднаний до комп’ютера, на якому будуть виконуватися розрахунки слід запустити програмний файл “ro_net.exe”. Якщо результати розрахунків треба буде роздруковувати на іншому комп’ютері або зберігати на дискетах, слід запустити програмний файл “ro_net_f.exe”. Після запуску програми RO_NET на екрані монітора з’явиться заставка з назвою програми. Щоби продовжити роботу натисніть будь-яку клавішу на клавіатурі. Далі з’явиться головне меню програми, за допомогою якого можна вибрати функцію програми: “Критерий”, “Данные”, “Расчет 1”, “Расчет 2”, “Выход”. Вибір певної функції програми здійснюється за допомогою клавіш управління курсором: “” , “”, “Home”, “End” та натисканням “ Enter”. Миша не підтримується.
С
початку
обираємо пункт меню “Критерий”. Після
вибору цього пункту на екрані з’явиться
підменю, в якому буде 3 розділи: “Расходы”,
“Пробег”, “Время”. За допомогою
клавішів управління курсором “”
и “”
, “Home”, “End” треба вибрати один з
розділів цього підменю та натиснути
“Enter”. Якщо вибрати пункт підменю
“Расходы”, то оціночним показником
будуть транспортні витрати, що пов’язані
з функціонуванням мережі. При виборі
пункту “Пробег” або “Время” оціночним
показником будуть відповідно загальний
пробіг всіх транспортних засобів або
сумарний час руху.
Критерієм ефективності функціонування мережі обираємо витрати часу.
Далі вибираємо пункт меню “Данные”, щоб вказати, які файли вихідних даних програма буде використовувати. При виборі цього пункту меню на екрані з’являється підменю, з чотирма пунктами: “Дуги сети”, “Ограничения”, “Спрос”, “Выход”.
Пункти “Дуги сети”, “Ограничения” и “Спрос” передбачені для вказування імен файлів вхідних даних про дуги мережі, обмеження маневрів та транспортний попит. При виборі кожного з пунктів цього підменю на екрані з’являється вікно “Имя файла”, в якому можна вказати шлях до файлу вхідних даних чи “маску” для пошуку цього файлу. Наприклад “С:\ODD\*.*”. Шлях до файлу та його “маску” можна редагувати. Після натискання клавіші “Enter” на екрані з’явиться вікно з переліком файлів, які є у вказаному (або у поточному) каталозі. За допомогою клавіш управління курсором “” , ”” , ”” , “” , “Home” та “End” треба вибрати файл вхідних даних та натиснути “Enter”. Таким чином програмі вказують імена всіх трьох файлів вхідних даних. Після цього для виходу з цього підменю треба вибрати пункт “Выход” та натиснути “Enter”.
Далі вибираємо пункт меню “Расчет 1”.
Ф
ункція
“Расчет 1” розраховує характеристики
мережі без урахування взаємозв’язку
між швидкістю, щільністю та інтенсивністю
транспортних потоків. В цьому разі
швидкість руху транспортних засобів
вважається рівною швидкості вільного
руху. Ці розрахунки є попередніми та
неточними. При виборі цієї функції на
екрані з’являється локальне меню, в
якому 8 пунктів: “Расчет 1”, “Просмотр 1”,
“Просмотр 2”, “Просмотр 3”,
“Печать 1”, “Печать 2”, “Печать 3”,
“Выход”. При виборі розділу “Расчет 1”
програма виконує попередній розрахунок
характеристик мережі: розраховує матрицю
найкоротших відстаней (у відповідності
до вибраного критерію), матрицю
кореспонденцій, а також характеристики
функціонування транспортної мережі.
Після виконання цих розрахунків, вибравши
пункти “Просмотр 1, 2, 3”, можна подивитися
результати розрахунків. Пункти “Печать
1, 2, 3” дозволяють роздрукувати результати
розрахунків. Перед роздруківкою
результатів розрахунків треба підготувати
принтер до роботи: вставити папір,
увімкнути живлення. Для виходу з
локального меню виберіть розділ “Выход”
та натиснить “Enter”.
При використанні версії програми “ro_net_f.exe”, яка виводе результати в файли на диск, в пунктах меню “Расчет 1” замість пунктів “Печать” присутні пункти “П_файл”.
Функція “Расчет 2” розраховує характеристики мережі з урахуванням взаємозв’язку між швидкістю, щільністю та інтенсивністю транспортних потоків. При цьому для розрахунку характеристик мережі використовується ітераційний алгоритм, який передбачає розподіл кореспонденцій по дугах мережі в залежності від інтенсивності та фактичної швидкості руху ділянкою. Користування відповідними розділами функції “Расчет 2” відбувається аналогічно меню “Расчет 1”.
При роботі програма розраховує матрицю кореспонденцій та записує її на диск у окремий файл з тим же ім’ям, що і файл даних про обсяги відправлення та прибуття, але з розширенням “*.COR”. При виконанні подальших розрахунків після зміни параметрів мережі відповідно до пропонованих заходів з підвищення її ефективності треба замість файлу, який містить значення обсягів відправлення і прибуття транспортних засобів, вказувати файл з розрахованою раніше матрицею кореспонденцій з розширенням “*.COR”. Наприклад, замість Maslov3 треба буде вказати Maslov3.cor.
Ф
ункція
“Выход” головного меню використовується
для виходу з програми.
Сформовані таким чином вихідні дані надано у додатку А до КП.
2 ВИХІДНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРАНСПОРТНОЇ МЕРЕЖІ
Визначення вихідних характеристик транспортної мережі передбачає вирішення наступних задач:
розрахунок матриці найкоротших відстаней;
розрахунок матриці кореспонденцій;
попередня оцінку ефективності функціонування транспортної мережі.
2.1 Розрахунок матриці найкоротших відстаней
Розрахунок матриці найкоротших відстаней виконуємо на ПЕОМ за критерієм часу:
, (2.1)
де m - кількість дуг мережі, які складають трасу маршруту руху з одного вузла до іншого;
Ті - час руху транспортних засобів по і-й дузі мережі, год..
Час руху транспортних засобів визначається по формулі
(2.2)
де Vі - швидкість транспортного потоку на i-й дузі мережі, км/год.
Швидкість транспортних потоків залежить від багатьох факторів: інтенсивності та щільності транспортних потоків, дорожніх умов та ін. Але для попередньої оцінки ефективності функціонування транспортної мережі значення швидкості руху приймається за умовами вільного руху (без впливу інтенсивності).
Для визначення оптимальної траси маршруту руху між вузлами вулично-дорожньої мережі програма виконує перебір всіх можливих варіантів проїзду і визначає той варіант, який забезпечує досягнення обраного критерію. Крім розрахунку найкоротших відстаней між всіма парами вузлів мережі програма визначає також два передостанніх вузли оптимальної траси маршруту руху.
Результати розрахунків матриці найкоротших відстаней надані у додатку Б до КП.