На основе системно-динамического подхода построен комплекс математических моделей, позволяющий осуществлять анализ и прогнозирование динамики основных показателей безопасности дорожного движения, приведенных в Федеральном законе «О безопасности дорожного движения» от 10.12.1995 № 196-ФЗ. Для осуществления прогнозирования разработан граф причинно-следственных связей процессов функционирования и развития дорожно-транспортной системы и на его основе -система нелинейных дифференциальных уравнений

more »

... стемной динамики. Анализ результатов численного решения построенной системы показал адекватность предложенного комплекса моделей и возможность его использования для прогнозирования значений показателей безопасности дорожно-транспортной сети при различных значениях внешних факторов. Ключевые слова: математическое моделирование, причинно-следственная взаимосвязь, прогнозирование, безопасность, дорожно-транспортная система, модель системной динамики. Введение Автомобили в настоящее время являются самым распространенным видом транспорта и играют важнейшую роль в экономике России. Количество автомобилей на дорогах страны ежегодно увеличивается, что делает задачу снижения аварийности все более актуальной. Обеспечение транспортной безопасности страны, согласно ФЗ-16 «О транспортной безопасности» [1], невозможно без ее научно-технического обеспечения. Ключевая проблема функционирования автотранспортной системы -большое количество аварий на автомобильных дорогах. Согласно официальной статистике ГИБДД МВД РФ [2], количество дорожно-транспортных происшествий (ДТП) на дорогах страны, так же как и количество погибших и раненых в ДТП, в последние годы уменьшается, но остается на достаточно высоком уровне (рис. 1). Количество ДТП Погибло Ранено Рис. 1. Динамика основных показателей аварийности в РФ за 2005-2015 гг. 1 Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект № 16-01-00536а). Подход к прогнозированию функционирования дорожно-транспортных сетей Для прогнозирования функционирования дорожно-транспортных сетей предлагается использовать модели системной динамики [3], которые, наряду с дискретно-событийными и агентными моделями, являются важнейшим инструментом прогнозирования поведения сложных нелинейных динамических систем [4]. Математический аппарат системной динамики нашел применение, в частности, при моделировании и прогнозировании сложных процессов в сфере национальной безопасности [5] и образования [6], а также в авиационных транспортных системах [7, 8]. Для использования данного математического аппарата необходимо: -выбрать переменные, характеризующие безопасность функционирования дорожнотранспортной системы, руководствуясь Федеральным законом «О безопасности дорожного движения» от 10.12.1995 № 196-ФЗ [9] и ежегодно публикуемыми статистическими сведениями о состоянии безопасности дорожного движения; -разработать граф причинно-следственных связей между переменными исследуемой системы и внешними факторами, характеризующими безопасность функционирования дорожнотранспортной системы; -построить дифференциальные уравнения, связывающие эти переменные и факторы между собой; -решить эти уравнения; -получить прогнозные значения переменных, характеризующих безопасность функционирования дорожно-транспортной системы на различных интервалах времени; -выполнить анализ полученных решений уравнений -прогнозных значений переменных. Выбор переменных выполнен в соответствии с перечнем показателей безопасности дорожного движения, утвержденным в [9], и ежегодно публикуемыми статистическими сведениями о состоянии безопасности дорожного движения. С учетом этого в качестве показателей, характеризующих безопасность функционирования дорожно-транспортной системы, приняты: X 1 -общее количество ДТП в РФ, в год; X 2 -количество погибших в ДТП; X 3 -количество раненых в ДТП; X 4 -тяжесть последствий ДТП (количество погибших на 100 пострадавших); X 5 -количество погибших на 10 000 транспортных средств; X 6 -количество пострадавших на 100 000 жителей; X 7 -количество ДТП из-за нарушения ПДД водителями; X 8 -количество ДТП по вине нетрезвых водителей; X 9 -количество ДТП по вине юридических лиц; X 10 -количество ДТП по вине физических лиц; X 11 -количество ДТП по вине пешеходов; X 12 -количество ДТП с участием детей; X 13 -количество ДТП по вине технически неисправных транспортных средств (ТС); X 14 -количество ДТП из-за неудовлетворительного состояния улиц и дорог; X 15 -количество ДТП с неустановленными ТС; X 16 -количество ДТП с тяжкими последствиями. Кроме того, учитываются внешние факторы, влияющие на безопасность дорожного движе-