Удосконалення перевезень пасажирів швидкісними і звичайними поїздами на основі методів аналізу складних мереж

Abstract

UA: Об'єктом дослідження є процес перевезень пасажирів на залізничному транспорті України. Метою дослідження є підвищення ефективності перевезень пасажирів швидкісними і звичайними поїздами на основі методів аналізу складних мереж з метою виявлення структурних закономірностей, що впливають на синхронізацію, надійність та ефективність пасажирських потоків. Це дозволить оптимізувати маршрути руху поїздів, зменшити час пересадок, підвищити стійкість до збоїв у роботі інфраструктури та забезпечити більш ефективне використання пасажирської залізничної мережі. В межах даної кваліфікаційної магістерської роботи для удосконалення перевезень пасажирів швидкісними і звичайними поїздами застосовано процедуру дослідження просторово-структурних властивостей системи пасажирських перевезень України на основі методів аналізу складних мереж для вивчення її топологічних властивостей. Вперше: для аналізу макропараметрів функціонування залізничної пасажирської мережі України побудовано та проведено дослідження графа пасажирських залізничних перевезень України на основі теорії складних мереж. Встановлено, що розподіл степенів вершин підпорядковується степеневому закону, що свідчить про належність мережі до безмасштабних структур із властивістю масштабної інваріантності. Удосконалено: для практичного використання застосованого аналізу макропоказників пасажирських перевезень розроблено вимоги до автоматизованої системи для стратегічного, тактичного та оперативного управління розвитком залізничної інфраструктури України в умовах структурних трансформацій і зовнішніх викликів.

EN: The object of the study is the process of passenger transportation on the railway transport of Ukraine. The purpose of the study is to increase the efficiency of passenger transportation by high-speed and conventional trains based on methods of analyzing complex networks in order to identify structural patterns that affect the synchronization, reliability and efficiency of passenger flows. This will allow optimizing train routes, reducing transfer times, increasing resilience to infrastructure failures and ensuring more efficient use of the passenger railway network. Within the framework of this qualification master's thesis, in order to improve passenger transportation by high-speed and conventional trains, the procedure for studying the spatial-structural properties of the passenger transportation system of Ukraine based on the methods of analysis of complex networks for studying its topological properties was applied. For the first time: to analyze the macro-parameters of the functioning of the railway passenger network of Ukraine, a study of the graph of passenger railway transportation of Ukraine based on the theory of complex networks was constructed and conducted. It was established that the distribution of degrees of vertices obeys a power law, which indicates that the network belongs to scale-free structures with the property of scale invariance. Improved: for the practical use of the applied analysis of macro-indicators of passenger transportation, requirements for an automated system for strategic, tactical and operational management of the development of the railway infrastructure of Ukraine in conditions of structural transformations and external challenges were developed.