satНАУКА и ТЕХНИКАScience & Technique2227-10312414-0392Belarusian National Technical University10.21122/2227-1031-2017-16-5-444-454sat-1064Research ArticleМАШИНОСТРОЕНИЕMECHANICAL ENGINEERINGОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ НА ОСНОВЕ ОБРАБОТКИ НАВИГАЦИОННЫХ ДАННЫХ О ДВИЖЕНИИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВEVALUATION OF TRANSPORT FLOW EFFICIENCY ON THE BASIS OF TRAFFIC MOVEMENT DATAКапскийД. В.KapskiyD. V.

Кандидат технических наук

Address for correspondence: Kapskiy Denis V. – Belarusian National Technical University, 12 Ya. Kolasa str.,220013, Minsk, Republic of Belarus. Tel.: +375 17 331-05-48    atf@bntu.by

КасьяникВ. В.KasyanikV. V.

Магистр технических наук

Master of Engineering

ЕвтухА. В.EvtuhA. V.

Магистр технических наук

КапцевичО. А.KaptsevichO. F.

Кандидат технических наук, доцент

Associate Professor, PhD in Engineering

Белорусский национальный технический университетБеларусьBelarusian National Technical UniversityBelarusБрестский государственный технический университетБеларусьBrest State Technical UniversityBelarusАГАТ – системы управления» – управляющая компания холдинга «Геоинформационные системы управления»БеларусьAGAT – Control Systems – Managing Company of Geoinformation Control Systems Holding”Belarus201705102017165444454Copyright © Капский Д.В., Касьяник В.В., Евтух А.В., Капцевич О.А., 20172017Капский Д.В., Касьяник В.В., Евтух А.В., Капцевич О.А.Kapskiy D.V., Kasyanik V.V., Evtuh A.V., Kaptsevich O.F.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sat.bntu.by/jour/article/view/1064

Рассмотрены метод оценки параметров транспортных потоков и определения эффективности вариантов организации дорожного движения, а также качества дорожного движения. Разработан метод оценки основных параметров транспортного потока с использованием двухжидкостной математической модели Германа – Пригожина на основе пассивной обработки навигационных данных о движении дорожных транспортных средств на транспортных магистралях и улично-дорожной сети городов. Достоинствами и новизной разработанного метода (в отличие от традиционного использования математической модели Германа – Пригожина на основе активной обработки навигационных данных) являются: пассивная обработка GPS-треков и поддержка их форматов, что позволяет существенно повысить качество и адекватность результатов модели; облачная обработка данных (использование для хранения больших объемов данных облачного хранилища); наличие клиентского мобильного приложения для ОС Android для сбора данных в дополнение к работе с уже собранными навигационными данными от навигационно-информационного центра и других источников; применение для расчетов и обработки данных современных веб-технологий; масштабируемость и настраиваемость системы. Работоспособность предложенных алгоритмов, математических моделей оценки параметров транспортных потоков и системы в целом подтверждена в ходе ее апробации с использованием набора треков на основных магистралях Беларуси.

The paper considers a method for evaluation of transport flow parameters and determine an efficiency of variants concerning organization of traffic movement and provision of qualitative transportation. A method for evaluation of main traffic flow parameters while using a two-fluid mathematical model of Herman – Prigogine has been developed and it is based on passive processing of navigation data for road transport facilities on highways and urban road and street networks. The main advantages and novelty of the method (in contrast with the traditional usage of a mathematical model of Her- man – Prigogine on the basis of active processing of navigation data) are the following: a passive treatment of GPS-tracks and support of their formats that make it possible significantly improve quality and adequacy of the model results; cloud com-puting (usage of cloud storage for storing large bulk of data); presence of client mobile application for Android operating system which is used for data collection in addition to operation with already collected navigation data from navigation and information center and other sources; application for calculation and processing of modern web technologies; scalability and configurability of the system. Efficiency of the proposed algorithms, mathematical models for evaluation of transport flow parameters and system as a whole have been proved in the process of their approbation while using a set of tracks on main highways of Belarus

транспортное средствонавигационная системаматематическая модель оценки транспортных потоковtransport facilitynavigation systemmathematical model for evaluation of transport flowsReferencesPrigogine, I. Kinetic Theory of Vehicular Traffic / I. Prigogine, R. Herman. N.Y.: Elsevier, 1971.. Prigogine I., Herman R. (1971) Kinetic Theory of Vehicu-lar Traffic. N.Y.: Elsevier.Разработка системы оценки параметров транспортных потоков в рамках транзитных транспортных коридоров на территориях государств – участников СНГ на основе обработки навигационных данных о движении транспортных средств: отчет о НИР «Поток-СНГ-РБ» / ОАО «Агат – системы управления» – управляющая компания холдинга «Геоинформационные системы управления», науч. рук. О. А. Капцевич. Минск, 2015. 319 с.Kaptsevich O. A. (Research Supervisor) (2015) Deve- lopment of System for Evaluation of Transport Flow Pa-rameters within the Framework of Transit Transport Cor-ridors on the Territory of CIS Countries Based on Pro-cessing of Navigation Data on Movement of Transport Facilities. Research report “CIS-Republic of Belarus Flow”. Minsk. 319 (in Russian, unpublished).Herman, R. A Two-Fluid Approach to Town Traffic / R. Herman, I. Prigoginc // Science. 1979. Vol. 204. P. 148–151.Herman R., Prigogin? I. (1979) A Two-Fluid Approach to Town Traffic. Science, 204 (4389), 148–151. DOI: 10. 1126/science.204.4389.148.Nelson, P. The Prigogine-Herman Kineticmodel Predicts Widely Scatteredtraffic Flow Data at Highconcentrations / Р. Nelson, A. Sopasakis // Transportation Research Part B: Methodological. 1998. Vol. 32, No 8. Р. 589–604.Nelson P., Sopasakis A. (1998) The Prigogine – Herman Kineticmodel Predicts Widely Scatteredtraffic Flow Data at Highconcentrations. Transportation Research. Part B: Methodological, 32 (8), 589–604. DOI: 10.1016/s0191-2615(98)00020-4.Nelson, P. The Prigogine – Herman Kineticmodel Predicts Widely Scatteredtraffic Flow Data at Highconcentrations / Р. Nelson, A. Sopasakis // Transportation Res. 1998. Part B: Methodological. Vol. 32, No 8. Р. 589–604. DOI: 10.1016/s0191-2615(98)00020-4.Sipress A. (1999) Studying the EBB and Flow of Stop-and-Go; Los Alamos Lab Using Cold War Tools to Scru-tinize Traffic Patterns. Washington Post. August, 5.Studying the EBB and Flow of Stop-and-Go; Los Alamos Lab Using Cold War Tools to Scrutinize Traffic Patterns Alan Sipress Washington Post Staff Writer, Thursday, August 5, 1999, Last updated 1/31/00.Rumiantsev E. A. (2012) Improvement of Methods for Evaluation of Transport Flow Movement Conditions in Urban Street-Road Network. Vestnik Irkutskogo Gosudar-stvennogo Tehnicheskogo Universiteta [Proceedings of Ir-kutsk State Technical University], (9), 148–151.Румянцев, Е. А. Совершенствование методов оценки условий движения транспортных потоков на город-ской улично-дорожной сети / Е. А. Румянцев // Вест-ник Иркутск. гос. техн. ун-та. 2012. № 9. С. 148–151.Blinkin M. Ya., Tkachenko B. A. Systematic Evaluation of Movement Conditions on the Basis of the Prigogine – Herman Model (Part 1). Available at: http://waksman.ru/Russian/Org&B/2008/blinkin1.htm.Блинкин, М. Я. Системная оценка условий движения на базе модели Германа – Пригожина (Ч. 1) / М. Я. Блин-кин (НИИТДХ), Б. А. Ткаченко (ЦИТИ) // Сайт «Транс-портные системы городов и зон их влияния» [Элек-тронный ресурс]. Режим доступа: http://waksman.ru/ Russian/Org&B/2008/blinkin1.htm.Material Design. Available at: https://www.google.com/design/spec/material-design/introduction.html.Material Design // Сайт Google Design Guidelines [Элек-тронный ресурс]. Режим доступа: https://www.google. com/design/spec/material-design/introduction.html.Directions Service. Available at:https://developers.google. com/maps/documentation/javascript/directions.Directions Service // Сайт Google Developers [Элек-тронный ресурс]. Режим доступа: https://developers. google.com/maps/documentation/javascript/directions.Parse Android Developers Guide. Available at: https:// parse. com/docs/android/guide.Parse Android Developers Guide // Сайт Parse [Элек-тронный ресурс]. Режим доступа: https://parse.com/ docs/android/guide.Google Maps Javascript API. Available at: https://developers.google.com/maps/documentation/javascript/examples event-simple.Google Maps Javascript API // Сайт Google Developers [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://develo pers.google.com/maps/documentation/javascript/examples/ event-simple.FOREL Family Algorithms. Wikipedia. Available at https://ru.wikipedia.org/wiki/Algorithms_family_FOREL.Алгоритмы семейства FOREL // Сайт «Википедия» [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://ru.wiki pedia.org/wiki/Алгоритмы_семейства_FOREL.Flask. Available at:http://flask.pocoo.org.Flask // Сайт Flask (A Python Microframework) [Элек-тронный ресурс]. Режим доступа: http://flask.pocoo. org.Location and Sensors APIs. Android Developers. Availa-ble at: http://developer.android.com/guide/topics/sensors/index.html.Location and Sensors APIs // Сайт Android developers [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://develo per.android.com/guide/topics/sensors/index.html.jQuery API Documentation. Available at: http://api.jque- ry.com.jQuery API Documentation // Сайт jQuery [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://api.jquery.com/.The Python SQL Toolkit and Object Relational Mapper. SQLAlchemy. Available at: http://www.sqlalchemy.org.The Python SQL Toolkit and Object Relational Mapper. SQLAlchemy. Available at: http://www.sqlalchemy.org.SQLite Documentation. Available at: https://www.sqlite. org/docs.html.SQLite Documentation // Сайт SQLite [Электронный ре-сурс]. Режим доступа: https://www.sqlite.org/docs.html.Luts M. (2010) We Study Python, 4th ed. Moscow, Simvol Plyus Publ. 1280 (in Russian).Лутц, М. Изучаем Python, 4-е издание / М. Лутц. М.: Изд-во «Символ плюс», 2010. 1280 c.Ardekani S. A., Herman R. (1987). Urban Network-Wide Variables and their Relations. Transportation Science, 21 (l), 1–16. DOI: 10.1287/trsc.21.1.1.Ardekani, S. A. Urban Network-Wide Variables and their Relations / S. A. Ardekani, R. Herman // Transportation Science. 1987. Vol. 21, No l. Р. 1–16. DOI: 10.1287/ trsc.21.1.1Ardekani, S. A. Urban Network-Wide Variables and their Relations / S. A. Ardekani, R. Herman // Transportation Science. 1987. Vol. 21, No l. Р. 1–16. DOI: 10.1287/ trsc.21.1.1

The authors declare that there are no conflicts of interest present.