Управление маршрутной сетью с применением принципов парадокса Браеса
https://doi.org/10.51955/2312-1327_2025_4_20
Аннотация
В работе рассматривается применение парадокса Браеса к оптимизации воздушной сети. На основе разработанной раннее модели подтверждается возможность уменьшения суммарного времени полёта за счёт целенаправленного удаления рёбер из маршрутной сети. Однако статическая постановка задачи ограничивает применимость метода в условиях реальной динамики движения. В данном исследовании предложено расширение подхода за счёт использования динамического назначения движения и метода устойчивого удаления, учитывающего неопределённость спроса. Проведённые численные эксперименты показывают, что удаление определённых рёбер может приводить к устойчивому снижению задержек даже при изменяющемся объёме движения. Разработанный подход может быть использован для стратегического управления воздушным пространством с учётом временной динамики и ограничений пропускной способности.
Об авторах
Г. А. Гаспарян
Московский государственный технический университет гражданской авиации
Россия
Россия
Григорий Арменович Гаспарян, аспирант
Кронштадтский б-р, 20 Москва, 125493
Е. А. Драченко
Московский государственный технический университет гражданской авиации
Россия
Россия
Егор Александрович Драченко, аспирант
Кронштадтский б-р, 20 Москва, 125493
Список литературы
1. Веремей Е.И. Алгоритмы оптимизации маршрутов движения с учётом погодных условий / Е. И. Веремей, М. В. Сотникова //International Journal of Open Information Technologies. 2016. 4(3). С. 45-53. EDN VOQQTD
2. Елисеев Б. П. Влияние интенсивности воздушного движения на задержки рейсов / Б. П. Елисеев, В. В. Воробьев, А. С. Харламов //Мир транспорта. 2016. Т. 14, № 4. С. 168- 175. EDNYISBHB
3. Печенежский В.К. Особенности организации планирования использования воздушного пространства в Российской Федерации на примере Московской воздушной зоны / В. К. Печенежский, Е. К. Чувиковская //Научный вестник МГТУ ГА. 2023. 26(6). С. 47-57. EDNVJOFJZ
4. Applying complexity science to air traffic management / A. Cook, H. Blom, F. Lillo, R. Mantegna, S. Miccichè, S. Rivas, R. Vázquez, M. Zanin // Journal of Air Transport Management.2015. Vol. 42. P. 149-158. DOI 10.1016/j.jairtraman.2014.09.011.
5. Bertsimas D. The air traffic flow management problem with enroute capacities /D. Bertsimas, S. Patterson// Operations Research. 1998.46(3).pp. 406-422.DOI DOI: 10.1287/opre.46.3.406
6. Bittihn S. The effect of modern traffic information on Braess’ paradox /S. Bittihn, A. Schadschneider // Physica A: Statistical Mechanics and its Applications. 2021.571. 125829. DOI 10.1016/j.physa.2021.125829.
7. Detecting Braess Routes: an Algorithm Accounting for Queuing Delays With an Extended Graph / M. Burov, C. Kizilkale, A. Kurzhanskiy, M. Arcak// Intelligent Transportation Systems Conference (ITSC). 2021. Pp. 2125-2130. DOI 10.1109/ITSC48978.2021.9564775.
8. Dynamic cost indexing – Managing airline delay cost /A. Cook, G. Tanner, V. Williams., G. Meise// Journal of Air Transport Management. 2009. 15(1). pp. 26-35.DOI 10.1016/j.jairtraman.2008.07.001.
9. Dynamic traffic network model and time-dependent Braess’ paradox / J. Zhao, Z. Gao, B. Jia, X. Guo, H. Sun // Discrete Dynamics in Nature and Society. 2014. pp. 1-10. Article ID 802129. DOI 10.1155/2014/802129.
10. Eurocontrol manual for airspace planning. Common guidelines. Second Edition / European organization for the safety of air navigation. 2003. 432 p.
11. ICAO. Air traffic services planning manual. 1st ed. / International Civil Aviation Organization, 1984.
12. Mahmoud N. A. A Modified Dynamic Programming Approach for 4D Minimum Fuel and Emissions Trajectory Optimization / N. A. Mahmoud, B. H. Al-Hindawi, M. Y. Hasan// Aerospace. 2021.Vol.8, № 5. Article 135. DOI 10.3390/aerospace8050135.
13. Manik D.Predicting Braess' Paradox in Supply and Transport Networks /D. Manik, D. Witthaut, M. Timme// ArXiv preprint. 2022. arXiv:2203.10062. DOI 10.48550/arXiv.22053.14685.
14. Modifying link capacity to avoid Braess Paradox considering elastic demand / A. Wang, Y. Tang, Y. Mohmand, P. Xu // Physica A: Statistical Mechanics and its Applications. 2022. p. 605. 128002. DOI https://doi.org/10.1016/j.physa.2022.127951.
15. Rosenberger J.M.Rerouting aircraft for airline recovery / J. M. Rosenberger, E. L. Johnson, G. L. Nemhauser//Transportation Science. 2004.№ 38(2).pp. 162-182. DOI 10.1287/trsc.37.4.408.23271.
16. Tcheukam S. A.Mean-field-type games on airline networks and airport queues: Braess paradox, its negation, and crowd effect /A. S. Tcheukam, H. Tembine // Dynamic Games and Applications. 2016.11(1). pp. 83-109.DOI10.1109/SSD.2016.7473658.
17. Vickrey W.S. Congestion theory and transport investment //The American Economic Review. 1969.59(2). p. 251-260.
Рецензия
Для цитирования:
Гаспарян Г.А., Драченко Е.А. Управление маршрутной сетью с применением принципов парадокса Браеса. Crede Experto: транспорт, общество, образование, язык. 2025;(4):20-43. https://doi.org/10.51955/2312-1327_2025_4_20
For citation:
Gasparyan G.A., Drachenko E.A. Airway network control through the application of Braess’ Paradox. Crede Experto: transport, society, education, language. 2025;(4):20-43. (In Russ.) https://doi.org/10.51955/2312-1327_2025_4_20
Просмотров:
39
JATS XML
Послать статью по эл. почте 