Řízení/odhad poptávky v rozsáhlých dopravních sítích

Cílem této studie je vyvinout nástroje pro řízení poptávky a její odhad pro rozsáhlé dopravní sítě. V tomto projektu jsou naplňovány dva cíle, kdy se zaměřujeme na vývoj strategií řízení poptávky a odhadování poptávky pro rozsáhlé dopravní sítě prostřednictvím začlenění makroskopické dynamiky dopravy založené na základním diagramu. Řízení a odhad poptávky pro rozsáhlé dopravní sítě je základním požadavkem pro eliminaci dopravních kongescí v městských sítích. Makroskopické dopravní modely založené na makroskopickém základním diagramu (MFD) hrají v tomto ohledu zásadní roli a umožňují analyticky uchopitelné přístupy ke komplexním problémům řízení a odhadování poptávky. Proto se v tomto výzkumu zaměřujeme na vývoj strategií řízení poptávky a jejího odhadu pro rozsáhlé dopravní sítě pomocí dynamiky dopravy založené na MFD.
 
Navrhovaná strategie řízení poptávky se zaměřuje na přerozdělení poptávky pomocí omezených změn jízdních řádů. Zavádí realistický model denního přiřazování dopravy v měřítku města, který vyhodnocuje podmínky rovnováhy pro městskou síť se dvěma regiony a omezenými optimálními podmínkami systému. Do této studie jsou společně zapojeny dva makroskopické základní modely založené na diagramu, které zkoumají výkonnost systému a omezenou spolupráci cestujících.
 
Metoda odhadu poptávky představuje pragmatický způsob odhadu toků od místa původu k místu určení na složitých rozsáhlých dopravních sítích kombinovaných s městskými silnicemi a dálnicemi. Pro odhad poptávky je navržena dvouúrovňová hierarchická metoda, kde první úroveň odhaduje regionální poptávku kombinující složité dopravní systémy podle přístupu systému systémů. Druhá úroveň odhaduje toky na úrovni spojení mezi původem a cílem z profilů regionální poptávky podle zásad maticového vyvažování.
 
Dopravní kongesce jsou důsledkem toho, že poptávka po dopravě převyšuje nabídkovou kapacitu silnic, což lze identifikovat podle nízké rychlosti, delší doby jízdy a dlouhých front vozidel. Hospodářský a populační růst, zvyšování komunálních potřeb a životního stylu jsou hlavními faktory, které přispívají k vysokým nárokům na cestování a dopravním kongescím.
 
Přestože ekonomické aktivity ovlivňují dopravní kongesce, růst a stabilita ekonomiky jsou vydány na pospas dopravním kongescím. Ministerstvo infrastruktury a regionálního rozvoje zjistilo, že náklady na dopravní kongesce v Austrálii činily v roce 2015 16,5 miliardy dolarů a očekává se, že do roku 2030 dosáhnou 27,7-37,3 miliardy dolarů, pokud nebudou zavedeny zásadní politické změny, což bude pro australskou ekonomiku představovat vyšší zátěž. Australská automobilová asociace dále zjistila, že velká australská města, jako je Sydney, Melbourne a Brisbane, čelí rychlému populačnímu boomu v důsledku rozrůstání měst, což může vést k nárůstu dopravních kongescí a v blízké budoucnosti může způsobit dopravní kongesce, pokud nebudou přijata rozhodná opatření.
 
Zavedení nových technik monitorování a řízení dopravy je atraktivní cestou k řešení dopravních kongescí, protože budování nové infrastruktury není opodstatněným řešením. Strategie řízení poptávky a strategie řízení dopravy jsou širší kategorie metod snižování dopravních kongescí, které lze nalézt v literatuře. Ačkoli v literatuře existuje řada strategií řízení dopravy, méně prací se zaměřuje na strategie řízení poptávky.

Po pečlivém přezkoumání stávající literatury rozdělujeme strategie řízení poptávky po dopravě do dvou kategorií:

Vidíme, že velké množství studií se zaměřovalo na prostorové přerozdělení poptávky a méně pozornosti bylo věnováno časovému přerozdělení poptávky, ačkoli tyto strategie mají velmi vysoký potenciál při zmírňování dopravních kongescí. Zároveň vidíme, že úspěšná implementace jakékoli strategie řízení poptávky často závisí na přesných odhadech poptávky. Nicméně stávající techniky odhadu poptávky se potýkají s problémy při škálovatelnosti na rozsáhlé sítě.
 
Vzhledem k výše uvedeným nedostatkům ve výzkumu se tato studie zaměří na vývoj technik řízení poptávky a odhadování poptávky pro rozsáhlé dopravní sítě. Naše studie bude vycházet z makroskopických dopravních modelů založených na makroskopickém základním diagramu (MFD), aby bylo možné pochopit složité interakce rozsáhlých dopravních sítí. MFD umožňuje analyticky uchopitelné přístupy ke komplexním problémům řízení a odhadu poptávky.
 
Cílem této studie je vyvinout nástroje pro řízení a odhad poptávky v rozsáhlých dopravních sítích. V tomto projektu jsou naplňovány dva cíle, kdy se zaměřujeme na vývoj strategií řízení poptávky a odhadování poptávky pro rozsáhlé dopravní sítě pomocí začlenění dynamiky dopravy založené na MFD.
 
Důkladný přehled literatury ukazuje, že neexistují žádné slibné metody řízení poptávky a odhadu poptávky v rozsáhlých dopravních sítích. Stávající strategie řízení poptávky po dopravě (TDM) se často potýkají s problémy s nesouladem, protože vyžadují podstatné změny jízdních řádů. Proto je třeba vyvinout strategie TDM, jejichž cílem je dosáhnout optimálních podmínek systému omezenými změnami jízdních řádů pro cestující.
 
Na druhé straně existují nejistoty v poptávce v důsledku technologického rozšíření pokročilých informačních systémů pro cestující a nedodržování strategií TDM ze strany cestujících. Stávající metody odhadu poptávky se potýkají s problémy, pokud jde o škálovatelnost na rozsáhlé sítě a spolehlivost odhadů. Proto je třeba vyvinout výpočetně proveditelné metody odhadu poptávky pomocí analyticky uchopitelných makroskopických dopravních modelů.
 
K překlenutí této mezery ve výzkumu jsou formulovány dva cíle.