Основы теории бесконфликтного непрерывного транспортного процесса движения

Селиверстов Святослав Александрович; Селиверстов Ярослав Александрович

УДК 656, 004.89, 510.67

Селиверстов Святослав Александрович

ФГБУ науки «Институт проблем транспорта им. Н.С. Соломенко Российской Академии Наук»

Россия, Санкт-Петербург1

Научный сотрудник лаборатории проблем развития транспортных систем и технологий

E-Mail: [email protected]

Селиверстов Ярослав Александрович

ФГБУ науки «Институт проблем транспорта им. Н.С. Соломенко Российской Академии Наук»

Россия, Санкт-Петербург

Научный сотрудник лаборатории проблем развития транспортных систем и технологий

E-Mail: [email protected]

Основы теории бесконфликтного непрерывного транспортного

процесса движения

1 199178, 12-я линия ВО, д.13, 4-этаж.

Аннотация. Проведен анализ основных этапов развития теоретических моделей организации транспортных систем, выявленный паралогизм синтеза структурных подходов устранен системой адекватных аксиоматик. Обоснована необходимость импликативных связей структурно - функционального взаимодействия элементов транспортной системы, обеспечивающих взаимное, непрерывное и бесконфликтное функционирование транспортных процессов движения. Разработана научная теория бесконфликтного непрерывного транспортного процесса движения, функциональная аксиоматическая структура теории интерпретирована логикой предикатов.

Введены понятия: непрерывность транспортного движения, транспортное взаимодействие, расширенно понятие транспортный конфликт относительно базового Cooper (1977), позволяющее формализовать проблемы ликвидации транспортных конфликтов в рамках общепринятого теоретического и прикладного транспортного инструментария.

Впервые разработанная функциональная система классификации транспортных конфликтов, опирается на логико-алгебраическую математизацию понятийного аппарата и аксиоматику структурно-функционального взаимодействия элементов транспортной системы, упорядочивает, частные методы анализа конфликтных точек и ситуаций Клинковштейн Г. И., Сытник В. Н.,Смирнов С. И., позволяет всецело формализовать проблемы ликвидации транспортных конфликтов и аксиоматически исключить конфликты 1-го, 2-го, и 3-го рода на стадии проектирования транспортной системы.

Разработанная теория содержит систему аксиоматик бесконфликтного непрерывного транспортного процесса движения, аксиоматику построения имманентной структуры транспортной коммуникационной системы и транспортных распределительных узлов, структурно-функциональное внутреннее взаимодействие, которых обусловлено сформулированными непротиворечивыми условиями (существования функционального соответствия, непрерывности функционального перехода подвижных транспортных объектов, функционального и классового разбиения коммуникационной системы), условиями работоспособности и целевыми функциями перехода.

Вложенный секвинциальный логический базис теории позволяет учитывать рефлексивные обобщения, предусмотрено гиперонимическое потенциальное расширение понятийного аппарата, сохраняя аксиоматическую структурную однородность.

Ключевые слова: транспортная аксиоматика; аксиоматика построения транспортных систем; теория бесконфликтного непрерывного транспортного процесса движения; непрерывность транспортного процесса движения; бесконфликтность транспортного процесса движения; классификация транспортных конфликтов; анализ конфликтности процессов транспортного движения; классовое и функциональное разбиение коммуникационной системы; логико-алгебраическая модель транспортной коммуникационной системы; логико-алгебраические модели транспортных конфликтов; логико-алгебраическое построение транспортных процессов; распараллеливание транспортных процессов; условия работоспособности систем транспортного движения.

Идентификационный номер статьи в журнале 74TVN314

«Грамотное управление стоит дорого, а безграмотное еще дороже»

Белый О.В.

Введение

Транспортная наука как область научного знания берет свои истоки от первых работ физики Аристотеля (384-322 до н.э.) [1], в которых исследуются теоретические принципы и формы движения материи и отдельных тел, развитие последнего в последствии формирует ветвь классической механики Ньютона (1687г.) [2], дает импульс таким направлениям физики как классическая механика, термодинамика, гидродинамика, электродинамика и др., а постулирование законов движения обуславливается свойствами среды и совокупностью воздействующих условий.

Таким образом, для транспортной науки накопленный эмпирический материал (ЭМ) представляет собой проработанные и подтвержденные практически - физические теории, затрагивающие процессы движения, переноса и перераспределения материи в пространстве, а так же принципы управления и построения таких процессов.

Разработка математического аппарата описания типологически несходных систем Берталанфи Л. Фон. (1973) [3], постулирование принципов общей теории систем и методов системного анализа, позволил ученым начиная с середины XX века осуществлять синтез вышеописанного ЭМ, что способствовало стремительному формированию транспортной науки как отдельной научной дисциплины.

За последующие пол века были открыты и проработаны такие научные направления как «Теория транспортных систем» - Белый О. В., Кокаев О. Г., Попов С. А. (2002г.) [4], Горев, А. Э (2010) [5], Е.Е. Витвицкий (2010г.) [6], «Теория транспортных потоков» и «Теория массового обслуживания» - Frank A. Haight (1963) [7], Гасников А.В [8], (2010г.), Таранцев. А.А (2007г.) [9], «Проблематика сложных систем» - Дубов В.М 2006 [10], и др., а их практические приложения отразились на структурной организации транспортной системы стран В.Г. Галабурда (1999) [11],системах управления транспортным процессом (ТП)[12] и структуре взаимодействия различных видов транспорта [13].

Однако ключевым недостатком формирования транспортной науки стало отсутствие структурного подхода в фундаментальной системе ее исследования, целые научные направления [7] и теории [5] образовывались, опираясь лишь на системные аналогии, проработанные и оформленные смежными научными дисциплинами [14], и не имеющими достаточных отражений и функциональных связей в эмпирической структуре транспортной науки (ЭСТН).

По той же причине передовые системные исследования в области: принципов организации динамических процессов в распределенных коммуникационных средах Бутковский А.Г., Пустыльников Л.М (1977) [15]; методологии распределения ресурсов в сложных многокомпонентных, многоцелевых и многофункциональных системах Балашов Е.П. (1985) [16]; разработки интеллектуальных систем управления и планирования транспортными потоками (ТрП) Поспелов (1975) [17] и др., либо замыкаются в рамках вероятно-статистического подхода и расширению математического аппарата имитационного моделирования [18] (что отражается на сложности оценки ее адекватности) либо ведут к гипертрофированному развитию интеллектуализации активных элементов, что влечет увеличение стоимостных показателе и усложнение инфраструктурных компонентов транспортно-логистических систем (ТЛС) [19, 20], но при этом не всегда способна гарантировать повышение производительности последней.

Под влиянием этого факта, процесс развертывания теоретических и прикладных исследований в области транспорта стал носить скрытый стохастический и изолированный характер, а разработанные научные теории не всегда опирались на принципы жесткой логико-алгебраической аксиоматики, в границах которой отдельные понятия, гипотезы и законы теряют прежнюю автономность и становятся элементами целостной научной системы.

Таким образом, отсутствие фундаментальной ЭСТН в процессе разработки теорий и методов проектирования и конструирования реальных транспортных сооружений, существенно отразилось на качестве и эффективности функционирования последних О.В.Белый (2010) [21], а пренебрежение логико-алгебраической аксиоматикой на стадии формирования и синтеза транспортных теорий, затрагивающих функциональные элементы транспортных систем (ТС), стали причиной серьезных "генетически" программируемых (или врожденных) транспортных проблем, влияние которых распространяется как на инфраструктурные элементы транспортной системы, так и на процессы ее функционирования. Устранение последних предполагается осуществить посредством глубокого анализа и выявления природы транспортных конфликтов (ТрК) и разработки аксиоматической базы структурно-функционального взаимодействия элементов ТС обеспечивающей непрерывность и бесконфликтность транспортного процесса движения.

Анализ предметной области. Постановка задачи.

Исследованию в области анализа (АТрК) между автотранспортными средствами было положено в Detroit General Motors laboratory в конце (1960) в связи с выявлением проблем эксплуатационной безопасности, Perkins и Harris в (1968) [22] разработали первую концепцию АТрК. Совершенствование методов ее оценки позднее продолжили Campbell, R.E и King L.E (1970) [23], рассмотрев конфликтные ситуации на Y-перекрестках сельских дорог, Baker, W.T. (1972) [24] и Paddock, R.D. (1974) [25] удалось определить статистическую связь между транспортными происшествиями и ТрК.

Представители Европейской научной транспортной школы подошли к исследованиям в области АТрК чуть позднее, Spicer, B. (1971) [26] и Older & Spicer (1976) [27] в Великобритании, в Швеции, Норвегии и Дании Amundsen & Hydén (1975) [28] и Hydén (1975) [29], в Нидерландах Oppe & Kraay (1975) [30] и Guttinger & Kraay, (1976) [31], во Франции Malaterre & Mühlrad (1977) [32] и в Германии Zimolong, Schwerdtfeger & Erke 1977 [33].

Наряду с зарубежными исследователями представители Российской транспортной науки вносят существенный вклад в развитие методов АТрК, В.Ф.Бабков [34] разрабатывает метод линейных графиков, используемый для прогнозирования аварийности на загородных дорогах, Ю.А.Врубелем [35] предложен метод замедлений позволяющий осуществлять прогнозирование столкновений на перекрестках, В. Н. Сытником [36] предложена классификация конфликтных ситуаций на перекрестке.

Точкой научной консолидации сферы АТрК стало проведение первой международной конференции в Осло Amundsen & Hyden (1977) [28], в ходе которой был обоснован перечень типичных конфликтных ситуаций, принята терминологическая база и установлено понятие транспортного конфликта Cooper (1977) [37].

Последующие конференции по АТрК с участием Европейских, Американских и Российских специалистов в Руане (1979), Гесталтере (1979), Мальмё (1983), Траутенфельсе (1988) позволили сделать некоторые обобщающие выводы [34] и выделить основные признаки конфликтной ситуации [34], продемонстрировать и сравнить методы исследований ТрК [37], среди которых стали различать статистический метод, метод конфликтных ситуаций, метод

потенциальной опасности (метод линейных графиков, метод конфликтных точек и метод замедлений) и экспертный метод [38].

Развитие информационных и компьютерных технологий, непрерывных систем наблюдения и фиксирования ТрК [39], приближения средств обработки информации к месту её возникновения, определили тренд интеллектуальных технологий прогнозирования и моделирования АТрК. Среди недавних работ, выполненных российскими и зарубежными исследователями, следует отметить следующие: Д.В.Капский (2006) [40] предлагая подход к развитию метода потенциальной опасности, реализует создание пригодной для практического применения методики прогнозирования аварийности на конфликтных объектах, которая бы позволяла оценить аварийность еще на стадии проектирования. Nicolas Saunier & Tarek Sayed (2007) [41] разрабатывают метод автоматизированного анализа безопасности дорожного движения с использованием видео датчиков, позднее Reik Donner (2009) [42] уже реализует модель самоорганизационной оптимизации сигнальных систем регулирования транспортного движения, позволяющей осуществлять последовательную сепарацию характеристик ТрП на перекрестке при условии регулярной топологии сети. Xiru Tang & Yanyan Chen (2013) [43], посредством моделирования методом клеточных автоматов устанавливают связь между частотой ТрК, внутренними свойствами ТрП и изменением скоростных характеристик ПТО, а David Eichler, Hillel Bar-Gera, Meir Blachman (2013) [44] независимо предлагают новый подход сокращения ТрК на основе трехмерного агентного моделирования.

Как было отмечено в [10] структура ТрК постоянно эволюционирует, а стремительное развитие вычислительных систем, и методов моделирования [18] способны предсказать лишь его существование и характеризовать степень воздействия и, по мнению [10] способы его разрешения кроются в фундаментальной научной области затрагивающей природу зарождения и развития такого состояния как ТрК.

Однако, несмотря на Cooper (1977) [37], Клинковштейн Г. И., Сытник В. Н.,Смирнов С. И. (1987) [36] развитие фундаментального теоретического базиса раскрывающего природу ТрК с позиции структурно-функционального взаимодействия законов функционирования элементов ТС реализовано не было, остались открытыми и вопросы формального описания теоретической области ТрК и их функциональная классификация. Отсутствие математизации понятийного аппарата в рамках логико-алгебраического описания не позволило провести импликативную связь целевых состояний подвижных транспортных объектов (ПТО) и имманентной структуры транспортной коммуникационной системы (ТКС или TCS), и, следовательно, формализовать проблемы ликвидации ТрК в рамках общепринятого теоретического и прикладного инструментария и представленных подходов. Таким образом, опираясь на вышесказанное, рассматривается проблема создания необходимого теоретического пласта позволяющего, во-первых «залатать брешь» в фундаментальной транспортной теории, образованную пренебрежением математического формализма последней, а во вторых сформулировать и заложить основные законы структурно-функционального взаимодействия элементов ТС.

Объектом исследования - выступают транспортные теории и методологии в области формирования, построения и функционирования ТС, предметом исследования - являются законы структурно-функционального взаимодействия элементов ТС, цель исследования -сформулировать структурно-функциональные основы построения теории бесконфликтного непрерывного транспортного движения (ТБНТД).

Основные понятия и определения.

Изложение уместно начать с ввода основных понятий и определений, на которые мы будем опираться в ходе дальнейшего изложения.

Основные понятия: «непрерывность транспортного процесса движения», «транспортное взаимодействие», «транспортный процесс движения», «транспортный конфликт», «транспортный ресурс движения» (ТРД).

Непрерывность транспортного процесса движения - это состояние транспортной системы, при котором функциональные состояния каждого ПТО однозначно соответствуют (принадлежат) функционально-структурным элементам коммуникационной системы.

Транспортное взаимодействие (Т1) - отношение между ПТО и (ТКС).

Транспортный процесс движения (ТПД) - упорядоченное протекание актов транспортного взаимодействия.

Транспортный конфликт - состояние, при котором в один и тот же момент времени элементам ТС требуется один и тот же ТРД.

Предмет конфликта - транспортный ресурс движения(коммуникационный)

Транспортный ресурс движения - структурный элемент ТКС, предназначенный для движение ПТО согласно функционального состояния ПТО.

Разработка теории.

Система классификации транспортных конфликтов.

Предлагаемая структура системы классификации ТрК представлена на (рис. 1.) включает конфликты первого рода, конфликты второго рода и конфликты третьего рода. Последовательно рассмотрим каждый из них.

Рис. 1. Система классификации транспортных конфликтов (Схема разработана авторами)

Конфликт I рода (- это состояние, при котором множеству ПТО в один и тот же момент времени требуется один и тот же ТРД.

Графическая интерпретация конфликта первого рода представлена на (рис 2.), а формальная выражением (1).

*7=4П Ч =®, ^, е ГС

(1)

Символами VI, V] обозначены ПТО принадлежащие участку ТрС, 0 - ТРД, требуемый в один и тот же момент времени 1к ПТО.

Рис. 2. Конфликт первого рода (Схема разработана авторами)

Конфликт первого рода, протекающий между ПТО одного вида транспорта, будем называть однородным (^к) конфликтом первого рода.

Графическая интерпретация однородного конфликта первого рода представлена на (рис. 3a.), а формальная выражением (2).

¥1к = Vя

*=4

П V

= 0, ^, Vя е ТС

(2)

где Vе, Vе- - конкурирующие за ТРД © ПТО одного вида.

Конфликт I рода, протекающий между ПТО разного вида транспорта будем называть неоднородным (Ч1™) конфликтом первого рода.

Графическая интерпретация неоднородного конфликта первого рода представлена на (рис. 3б), а формальная выражением (3).

¥= Vе

*=(>

П'

*=(„

= 0 , ^, vbi е ТС

(3)

где Vе, уЬь - конкурирующие за ТР © ПТО разного вида.

е

Ь

Рис. 3. Конфликты первого рода а) однородный, б) неоднородный (Схема разработана авторами)

Конфликт второго рода - это состояние области пересечения коммуникаций, при котором коммуникаций постоянно потребляют один и тот же ТРД.

Графическая интерпретация конфликта второго рода представлена на (рис. 4.), а формальная выражением (4).

¥11 = Т П Т = ®

1 У

Тц Т - конкурирующие за ТР 0 транспортные коммуникации.

(4)

Рис. 4. Конфликт IIрода (Схема разработана авторами)

Конфликт второго рода, протекающий между коммуникациями одного вида транспорта будем называть однородным конфликтом второго рода ( *Пн ).

Графическая интерпретация однородного конфликта второго рода представлена на (рис. 5а), а формальная выражением (5).

*777 н = га Пг° = 0

(5)

Та, Т® - конкурирующие за ТР 0 транспортные коммуникации одного вида.

Конфликт II рода, протекающий между коммуникациями разного вида транспорта будем

называть неоднородным конфликтом второго рода ( ).

Графическая интерпретация неоднородного конфликта второго рода представлена на (рис. 5б), а формальная выражением (6).

И.._ = тд П = @

^ т

(6)

Т®, ТЬ - конкурирующие за ТР 0 транспортные коммуникации разного вида.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Рис. 5. Конфликты второго рода а) однородный, б) неоднородный (Схема разработана авторами)

Конфликт третьего рода (¥ш) - смешанный конфликт первого и второго рода.

Графическую интерпретацию конфликта третьего рода представим (рис. 6а), а формальную выражением (7):

¥ш=¥1Л¥п (7)

где Л - логическое конъюнктивное объединение конфликтов первого и второго рода. Смешанный конфликт однородного конфликта первого и однородного конфликта второго рода будем называть - однородным конфликтом третьего рода н |.

Графическую интерпретацию однородного конфликта третьего рода представим (рис. 6б), а формальную выражением (8):

¥ш н = л ¥п н

(8)

Смешанный конфликт однородного конфликта первого и неоднородного конфликта

второго рода будем называть - квазиоднородным конфликтом третьего рода I ¥ яЬ ].

Графическую интерпретацию квазиоднородного конфликта третьего рода представим (рис. 6в), а формальную выражением (9):

qh h in (9)

Смешанный конфликт неоднородного конфликта первого и неоднородного конфликта второго рода будем называть - неоднородным конфликтом третьего рода (y111 in j.

Графическую интерпретацию неоднородного конфликта третьего рода представим (рис. 6г), а формальную выражением (10):

^Шш Л Y11^ (10)

Смешанный конфликт неоднородного конфликта первого рода и однородного конфликта второго рода будем называть - квазинеоднородным конфликтом III рода ^Y qin

Графическую интерпретацию квазинеоднородного конфликта третьего рода представим (рис. 6д), а формальную выражением (11):

Y

Ш qin = y1 in h

(11)

Рис. 6. Транспортные конфликты третьего рода: а) общий вид конфликта третьего рода, б) однородный, в) квазиоднородный, г) неоднородный, д) квазинеоднородный

(Схема разработана авторами)

Тогда под бесконфликтностью ТП мы будем понимать отсутствие в ТКС всех конфликтов первого, второго и третьего рода, формально это условие представимо (12).

TS е

Y1 y11 Y111

(12)

В основу аксиоматического разрешения конфликтов первого, второго и третьего рода предлагается заложить «принципы функционального распараллеливания».

Аксиоматика бесконфликтного непрерывного транспортного процесса.

Аксиома функционального состояния ПТО.

ПТО (или V) в процессе своего функционирования С пребывает в двух состояниях: состояние движения М или состояние покоя Б.

Логически это аксиоматическое утверждение представим (13), а графически (рис.7).

Су : М (13)

где С - множество состояний ПТО;

Рис. 7. Функциональный статус состояния существования ПТО (Схема разработана авторами)

Аксиома целевых состояний ПТО.

Цикличность смены состояний движения М и покоя ^ (13) формально генерируется циклом функционально-целевых состояний: {функция покоя - состояние покоя}-(Я) ^ {функция перехода из состояния покоя в состояние движения - состояние перехода} - {Я-М) ^ {функция движения - состояние движения}-(М)^ {функция перехода из состояния движения в состояние покоя - состояние перехода} - М-я) и функция покоя

Я,

порождающая новый цикл целевых состояний.

Такой цикл предлагается считать аксиоматическим циклом целевых состояний ПТО, формально его можно представить выражением (14), а графически (рис. 8).

Гс Л(Я-М)Л(М>Л(М-5)

(14)

Рис. 8. Аксиоматический цикл целевых состояний ПТО (Схема разработана авторами)

На (рис. 8) символ г - представляет собой множество состояний при реализации определенной целевой функции ПТО, например М - движение с переменной скоростью.

Условие существования функционального соответствия.

Для каждого V функционального состояния ПТО Су£Су должна существовать 3 транспортная коммуникация ТСрЕТС&у, реализующая это функциональное состояние, формально это представимо (15), а графически (рис. 9)

17 С с

УС* е Су ^ ЗТС- г е TCSCv

(15)

С

ТС8 * - множество видов функциональных коммуникаций.

Рис. 9. Условие существования функционального соответствия (Схема разработана авторами)

Таким образом, аксиоматический цикл целевых состояний ПТО (рис. 8), трансдуктивно (15) реализует структурно - функциональное соответствие ТКС (рис. 9), т.е состояние движения (М) соответствует коммуникации движения (МС) и коммуникации смены направления движения (ВС) (частный случай МС), состояние покоя (или стазиса) соответствует серверной коммуникации ^С), состояние перехода <М-5> и <£-М> соответствует коннект коммуникации (СС), а символы «/» и «/» допускают структурное дифференцирование в границах функциональной области.

Тогда (16) представляет собой аксиоматический цикл целевых состояний ТКС.

Г Г Л (СС) Л(МС Л БС> (16)

1 С&

Условие непрерывности функционального перехода ПТО.

В ТКС существует оператор управления функциональным переходом ПТО, который

с

каждому V- к е V ПТО в состоянии к ставит в соответствие элемент коммуникационной

системы ТСк е ТСБ

С

реализующий это состояние V к • Условие классового разбиения коммуникационной системы

Для каждого вида ПТО ук должна существовать транспортная коммуникация этого вида

ТСк (17)

УУк,Ук п ТС = ТСк, ТСк <ЕТС с ТС8

(17)

где ТС- транспортная коммуникация, принадлежащая ТКС.

Пример классового разбиения ТКС представлен на (рис. 10).

Рис. 10. Пример классового разбиения коммуникационной системы (Схема разработана авторами)

Аксиома транспортного взаимодействия.

Транспортное взаимодействие возможно при наличии ТКС и транспортного средства

(18).

Т1 = УП ТСБ =|1 (18)

Аксиома транспортного движения.

Движение М транспортного средства V порождается транспортным средством и/или

ТКС.

м =

М (ТС8 V У)

М (ТС8 Л У) (19)

Тогда логико-алгебраическая модель (ЛАМ) ТС, согласно принципам (13) - (19) представима в виде схемы (рис. 11).

Т8; = V. Д. ГСЪ) А Ж>£

СопЩ)

1 г Соп(1¥,) 1 Г Соп 1 Г

V ТС8| шэ

ГС[.: (5) Л (5 ■- М)А (М)Л [М - Б) ТС$ = МС Л СС Л Л ВС

Рис. 11. Логико-алгебраическая модель ТС2 (Схема разработана авторами)

Последовательно рассмотрим составляющие ЛАМ ТС и дадим их формальное разъяснение.

В общепринятой транспортной терминологии [5,6,11,] определено и на прикладном уровне исследовано понятие ТС [4,5].

В границах предлагаемой ТБНТП формальная интерпретация ТС имеет вид (20)

ТБ; = V д ТСБ; д МОБ; (20)

defAi defAj

где Vi - множество ПТО, TCS - ТКС, NDSi - система транспортных распределительных узлов, функционирование, взаимодействие протекающих процессов и структурно-функциональная организация входящих элементов (V , TCSi , NDSi), обусловлена аксиоматическими законами defA, горизонтальными, вертикальными и совокупными непротиворечивыми условиями работоспособности ^п< и целевыми функциями перехода.

Аксиоматика построения имманентной структуры ТКС

Транспортная коммуникационная система (TCS) - это функциональная среда существования ПТО, реализующая их функциональные состояния.

ТКС (рис.12) включает следующие составляющие элементы: коммуникацию движения (MC), коммуникацию смены направления движения (CD), коннект коммуникацию и

серверную коммуникацию ^О).

Формально условие построение ТКС представим выражением (21)

2 Пояснения каждого из элементов логико-алгебраической модели ТС приведены в тексте.

ТСБе( МС Л СС Л БС Л БС

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

\ [и,- л] [и,- л] [и,- л] /

(21)

Под символом Л в (1) понимается логическая конъюнкция, допускающая объединение и исключая пересечение составляющих элементов ТКС.

Рис. 12. Транспортная коммуникационная система (Схема разработана авторами)

Аксиома организации направления движения. Направление движения ПТО определяется только транспортной коммуникацией.

v = / (с) (22)

Принцип формирования и организации коммуникации движения.

Определение. Коммуникация движения (МС) - пространство организованное для ПТО, прибывающих в состоянии движения, формально утверждение представимо (23), а графически (рис. 13).

МСЗ о V е МС, V £ СС, БС, СБ ~ (V: V* = v(t), v(t) = 0)

(23)

Аксиома функционирования МС. ПТО v может находиться в коммуникации движения мс только в состоянии движения (24):

V е МС, V £ СС, БС, СБ ~ (V: = v(t), v(t) = 0)

(24)

Условие работоспособности коммуникации движения Соп<Жмс>. Транспортное средство Уа, находящееся в коммуникации движения - движется (25).

Соп(1¥МС) = VVa еМС( Vй : <

V,« = v(t), v(t) = 0\

V а = V

V ТТ мс

у; мс )

(25)

v

Где читается - направление движения определяетсяМС.

Целевая функция перехода ПТО в КД. Транспортное средство попадает в коммуникацию движения (MC) с целью его перехода в подвижное состояние (26).

fMClya\: Va е MC }| v ? = v(t), v(t) Ф 0, v ? = v (v?; MC) (26)

aim \ / I vi vi

Условие потребления ТР. Транспортное средство потребляет ресурс транспортного движения коммуникации движения в движении.

Con{WMC)

M с)

t li

1 11 1

и va=ki

ч л m \ 1

и » -h 1 F 4=q VF \AMC \Jaimy \

£

! Г й

4 1 1» V

МС

Рис. 13. ЛАМ коммуникации движения (Схема разработана авторами)

Принцип формирования и организации коннект коммуникации.

Определение. Коннект коммуникация (СС) - среда (пространство) движения ПТО из MC в SC или наоборот.

Аксиома функционирования CC. Транспортное средство Va находиться в коннект коммуникации СС в состоянии движения, перемещаясь только из коммуникации движения MC в серверную коммуникацию SC или наоборот, формально утверждение представимо (27), а графически (рис. 14).

CcB^ Va е cc,Va £ MC, SC, CD ~ (va : v^ = v(t), v(t) = 0,v(t) g ]0,v(t)jj л

л ^Va : vya —^g MC v SC^ (27)

Условие работоспособности коннект коммуникации. Транспортное средство Va, находящееся в коннект коммуникации - движется из MC в SC или наоборот (28).

Свп(ШСС) = VVa е СС ¥а :

уа = у«), ) = 0\

V; СС)

ууа = у\уа; СС V ТТ СС

(28)

Целевая функция перехода ПТО в СС. Транспортное средство Vа попадает в СС с целью перехода из МС в SC или наоборот (29).

: Va е СС ^

уа = V«), ) = 0, Ууа = V

У; мс )

(29)

^ МС V БС

Рис. 14. ЛАМ коннект коммуникации (Схема разработана авторами)

Условие потребления ТР. Транспортное средство потребляет ресурс транспортного движения коннект коммуникации только в движении из коммуникация движения в коннект коммуникацию СС или наоборот.

Принцип формирования и организации серверной коммуникации.

Определение. Серверная коммуникация ^С) - коммуникация хранения ПТО.

Аксиома функционирования SC. Транспортное средство может находиться в серверной коммуникации только в неподвижном состоянии, формально утверждение представимо (30), а графически (рис. 15).

БСЗ о V е БС, V £ МС, СС, СО о (V :у = у(г), ) = 0) (30)

Условие работоспособности серверной коммуникации. Транспортное средство Уа. находящееся в серверной коммуникации - неподвижно (31).

Соп(Ж8С) = VVa е БС{ V" :

V а = у(г), у(г) = 0\

= у(бс )

(31)

V ТТ БС

Целевая функция перехода ПТО в SC. Транспортное средство попадает в серверную коммуникацию ^С) для перехода в неподвижное состояние (32).

fSClva\: Vе1 е БС )у = у(1), у(0 = 0, V а = у(БС)

ат \ / 1 V

(32)

Рис. 15. ЛАМ серверной коммуникации (Схема разработана авторами)

Условие потребления ТР. Транспортное средство потребляет ресурс транспортного движения серверной коммуникации в неподвижном состоянии.

Принцип формирования и организации коммуникации смены направления движения.

Определение. Коммуникация смены направления движения DС - коммуникация движения, перемещаясь по которой ПТО изменяет направление движения.

Аксиома функционирования DС. Смена направления движения коммуникации движения МС осуществляется через коммуникацию смены направления движения DС, формально утверждение представимо (33), а графически (рис. 16).

МС Т ПМС1= БС (33)

Условие работоспособности коммуникации смены направления движения. Транспортное средство, находящееся в коммуникации смены направления движения -движется с целью смены направления движения (34).

V

а

V

Соп(\¥ПС) = УУа е ПС[ V? : <

V а = у«), уЦ) Ф 0\

У; ПС)

у? Ф у\у?; ПС V ТТ ПС

(34)

Целевая функция перехода ПТО в DС. Транспортное средство попадает в коммуникацию смены направления движения с целью смены направления движения (35).

/ПСУЛ: V'? е ПС ^

агш \ /

}*

4?; ПС)

К?= ф о, V= у\уа; пс )

у : МС Т^ МСI

(35)

Рис. 16. ЛАМ коммуникации смены направления движения (Схема разработана авторами)

Условие потребления ТР. Транспортное средство (ПТО) потребляет ресурс транспортного движения коммуникации смены направления движения только в состоянии движения с целью смены направления движения.

Аксиоматика построения имманентной структуры СТРУ^Б8)

Определение. СТРУ - это элемент транспортной системы, обеспечивающий взаимодействие ТКС, при условии бесконфликтного (12) и непрерывного (13)-(35) осуществления ТП.

Аксиома параллельного функционального TCS. Транспортные коммуникационные системы ТС8 функционально распараллелены и сопрягаются в транспортных распределительных узлах формально утверждение представимо (36), а графически (рис. 17).

\TCSt п TCSj = ЫБЯ |ТСЯ пТСЯ,- = 0

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

(36)

Условие работоспособности СТРУ.

Объем входящих ПТО V'а е Та в ТРУ равен объему выходящих V 'а е ТЬ при условии

смены ТК и выполнении условий (12) - (36), условие работоспособности ТРУ формально представимо (37). Графическая интерпретация работы ТРУ изображена на (рис. 17)

Сап(]¥Вс) =

г^а ть

V1' = VIj

У,а еТЬ V" еТ)

j

V" е V) ЫБ 'У

Ь

(37)

Рис. 17. Пример функционирования ТРУ в составе ТС (Схема разработана авторами)

Пример на (рис. 17) отражает ЛАМ функционирования ТРУ в системе транспортно-коммуникационного взаимодействия: 7 П 7}, в качестве 7 выступает дорожная коммуникация, а в качестве 7 водная, при этом БСг Е БС} с 7}.

Вывод

Осуществлена математическая формализация ТБНТД. Предложенная структура ЛАМ ТС (рис. 11) укладывается в проработанные архитектурные теоретические решения Белый О. В., Кокаев О. Г., Попов С. А. (2002г.) [4], Горев, А. Э (2010) [5], Е Е. Витвицкий (2010г.) [6], устраняя системный паралогизм последних семантикой логико-алгебраического формализма.

Структура теории содержит систему аксиоматик, обеспечивающую на теоретическом уровне построение бесконфликтного непрерывного транспортного процесса движения, включая: аксиоматику построения имманентной структуры ТКС и ТРУ, структурно-функциональное взаимодействие, которых обусловлено сформулированными непротиворечивыми условиями (существования функционального соответствия,

<

непрерывности функционального перехода ПТО, функционального и классового разбиения коммуникационной системы, работоспособности) и целевыми функциями перехода.

Вложенный секвинциальный логический базис теории позволяет учитывать рефлексивные обобщения [4,5,6,11,12,13,14], предусмотрено гиперонимическое потенциальное расширение понятийного аппарата, сохраняя аксиоматическую структурную однородность.

Впервые разработанная функциональная система классификации ТрК (1-12), обеспечивает адекватность предметной области, позволяет всецело математически формализовать конфликтную ситуацию, и аксиоматически разрешить проблемы ликвидации ТрК на стадии проектирования и эксплуатации ТС.

Аксиоматическое разрешение ТрК опирается на структурно-функциональное соответствие подвижных и статических элементов ТС, аксиоматически (14)-(17) устраняя организационную неопределенность В.М. Дубов, Т.И. Капустянская [10] и закладывая в систему построения ТС принцип структурно-функциональной самоорганизации, ключевое значение которого отмечено [10] «...самоорганизацию необходимо рассматривать как ограничения, которые накладываются на поведение элементов и лишают их определенного числа степеней свободы».

Пример:

Рассмотрим реальную транспортную ситуацию на участке УДС (рис. 18) и проведем ее анализ согласно предложенной теории.

Рис. 18. Анализ участка УДС (Схема разработана авторами)

Анализ исходных данных

В анализируемой ТС, структура коммуникаций не соответствует (19), поэтому символ «ТС» носит обобщенный функциональный смысл.

ТСЯ э ^ТСа, тС, ТСк, тСг I - элементы ТКС.

тса=Тсаа, тса} - автомобильная коммуникация; ТС7 = \тС\ | - пешеходная коммуникация; ТСг = {гС( | - трамвайная коммуникация; ТС* = {тсГ | - троллейбусная коммуникация. V э1 Va V У7 - множество ПТО.

Vя={а .. .у14 |- множество автомобильного транспортных средств; V7 = {7 ...{71- множество пешеходов;

Vгг = а - множество троллейбусных транспортных средств; V' = а - множество трамвайных транспортных средств; к { - у5", {8а - у"), {74 )=1 - индивидуальные транспортные средства; к (у" , у" , уЯз )= II - пассажирские транспортные средства.

Аксиоматический анализ

ТСа : нарушены - аксиома КД, целевая функция КД и условие работоспособности КД и потребления ТР:

VIя У

еТСЯ : {(') = 0

я я

{ ..у, ]

ТС2а : нарушены - аксиома КД, целевая функция КД и условие работоспособности КД и

потребления ТР

|уЯ]е ТС)" : |у(*) = 0

Конфликтный анализ

Конфликты первого рода. Однородный конфликт первого рода

^1к =

а а а а а V , у2 , уз , уа , у5

П уУЯ

^1ь = Vя

Неоднородный конфликт первого рода

П уЯ

г

\^Iin =

Лh -ih -ih V , v2, V3, V4

.П

v4, v5

Конфликты второго рода. Неоднородный конфликт второго рода

х¥1Ь = тк р[тса ,ТС", ТС* ,ТС ¥11 к = ТО рТСа х¥1Ь = тс^ р [тса, ТСа

Конфликты третьего рода.

tr

h = л h

qh h л¥1

Выводы по конфликтному и аксиоматическому анализу.

Анализ транспортной ситуации на УДС выявил нарушение аксиоматических принципов построения имманентной структуры ТКС и наличие конфликтов I, II и III рода.

Аксиоматическое разрешение конфликтов в рамках ТБНТП.

Разрешение выявленных конфликтов в рамках ТБНТП, руководствуясь (22)-(37) представляет собой функциональное и структурное распараллеливание ТП, путем дополнения недостающих элементов ТКС.

11

TCSa =МСа Л

[U; Л]

CCa Л SCa Л DCa [U; л] [U; л]

TCSh =МСh Л

[U; Л]

CCh Л SCh Л DCh

[U; Л] [U; л]

TCSt =МСt Л

[U; л]

CCt Л SCt Л DCt

[U; Л] [U; Л]

TCStr =МСtr Л

[U; Л]

CCtr Л SCtr Л DCtr

[U; л] [U; л]

и исключение не эффективной транспортно-коммуникационной системы "j":

TS = {TSi }л TS.- =

Vi} л (TCSi} Л {^DD^ }

defAi defAi

л

b} Л {TCSj} Л {NDSj}

ji Л ¥CS/J Л

defA J defA J

i = 1,2,3

J = 1

В качестве 'У может быть отказ от троллейбусного или трамвайного сообщения на перегруженном участке транспортной сети, в случае признания его не эффективным, или перераспределение маршрутов грузового транспорта.

Заключение

Представленная ТБНТП на фундаментальном уровне закладывает базовые основы функционального проектирования бесконфликтных транспортной сетей, предлагает научный подход распараллеливания ТП по видам ПТО, их состояниям, организации движения, видам коммуникаций и систем их взаимодействия, исключает появления конфликтов 1, 2 и 3 рода, обладает взаимной структурной организацией, имеет жесткий аксиоматический базис, непротиворечива и подтверждена эмпирически.

t

k

Радикальный синтез разработанного фундаментального базиса ТБНТПД логически дополненный [4,5,10,45,46,47], способен рационально расширить функциональную область транспортной науки.

Применение ТБНТПД при построении ТС обеспечит их высокую производительность в социальных организованных густонаселенных системах, развивающихся в условиях жесточайшего пространственного дефицита.

ТБНТПД может послужить фундаментальным базисом систем проектирования интеллектуальных высокоскоростных изолированных ТС сверх большой размерности таких как интеллектуальные динамические магнито-левитационные ТС [48, 49] и интеллектуальные динамические электрические ТС, алгоритмическое сопровождение которых будет опираться для одноуровневых систем на алгоритмы движущиеся квадратов [50], а для многомерных на алгоритмы движущиеся движущихся кубов [51, 52] и алгоритмы волновой трассировки [53].

ЛИТЕРАТУРА

1. Аристотель. Метафизика. СОЦЭКГИЗ. 1934. 352с

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2. Isaac Newton. Philosophis Naturalis Principia Mathematica. 1687

3. Берталанфи Л. фон. История и статус общей теории систем. В кн.: Системные исследования. Методологические проблемы. Ежегодник. — М.: «Наука», 1973, сс.20-37.

4. Белый О. В., Кокаев О. Г., Попов С. А. Архитектура и методология транспортных систем. СПб: Элмор, 2002.

5. Горев, А. Э. Основы теории транспортных систем: учеб. пособие / А. Э. Горев; СПбГАСУ. - СПб., 2010. - 214 с.

6. Е.Е. Витвицкий. Теория транспортных процессов и систем (Грузовые автомобильные перевозки): учеб. пособие. Омск: СибАДИ, 2010. 207с.

7. Frank A. Haight. Mathematical Theories of Trafic Flow. Academic Press. New York London. 1963.

8. Введение в математическое моделирование транспортных потоков: учеб. пособие /Гасников А.В., Кленов С.Л., Нурминский Е.А., Холодов Я.А., Шамрай Н.Б.; Приложения: Бланк М.Л., Гасникова Е.В., Замятин А.А. и МалышевВ.А., Колесников А.В., Райгородский А.М; Под ред. А.В. Гасникова.—М.: МФТИ, 2010.—362с.

9. Таранцев. А.А Инженерные методы теории массового обслуживания. Изд. 2-е, перераб. и доп. СПб.: Наука, 2007. 175с.

10. Дубов В.М., Капустянская Т.И., Попов С.А., Шаров А.А. Проблематика сложных систем (концептуальные основы модельных представлений)./ Под общ. ред. С.А. Попова - Спб.: «Элмор», 2006. - 184с.

11. Единая транспортная система /В.Г. Галабурда, В.А. Персианов, А.А. Тимошин и др. - М.: Транспорт, 1999. - 302с.

12. О. Г. Кокаев, О. Ю. Лукомская., Самоорганизация транспортных процессов: модели и приложения. /Мир транспорта - 2009г., №3. 4-13сс.

13. Авен О.И., Беленький А.С., Цукран В.М. Автоматизированные системы управления контейнерными перевозками «Взаимодействие разных видов транспорта и контейнерные перевозки». Итоги науки и техники ВИНИТИ ГКТН и АН СССР, 1981, 9, библ. 239.

14. Саати Т.Л. Элементы теории массового обслуживания и её приложения. - М., Советское радио. 1965. -505с.

15. Бутковский А.Г., Пустыльников Л.М. Теория подвижного управления системами с распределенными параметрами. - М.: Наука, 1977.

16. Балашов Е.П. Эволюционный синтез систем. - М.: Радио и связь, 1985. - 328с.

17. Поспелов Д.А. Большие системы. Ситуационное управление. - М.: Знание, 1975.

18. Селиверстов Я.А., Моделирование процессов распределения и развития транспортных потоков в мегаполисах, Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ» № 1/2013, 4349 стр.

19. Jan-Dirk Schmocker, Michael G. H. Bell Traffic Control: Current Systems and Future Vision of Cities. International Journal of Intelligent Transportation Systems Research. January 2010, Volume 8, Issue 1, pp 56-65

20. Шаталова, Н.В. Пути совершенствования перевозок и повышение безопасности автотранспорта /В.И. Куватов, В.А. Онов, Н.В. Шаталова //Проблемы управления рисками в техносфере. - 2013. - №2 - с. 96-109.

21. О.В.Белый. Проблемы формирования и организации транспортных потоков. -Спб.: «Элмор», 2010.-120с.

22. Perkins, S.R. & Harris, J.I. (1968): Traffic conflicts characteristics: Accident potential at intersections. Highway Research Record, 225, 35-43.

23. Campbell, R.E. & King, L.E. (1970): The traffic conflicts technique applied to rural intersections. Accident Analysis and Prevention, 2, 209-221.

24. Baker, W.T. (1972): An evaluation of the traffic conflicts technique. Highway Research Board, Rec. 384, 1-8.

25. Paddock, R.D. (1974): The traffic conflicts technique: An accident prevention method. Transport Research Board, Rec. 486, 1-10.

26. Spicer, B. (1971): A pilot study on traffic conflicts at a rural dual carriageway intersection. Transport and Road Research Laboratory, LR 410.

27. Older, S.J. & Spicer, B. (1976): Traffic conflicts - A development in accident research. Human Factors, 18, 335-350.

28. Amundsen, F & Heden, C, editors (1977). Proceedings of the first workshop on traffic conflicts, Oslo, Norway. Institute of Transport Economics.

29. Hyden, C. (1975): Relations between conflicts and traffic accidents. Lund Institute of Technology.

30. Oppe, S. & Kraay, J. (1975): Conflict analysis Techniques for road safety research. Voorburg SWOV.

31. Guttinger, V. & Kraay, J. (1976): Development of a conflict observation technique. Voorburg: SWOV.

32. Malaterre, G. & Muhlrad, N. (1977): A conflict technique. In: Amundsen, F.H. & Hyden, C. (1977), 47-58.

33. Zimolong, B., Schwerdtfeger, W. & Erke, H. (1977): Erhebung von Verkehrskonflikten an Knotenzufahrten. Zeitschrift fbr Verkehrssicherheit 1977, 23, 51-58.

34. Бабков В.Ф. Дорожные условия и безопасность движения. - М.: Транспорт, 1993. - 271с.

35. Врубель Ю.А. Организация дорожного движения. - Минск: Фонд Безопасности движения МВД Республики Беларусь, 1996. - 326с

36. Клинковштейн Г. И., Сытник В. Н.,Смирнов С. И. Методы оценки качества организации дорожного движения: Учеб. пособие. - М.: МАДИ, 1987.-77 с.

37. Cooper, P. (1977): Reports from group discussions, Group B. In: Amundsen, F.H. & Hyden, С (Eds.), p. 135.

38. С. Могила, В.Н. Галушко, П.Л. Чечет. Имитационная модель технологического процесса перевозки пассажиров городским транспортом. / Научно-технический

сборник №69. 281-287сс. Харьковская национальная академия городского хозяйства

39. Фахми Ш. С., Цыцулин А. К. Видеосистемы на кристалле: новые архитектурные решения в задачах обработки видеоинформации. Датчики и системы, 2011 г, № 4 - С.58-62

40. Д. В. Капский // Вестник Полоцкого государственного университета. Сер. B, Прикладные науки. - 2011. - № 11.- 17-24 сс.

41. Nicolas Saunier, Tarek Sayed. Vision Based Traffic Conflict Analysis. Paper Submission to the 2007 TRB Annual Meeting

42. Reik Donner. Emergence of Synchronization in Transportation Networks with Biologically Inspired Decentralized Control. Recent Advances in Nonlinear Dynamics and Synchronization Studies in Computational Intelligence Volume 254, 2009, pp 237275.

43. Xiru Tang & Yanyan Chen. Analysis on Traffic Conflicts of Two-lane Highway Based on Improved Cellular Automation Model. Journal of Multimedia, VOL. 8, NO. 3, June 2013.

44. David Eichler, Hillel Bar-Gera, Meir Blachman. Vortex-Based Zero-Conflict Design of Urban Road Networks. Networks and Spatial Economics. September 2013, Volume 13, Issue 3, pp 229-254.

45. Кокаев О.Г. О технологии анализа транспортных процессов в современных условиях хозяйствования О.Г. Кокаев, О.Ю. Лукомская, С.А. Селиверстов // Транспорт Российской Федерации. — 2012. —No 2 (39).

46. Селиверстов. С.А. Методы и алгоритмы интеллектуального анализа процесса организации транспортной системы. // Вестник ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова.— СПб.: ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова, 2013. — Вып. 2. 9299 с.

47. Селиверстов Я.А. Использование правила резолюций в вопросно-ответной процедуре транспортного планировщика. Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С.О. Макарова. 2013. № 1 (20). С. 145-152.

48. Junji Fujie. Current Status of Maglev Transportation System in the World. 11th International Conference on Magnet Technology (MT-11). 1990, pp 9-17

49. Dr. Ing. N. Carbonari, Dr. Ing. G. Martinelli, Prof. Ing. A. Morini. Calculation of levitation, drag and lateral forces in EDS-MAGLEV transport systems. Archiv fur Elektrotechnik. 1988, Volume 71, Issue 2, pp 139-148

50. J. V.Gomez; A.Lumbier; S.Garrido; L.Moreno. Planning Robot Formations with Fast Marching Square Including Uncertainty Conditions. Robotics and Autonomous Systems, http://dx.doi.org/10.1016/j.robot.2012.10.009. Vol. 61. No. 2. pp.137-152. 2013.

51. HEGE,H.-C., SEEBASS,M., STALLING,D., AND ZOCKLER,M. December 1997.A Generalized Marching Cubes Algorithm Basedon Non - Binary Classifications. Konrad-Zuse-Zentrum fur Informationstechnik. Berlin. Technical Report SC 97-05

52. LORENSEN, W.E., AND CLINE, H.E. 1987. Marching cubes: A high resolution 3d surface construction algorithm. InProceedings of SIGGRAPH 1987, ACM Press, 163169.

53. Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest, Clifford Stein. Introduction to Algorithms, Third Edition. -The Mit Press, 2009.- ISBN 978-0-26203384-8

Рецензент: Таранцев Александр Алексеевич, руководитель лаборатории проблем развития транспортных систем и технологий, доктор технических наук, Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем транспорта им. Н.С. Соломенко Российской Академии Наук, [email protected]

Seliverstov Svyatoslav

Institute of Transport Problems Russian Academy of Sciences

Russia, Sankt-Petersburg E-Mail: [email protected]

Seliverstov Yaroslav

Institute of Transport Problems Russian Academy of Sciences

Russia, Sankt-Petersburg E-Mail: [email protected]

Fundamentals of the Theory of Conflict-free Continuous

Traffic Movement

Abstract. Analyzed the main stages in the development of theoretical models of the transport systems organization, identified paralogism synthesis of structural approaches eliminate system adequate axiomatics. The need of the implicative relations of the structural - functional interaction of the transport system elements has been substantiated, which provide continuous mutual and conflict-free-operation of transport processes of movement.

Developed the Scientific Theory of conflict-free continuous traffic movement, the functional structure of the axiomatic theory interpreted predicate logic.

Definitions are injected: the continuous traffic movement, transport interaction, definition traffic conflict is expanded relative to the base Cooper (1977), allows to formalize the problem of the elimination of traffic conflicts within the conventional theoretical and applied vehicle instrumentation.

First developed a functional classification system traffic conflicts , based on the logic- algebraic mathematization of conceptual apparatus and axioms for structural and functional interaction of the elements of the transport system, orders, private methods of analysis and conflict points situations Klinkovshteyn G.I., Sitnic V.N., Smirnov I.M., allows fully formalize the traffic conflict elimination problems and the axiomatically exclude traffic conflicts 1st , 2nd , and 3rd genus at the design stage of the transport system.

Developed theory contains a system of conflict-free continuous traffic movement axiomatics, an axiomatic construction of an immanent structure of the transport communication system and transport distribution units (nodes), structural-functional internal communication, which is due to set forth the conditions of consistency (existence of functional adequacy, continuity of functional transition of moving transportation vehicles, and functional class partition communication system), terms of performance and target transition functions.

Nested sequential logical basis of the theory takes into account the reflective generalizations provided hypernymy potential expansion of the conceptual apparatus, keeping axiomatic structural homogeneity.

«Proper management is expensive, improper is even more expensive»

Belyy Oleg. V

Keywords: transport axiomatics; axiomatics constructing transportation systems; theory of conflict-free continuous traffic movement; continuous traffic movement; conflict-free traffic movement; classification traffic conflicts; conflict analysis processes traffic; class and functional partitioning and communication system; logical- algebraic model of the transport and communication system; logical- algebraic model of traffic conflicts; logical-algebraic construction of transport processes; parallelization of transport processes; terms of system efficiency traffic.

Identification number of article 74TVN314

REFERENCES

1. Aristotel. Metafizika. SOTsEKGIZ. 1934. 352s

2. Isaac Newton. Philosophiœ Naturalis Principia Mathematica. 1687

3. Bertalanfi L. fon. Istoriya i status obshchey teorii sistem. V kn.: Sistemnyye issledovaniya. Metodologicheskiye problemy. Yezhegodnik. — M.: «Nauka», 1973, ss.20-37.

4. Belyy O. V., Kokayev O. G., Popov S. A. Arkhitektura i metodologiya transportnykh sistem. SPb: Elmor, 2002.

5. Gorev, A. E. Osnovy teorii transportnykh sistem: ucheb. posobiye / A. E. Gorev; SPbGASU. - SPb., 2010. - 214 s.

6. Ye.Ye. Vitvitskiy. Teoriya transportnykh protsessov i sistem (Gruzovyye avtomobilnyye perevozki): ucheb. posobiye. Omsk: SibADI, 2010. 207s.

7. Frank A. Haight. Mathematical Theories of Trafic Flow. Academic Press. New York London. 1963.

8. Vvedeniye v matematicheskoye modelirovaniye transportnykh potokov: ucheb. posobiye /Gasnikov A.V., Klenov S.L., Nurminskiy Ye.A., Kholodov Ya.A., Shamray N.B.; Prilozheniya: Blank M.L., Gasnikova Ye.V., Zamyatin A.A. i MalyshevV.A., Kolesnikov A.V., Raygorodskiy A.M; Pod red. A.V. Gasnikova.—M.: MFTI, 2010.— 362s.

9. Tarantsev. A.A Inzhenernyye metody teorii massovogo obsluzhivaniya. Izd. 2-ye, pererab. i dop. SPb.: Nauka, 2007. 175s.

10. Dubov V.M., Kapustyanskaya T.I., Popov S.A., Sharov A.A. Problematika slozhnykh sistem (kontseptualnyye osnovy modelnykh predstavleniy)./ Pod obshch. red. S.A. Popova - Spb.: «Elmor», 2006. - 184s.

11. Yedinaya transportnaya sistema /V.G. Galaburda, V.A. Persianov, A.A. Timoshin i dr. - M.: Transport, 1999. - 302s.

12. O. G. Kokayev, O. Yu. Lukomskaya., Samoorganizatsiya transportnykh protsessov: modeli i prilozheniya. /Mir transporta - 2009g., №3. 4-13ss.

13. Aven O.I., Belenkiy A.S., Tsukran V.M. Avtomatizirovannyye sistemy upravleniya konteynernymi perevozkami «Vzaimodeystviye raznykh vidov transporta i konteynernyye perevozki». Itogi nauki i tekhniki VINITI GKTN i AN SSSR, 1981, 9, bibl. 239.

14. Saati T.L. Elementy teorii massovogo obsluzhivaniya i yeye prilozheniya. - M., Sovetskoye radio. 1965. -505s.

15. Butkovskiy A.G., Pustylnikov L.M. Teoriya podvizhnogo upravleniya sistemami s raspredelennymi parametrami. - M.: Nauka, 1977.

16. Balashov Ye.P. Evolyutsionnyy sintez sistem. - M.: Radio i svyaz, 1985. - 328s.

17. Pospelov D.A. Bolshiye sistemy. Situatsionnoye upravleniye. - M.: Znaniye, 1975.

18. Seliverstov Ya.A., Modelirovaniye protsessov raspredeleniya i razvitiya transportnykh potokov v megapolisakh, Izvestiya SPbGETU «LETI» № 1/2013, 43-49 str.

19. Jan-Dirk Schmocker, Michael G. H. Bell Traffic Control: Current Systems and Future Vision of Cities. International Journal of Intelligent Transportation Systems Research. January 2010, Volume 8, Issue 1, pp 56-65

20. Shatalova, N.V. Puti sovershenstvovaniya perevozok i povysheniye bezopasnosti avtotransporta /V.I. Kuvatov, V.A. Onov, N.V. Shatalova //Problemy upravleniya riskami v tekhnosfere. - 2013. - №2 - s. 96-109.

21. O.V.Belyy. Problemy formirovaniya i organizatsii transportnykh potokov. - Spb.: «Elmor», 2010.-120s.