Соглашение о предоставлении субсидии 14.604.21.0052 от 30.06.2014

Тема проекта: “Разработка архитектуры, принципов построения и программного обеспечения суперкомпьютерной информационно-аналитической платформы прикладного моделирования, прогнозирования и экспертиз транспортных процессов и систем в виде сетевой компьютерной лаборатории”

Основные полученные результаты

В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 30.06.2014 № 14.604.21.0052 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» на этапе № 1 в период с 30.06.2014 по 31.12.2014 выполнялись следующие работы:

1. Аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему, исследуемую в рамках прикладных научных исследований (ПНИ).
2. Проведение патентных исследований в соответствии с ГОСТ 15.011-96.
3. Обоснование выбора для дальнейшего исследования и разработки технических решений прикладного моделирования, прогнозирования и экспертиз транспортных процессов и систем, включающее:
1. Анализ типовых задач и состояния исследований функционального моделирования транспортных процессов и транспортной инфраструктуры.
2. Анализ эффективности существующих программных комплексов транспортного моделирования и степень удовлетворенности потребителей техническими решениями, реализованными в пакетах типа Aimsun, PTV Vissim, Transnet.
3. Применение математических и имитационных транспортных моделей на супер ЭВМ современной архитектуры.
4. Исследование процессов подготовки исходных данных для моделирования, включая обработку первичных данных, методов калибровки транспортных моделей, методов планирования вычислительных экспериментов, методов обработки и документирования результатов вычислений.
4. Участие в мероприятиях, направленных на освещение и популяризацию результатов ПНИ (конференции, семинары, симпозиумы, выставки и т.п., в том числе, международные).
5. Расходы на создание специализированного сайта в сети Интернет, посвященного проводимым ПНИ.
6. Проведение предварительных маркетинговых исследований.
7. Ресурсное обеспечение (материально-техническое, трудовое и т.п.) ПНИ.

При этом были получены следующие результаты:

1. Осуществлен сбор и детальный анализ имеющейся научно-технической информации.
2. Проведены патентные исследования, выявлены характерные требования и задачи, не охваченные ни одним представленном на рынке пакетом программ транспортного моделирования.
3. Рассмотрены математические модели, методические подходы и технологии вычислительного эксперимента в приложении к типовым задачам исследования транспортных процессов и транспортной инфраструктуры.
4. Проведен анализ принципов построения высокопроизводительной программно-аппаратной платформы, способов организации вычислительных экспериментов и соответствующих алгоритмов. Рассмотрены примеры их использования для решения различного рода сложных вычислительных задач.
5. Осуществлен анализ основных этапов подготовки вычислительного эксперимента, его проведения, обработки и интерпретации результатов.
6. Проанализирован опыт получения и подготовки исходных данных для решения транспортных задач с применением программных средств различного класса, что является сложной проблемой. Обсуждены пути разрешения этих сложностей, примеры получения данных, вопросы их верификации.
7. Выделены наиболее ресурсоемкие задачи транспортного моделирования, решение которых в рамках ПНИ потребует высокопроизводительных супер ЭВМ и технологий параллельных вычислений.
8. Проанализированы принципы и методология создания и использования сетевой компьютерной лаборатории, позволяющей на примерах решения учебных и практических задач организовывать взаимодействие специалистов при решении комплексных проблем, а также проводить подготовку высококвалифицированных кадров.
9. Обоснован выбор направлений дальнейших исследований и уровня технических решений по разработке экспериментального образца программно-аппаратного комплекса.
10. Разработана техническая документация, предусмотренная требованиями Технического задания (ТЗ) и условиями Соглашения, а также отчетные документы, предусмотренные регламентом приемки работ в рамках Федеральной целевой программы.
11. Подготовлена публикация (А.В. Колесниченко "Самоорганизация стохастической транспортной системы под влиянием индуцированных мультипликативным шумом фазовых переходов"), принятая в печать в журнале "Математическое моделирование".
12. Принято участие в работе 5 мероприятий, направленных на освещение и популяризацию результатов ПНИ.
13. Реализован макет специализированного сайта в сети Интернет, посвященного проводимым ПНИ, и необходимые Интернет-ресурсы.
14. Завершено проведение предварительных маркетинговых исследований.
15. Осуществлено ресурсное обеспечение работ и мероприятий, выполненных за счет внебюджетных средств.

Изученные материалы и изложенные в Отчете о ПНИ подходы, способы, технологии решения сформулированных проблем транспортной сферы отличаются большим разнообразием, различной степенью проработанности, отличающимся качеством и направлениями применимости. Сделан вывод, что математические модели и программные средства их реализации представляют собой хотя и наиболее значимые, но все же только отдельные элементы интеллектуального ядра системы поддержки принятия решений по развитию транспортной инфраструктуры. Поэтому предполагается разработка дополнительных инструментов, чтобы обеспечить системную интеграцию технологий моделирования, прогнозирования и экспертиз с целью обеспечения комплексной информационно-аналитической поддержки принятия управленческих решений на разных уровнях.