УДК 004.052.34
ВЛИЯНИЕ ПЛОТНОСТИ СВЯЗЕЙ ТРАНСПОРТНЫХ СЕТЕЙ НА ИХ ПРОВОДИМОСТЬ ПРИ БЛОКИРОВАНИИ УЗЛОВ И СВЯЗЕЙ
А. С. Алёшкин, к.т.н., доцент кафедра КБ-8 «Информационное противоборство», РТУ МИРЭА, Москва, Россия;
orcid.org/0000-0003-2190-700X, e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Д. О. Жуков, д.т.н., кафедра КБ-8 «Информационное противоборство», РТУ МИРЭА, Москва, Россия;
orcid.org/0000-0002-1211-5214, e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
С. А. Лесько, к.т.н., доцент кафедра КБ-3 «Управление и моделирование систем» РТУ МИРЭА, Москва, Россия;
orcid.org/0000-0002-6641-1609, e-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Целью работы является демонстрация изучения надежности и отказоустойчивости в работе транспортных сетей при помощи методов и подходов теории перколяции. Наземная транспортная инфраструктура может быть представлена в виде планарного или почти планарного графа. Для реальной транспортной сети почти планарность будет связана с наличием эстакад и многоуровневых развязок. В теории перколяции рассматривается решение задач нахождения долей блокированных узлов и блокированных связей, при которых они распадаются на несвязанные области, то есть теряют свойство пропускания дорожного трафика. Доля неблокированных узлов (в задаче узлов) или неразорванных связей (в задаче связей), при которой возникает проводимость между двумя произвольно выбранными узлами сети, называется порогом перколяции (протекания). Величина порога перколяции зависит от среднего числа связей, приходящихся на один узел сети (плотности), и является критерием надежности работы. Реальные транспортные сети имеют топологию более близкую к случайным сетям, чем к регулярным структурам. Порог блокирования у регулярных сетей в целом выше, чем у планарных сетей, построенных случайным образом. При одинаковой плотности сетей случайная планарная сеть (по возможности потери работоспособности) лишь немного уступает регулярным структурам. Увеличение плотности связей транспортных сетей повышает их надежность и пропускную способность. Используя карту транспортной сети города, можно определить среднее число связей, приходящихся на один узел такой сети, а затем рассчитать величину порога блокирования. Подобные расчеты можно использовать при проектировании и модернизации дорожной инфраструктуры, чтобы рассчитывать необходимое количество дополнительных связей.
Ключевые слова: транспортная сеть, плотность связей сети, порог перколяции сети, повышение надежности, повышение пропускной способности.