Том 7, № 1 (2021)

This paper deals with analyzing and modelling performances of a long-haul air route network operating as the queuing network. The network consists of the routes/tracks with flight levels serving aircraft/flights as the “service channels”. The main network performances are the “ultimate” and “practical” capacity of “service channels”, the aircraft/flight demand, delays before entering and total time of aircraft/flights spending in the network, and the related generalized costs including those of airlines, air passengers, policy makers and society. The analytical models of the particular network performances and three routing or assignment models/procedures for matching the aircraft/flight demand to capacity are developed and applied to the long-haul air route network in the North Atlantic airspace between Europe and North America.

The results have indicated that. the network capacity has been strongly dependent on the number of routes/tracks and flight levels, i.e., “service channels” and their “ultimate” and/or “practical” capacity. The “ultimate” capacity has been mainly influenced by the ATC (Air Traffic Control) separation rules applied between aircraft/flights operating in the same directions. The “practical” capacity has been strongly influenced by the “ultimate” capacity and the average delays imposed on aircraft/flights before entering the network. The rather superior and close to optimal model/procedure for matching demand to capacity has been routing or assignment of the aircraft/flights demand in proportion to the “ultimate” or “practical” capacity of particular “service channels” minimizing the total generalized costs of the actors/stakeholders involved.

Рассматриваются различные дополнительные математические аспекты, связанные с решением проблемы оптимального в смысле заполнения квантования информации, такие как контроль элементов кванта, учёт ошибок элементов кванта, определение количества информации при квантовании, определение численных значений фракталов распределений, представленных в виде последовательного фрактального распределения. Целью статьи является рассмотрение дополнительных вопросов на основе конкретного «тяжелого» распределения вероятностей – нормального распределения. Рассмотренные вопросы выполнены с целью облегчить решение прикладных задач исследователям, занимающимся проблемой квантования информации.

При задании требований по надежности на стадии разработки сложных технических систем, если они являются восстанавливаемыми, а также для них определены требования к долговечности и сохраняемости, общее количество, задаваемых в соответствии с нормативными документами, единичных и комплексных показателей надежности находится в пределах 5–7 единиц, что определяет сложность процедуры их проверки, подтверждения и оценки. 

Цель: Формирование единого (интегрального) показателя надежности, который характеризовал бы всю совокупность основных свойств надежности тягового электрооборудования, как сложной технической системы, при условии соответствия отдельных показателей требованиям, указанным в техническом задании.

Методы: Предлагается использовать метод анализа иерархий, разработанного Т. Саати и широко применяемого при решении различных многокритериальных задач.

Заключение: Использование для определения уровня надежности интегрального показателя позволяет получить формализованный результат, выражаемый через соответствующее значение вектора глобальных приоритетов и дающий возможность количественной оценки превосходства в плане надежности одного альтернативного варианта тягового электрооборудования над другим.

В рамках студенческих исследований в Санкт-Петербургском архитектурно-строительном университете продолжается разработка альтернативных предложений по созданию окружной высокоскоростной магистрали на границах связи территорий Санкт-Петербурга и Ленинградской области. В статье представлены результаты научно-исследовательских работ по оптимизации схемы прокладки транспортной магистрали, по архитектурной компоновке зданий транспортно-пересадочных узлов, по исследованию влияния предварительно-напряжения затяжек и вант на снижение усилий и деформаций основных элементов магистрали, выполнены расчеты конструкций наиболее высокого и нагруженного морского участка. Схема прокладки высокоскоростной транспортной магистрали модернизирована в связи с ограничениями, связанными с реконструкцией аэропортов «Левашово» и «Пулково», переносом столицы Ленинградской области в Гатчину, привязкой к перспективным станциям метрополитена «Стрельна», «Янино» и «Кудрово». Модернизированная схема магистрали предложена в виде разомкнутого многоугольника с транспортно-пересадочными узлами в углах и основана на несущих эстакадных конструкциях арочно-вантового исполнения, обеспечивающих необходимую функциональность, надежность и безопасность.

Обоснование: в «Концепции развития транспортной системы Санкт-Петербурга» представлен ряд сложных транспортных проблем на границах связи территорий Санкт-Петербурга и Ленинградской области, а именно: недостаточное развитие метрополитена и скоростного трамвая, отсутствие широкой сети транспортно-пересадочных узлов, наличие многочисленных барьеров (железные дороги, парки, реки и каналы и т.п.), исчерпание пропускной способности входных автомагистралей, наличие высокой плотной застройки. Кроме того, реальное проектирование и строительство автомагистралей в транспортной политике Санкт-Петербурга имеет приоритетное развитие в сравнении с высокоскоростным электротранспортом, что приводит к дополнительным экологическим потерям.

Цель: разработка окружной высокоскоростной транспортной системы на границах связи Санкт-Петербурга и Ленинградской области, построенной на широком применении электротранспорта, с пассажиропотоком, сопоставимым с линией метрополитена.

Материалы и методы: рассчитаны эстакадные конструкции на сочетания действующих нагрузок, сил и воздействий, включая учет динамических аспектов и нелинейности, c использованием программного комплекса "SCAD Office".

Результаты: по результатам вариантного проектирования в качестве несущей конструкции, принят арочно-вантовый вариант с пролетами 180 м и 360 м по критерию металлоемкости, ставший базовым для построения магистрали эстакадного исполнения. Из приближенного расчета следует, что стоимость строительства магистрали на земных участках (двухпутная схема) по сравнению со строительством метрополитена ожидается в 5–6 раз ниже, а на морских участках – в 3–4 раза ниже за счет высоких пилонов и глубоких свайных фундаментов.

Заключение: расчетный объем пассажироперевозок за сутки для двухпутной высокоскоростной и двухпутной скоростной магистралей составит 208 тыс. пассажиров, а в год – 76 млн пассажиров, который вполне сопоставим с данным показателем для линии метрополитена.

Обоснование: В качестве основы развития транспортной системы городских агломераций предлагается использовать магнитолевитационный транспорт. Для его эксплуатации необходима специальная скоростная инфраструктура, новый подвижной состав. Проект строительства и эксплуатации линии магнитолевитационного транспорта (МЛТ)  Санкт-Петербург – Сертолово имеет исключительно долгосрочный характер, существенно влияет на развитие городского скоростного транспорта, и поэтому его реализация возможна только в рамках стратегического управления развитием городских транспортных систем.

Цель: Ввод в эксплуатацию линий магнитолевитационного транспорта в местах концентрации растущих пассажиропотоков, который будет способствовать сокращению временных затрат в пути, удовлетворению провозной потребности, улучшению качества и роста безопасности поездки при движении по выделенным полосам.

Метод: В статье разработаны предложения по тарифной политике на линии магнитолевитационного транспорта. Также дан прогноз пассажиропотоков по линии МЛТ с учетом рекомендуемых тарифов сбора платы за проезд и определены потенциальные доходы проекта по линии МЛТ.

Результаты: Целью внедрения этой линии МЛТ является улучшение транспортного обслуживания и снижение затрат времени на поездки населения города Сертолово за счет обеспечения скоростных сообщений, повышения технического уровня подвижного состава и остановок МЛТ, что существенно влияет на комфортность передвижения пассажиров.