Формалізація процесу координації роботи різних видів міського пасажирського транспорту на основі мережево-динамічної моделі
DOI:
https://doi.org/10.30977/AT.2219-8342.2026.58.0.11Ключові слова:
міський пасажирський транспорт, міжвидова взаємодія, координація, модель Курамото, параметр порядку, диспетчерське управління, мережево-динамічна модель, пересадочний вузол, опорна фаза, міський електротранспортАнотація
Проблема. Якість транспортного обслуговування населення міст значною мірою залежить від узгодженості роботи різних видів міського пасажирського транспорту (МПТ) у пересадочних вузлах і на спільних ділянках маршрутної мережі. Наслідками надмірного дублювання маршрутів, нерівномірності транспортної пропозиції та експлуатаційних обмежень міського електротранспорту виникають порушення регулярності руху, скупчення рухомого складу й додаткові часові втрати пасажирів. Мета. Розробка формалізованого підходу до адаптивної координації роботи різних видів МПТ на основі мережево-динамічної моделі. Методологія. Методологічною основою дослідження є адаптація моделі Курамото зв’язаних осциляторів до задачі координації міжмаршрутної взаємодії у системі МПТ. Кожен маршрут представлено як фазовий осцилятор, фаза якого визначається моментами прибуття транспортних засобів до спільних точок мережі. Матрицю зв’язку обмежено структурою графа маршрутної мережі. Результати. Запропоновано мережево-динамічну модель координації роботи різних видів МПТ. Параметр порядку Курамото обґрунтовано як індикатор координаційної складової якості транспортного обслуговування. Формалізовано роль міського електротранспорту як опорного осцилятора з фіксованою фазою, відносно якого запропоновано здійснювати координацію міжвидової взаємодії МПТ. Виокремлено три фазові стани системи: фазовий дрейф, стан химери та фазове захоплення. Оригінальність. На відміну від класичної моделі Курамото, запропонований підхід враховує топологічні обмеження маршрутної мережі через просторово-технологічний зв’язок та специфіку міжвидової координації МПТ. Обґрунтовано, що цільовим станом системи є не повна синхронізація, а фазове захоплення з регулярними інтервалами руху. Практичне значення. Модель може бути використана для формування інтегрованої системи адаптивного диспетчерського управління, що дозволить диференціювати керуючі впливи залежно від поточного фазового стану системи, узгоджувати прибуття рухомого складу до пересадочних вузлів і зменшувати часові втрати пасажирів.
Посилання
Rezazada, M., Nassir, N., Tanin, E., Ceder, A. (2024). Bus bunching: a comprehensive review from demand, supply, and decision-making perspectives. Transport Reviews, 44(4), 766–790. https://doi.org/10.1080/01441647.2024.2313969.
Liu T., Ceder A. (2017). Integrated public transport timetable synchronization with vehicle scheduling. Transportmetrica A: Transport Science. 13(10). 932–954. https://doi.org/10.1061/JTEPBS.TEENG-7232.
Liu T., Ceder A. (2018). Integrated public transport timetable synchronization and vehicle scheduling with demand assignment: A bi-objective bi-level model using deficit function approach. Transportation Research Part B: Methodological. 117, Part B. 935–955. https://doi.org/10.1016/j.trb.2017.08.024
Abdolmaleki M., Masoud N., Yin Y. (2020). Transit timetable synchronization for transfer time minimization. Transportation Research Part B: Methodological. 131. 143–159. https://doi.org/10.1016/j.trb.2019.12.002.
Vdovychenko V., Driuk O., Samchuk G. (2017). Method of traffic optimization of urban passenger transport at transfer nodes. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 3(87). 47–53. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.103333
Gkiotsalitis K., Cats O., Liu T. (2023). A review of public transport transfer synchronisation at the real-time control phase. Transport Reviews. 43 (1), 88–107. https://doi.org/10.1080/01441647.2022.2035014.
Nesheli M. M., Ceder A. A. (2015). Improved reliability of public transportation using real-time transfer synchronization. Transportation Research Part C: Emerging Technologies. 60. 525–539. https://doi.org/10.1016/j.trc.2015.10.006
Gkiotsalitis K., Maslekar N. (2018). Towards transfer synchronization of regularity-based bus operations with sequential hill-climbing. Public Transport. 10(2). 335–361. https://doi.org/10.1007/s12469-018-0178-2.
Sánchez-Martínez G. E., Koutsopoulos H. N., Wilson N. H. M. (2016). Real-time holding control for high-frequency transit with dynamics. Transportation Research Part B: Methodological. 83. 1–19. https://doi.org/10.1016/j.trb.2015.11.013
Liu T., Cats O., Gkiotsalitis K. (2021). A review of public transport transfer coordination at the tactical planning phase. Transportation Research Part C: Emerging Technologies. 133. 103450. https://doi.org/10.1016/j.trc.2021.103450
Markevych, A., Vdovychenko, V., Ivanov, I. (2021). Influence of bus service downtime in the transport interchange on the duration of inter-route transfer of passengers. Technology Audit and Production Reserves, 3(2(59), 41–45. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.231465
Melnikova, Yu. I., Naumov, V. S., Taran, I. O., & Bovin, D. P. (2024). Synchronization of urban public transport schedules in a transfer hub using genetic algorithms. Modern Technologies in Mechanical Engineering and Transport, 2(23), 179–186. https://doi.org/10.36910/automash.v2i23.1540
Barzegari V., Taubkin G., Barsukov P., & Nourinejad M. (2026). A comprehensive analysis of duplication in public transportation. Transportation Research Part A: Policy and Practice. 204. 104747. https://doi.org/10.1016/j.tra.2025.104747
Dixit M., Cats O., Brands T., van Oort N., & Hoogendoorn S. (2023). Perception of overlap in multi-modal urban transit route choice. Transportmetrica A: Transport Science. 19(1). 2005180. https://doi.org/10.1080/23249935.2021.2005180
Zhang Y., & Yang X. (2023). Bus scheduling of overlapping routes based on the combination of all-stop and stop-skipping services. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board. 2677(1). 295–310. https://doi.org/10.1177/03611981221098392
Canitez F., Alpkokin P., & Black J. A. (2019). Agency costs in public transport systems: Net-cost contracting between the transport authority and private operators – impact on passengers. Cities. 86. 154–166. https://doi.org/10.1016/j.cities.2018.09.010
Potaman N., Hamed A., & Orda O. (2026). Adaptation of European experience in compensation mechanisms for public transport operators in urban public transport in Ukraine. Central Ukrainian Scientific Bulletin Technical Sciences. 13(44), 451–461. https://doi.org/10.32515/2664-262X.2026.13(44).451-461
Stojić G., Mladenović D., Prentkovskis O., & Vesković S. (2018). A novel model for determining public service compensation in integrated public transport systems. Sustainability. 10(9). 2969. https://doi.org/10.3390/su10092969
Kuramoto Y., & Battogtokh D. (2002). Coexistence of coherence and incoherence in nonlocally coupled phase oscillators. Nonlinear Phenomena in Complex Systems. 5(4). 380–385.
Acebrón J. A., Bonilla L. L., Pérez Vicente C. J., Ritort F., & Spigler R. (2005). The Kuramoto model: a simple paradigm for synchronization phenomena. Reviews of Modern Physics. 77(1). 137–185. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.77.137
Kyman A., Prokhorchenko A., Panchenko A., Zolotarov S., Kravchenko M., Prokhorchenko H., & Orda O. (2025). Devising of a method for analysing the propagation speed of car flows in a train formation plan based on synchronisation theory in complex networks. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 5(3) (137). 56–67. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.341559.
Bell M. G. H., Kurauchi F., Perera S., & Wong W. (2017). Investigating transport network vulnerability by capacity weighted spectral analysis. Transportation Research Part B: Methodological. 99. 251–266. https://doi.org/10.1016/j.trb.2017.03.002.
Saw V.-L., Chung N. N., Quek W. L., Pang Y. E. I., & Chew L. Y. (2019). Bus bunching as a synchronisation phenomenon. Scientific Reports. 9. 6887. https://doi.org/10.1038/s41598-019-43310-7.
Abrams D. M., & Strogatz S. H. (2004). Chimera states for coupled oscillators. Physical Review Letters. 93(17). 174102. https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.93.174102
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Олександр Орда, Олексій Павленко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
