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”

Объектом исследования являются результаты выполнения теоретических и экспериментальных работ в рамках прикладных научных исследований (далее – ПНИ) такие как: архитектура суперкомпьютерной информационно-аналитической платформы прикладного моделирования, прогнозирования и экспертиз, методы и алгоритмы прикладного транспортного моделирования, средства автоматизации поддержки научно-исследовательской и учебно-методической деятельности.

Цель работы – обобщение результатов исследований.

Методология проведения работ строится на анализе результативности ПНИ и эффективности результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем, технологиях сравнительного анализа и документирования результатов ПНИ.

Основные полученные результаты

1. Выполнено обобщение результатов ПНИ.
2. Выполнена проверка результатов ПНИ на соответствие требованиям Технического задания.
3. Дана оценка результативности ПНИ и эффективности результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем.
4. Выполнено сопоставление анализа научно-информационных источников и результатов теоретических и экспериментальных исследований.
5. Дана оценка полноты решения задач и достижения поставленных целей ПНИ.
6. Проведена технико-экономическая оценка рыночного потенциала полученных результатов.
7. Разработаны рекомендации по использованию результатов проведенных ПНИ в реальном секторе экономики, а также в дальнейших исследованиях и разработках.
8. Разработан проект Технического задания на опытно-конструкторские работы по теме: «Разработка суперкомпьютерной информационно-аналитической платформы прикладного моделирования, прогнозирования и экспертиз транспортных процессов и систем».

Обобщение результатов ПНИ показало, что выполнен комплекс теоретических и экспериментальных исследований, в ходе которых осуществлена разработка математических моделей транспортных процессов на макро и микроуровне, алгоритмов математического и имитационного моделирования процессов взаимодействия участников движения между собой и с элементами транспортной инфраструктуры. Обоснованы архитектурные решения по системной интеграции информационных, вычислительных и образовательных ресурсов суперкомпьютерной информационно-аналитической платформы моделирования, прогнозирования и экспертиз транспортных процессов и систем.

Исследования носят междисциплинарный характер, отличаются полнотой и системностью. Научно-технический уровень разработок в части математического обеспечения макромоделей превосходит зарубежные аналоги. Впервые применена теория кинетически согласованных разностных схем к задачам транспортного моделирования. Научно-технический уровень разработок в части математического обеспечения микромоделей соответствует лучшим зарубежным аналогам. Впервые в отечественной практике разработано математическое и алгоритмическое обеспечение комплексной модели на основе мультиагентного подхода и теории клеточных автоматов. Впервые в отечественной практике создан прототип комплексного решения в части информационно-аналитической поддержки управленческих решений по развитию транспортной инфраструктуры. Уровень разработки программного обеспечения удовлетворяет требованиям стандартов обеспечения качества программных продуктов ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-99 и рекомендациям по стандартизации Р 50.1.028-2001.

За весь период выполнения работ было обеспечено достижение значений показателей результативности предоставления субсидии, заданных Министерством образования и науки Российской Федерации:

• опубликованы и подготовлены к печати 6 статей по теме Проекта (в журналах, индексируемых Scopus);
• подготовлена и защищена 1 диссертация по теме Проекта;
• принято участие в 4 мероприятиях по освещению и популяризации результатов ПНИ;
• прошли регистрацию 5 результатов интеллектуальной деятельности (программ для ЭВМ) по теме Проекта;
• при выполнении ПНИ использована 1 уникальная научная установка.

Цели проекта достигнуты полностью.

Публикации

1. Колесниченко А.В. Самоорганизация стохастической транспортной системы под влиянием индуцированных мультипликативным шумом фазовых переходов // Математическое моделирование. 2015. Т. 27. № 11. С. 120-134.
2. Гасников А.В. Об эффективной вычислимости конкурентных равновесий в транспортно-экономических моделях // Математическое моделирование. 2015. Т. 27. № 12. С. 121-136.
3. Babicheva T.S. The use of queuing theory at research and optimization of traffic on the signal-controlled road intersections // Procedia Computer Science. 3rd International Conference on Information Technology and Quantitative Management. 2015. Vol. 55. P. 469-478.
4. Babicheva T.S., Babichev S.L. Conception of effective number of lanes as basis of traffic optimization // Procedia Computer Science. 4th International Conference on Information Technology and Quantitative Management. 2016. Vol. 91. P. 94-100.
5. Babicheva T.S. About possible methods of generalization the Beckmann’s model, taking into account traffic light modes on the transport graph nodes // Procedia Computer Science. 4th International Conference on Information Technology and Quantitative Management. 2016. Vol. 91. P. 101-108.
6. Гасников А. В., Гасникова Е. В., Мендель М. А., Чепурченко К. В. Эволюционные выводы энтропийной модели расчета матрицы корреспонденций // Математическое моделирование. 2016. Т. 28. № 4. С. 111-124.

Диссертация

1. Бабичева Т.С. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук «Методы математического и имитационного моделирования процессов локального взаимодействия в транспортных системах» (дата защиты 26 мая 2016 г.).

Мероприятия

1. III Международный GIS-Forum «Интеграция геопространства — будущее информационных технологий» (Московская область, 15-17 апреля 2015 г.).
2. Конференция «Методы суперкомпьютерного моделирования» (Таруса, 17-19 ноября 2015 г.).
3. Дискуссия «Транспортное моделирование: от теории к практике» (Москва, 6 апреля 2016 г.).
4. VIII Московская международная конференция по исследованию операций (ORM2016) (Москва, 17-22 октября 2016 г.).

Результаты интеллектуальной деятельности

1. Бабичева Т.С. Программа для ЭВМ «Программа микромоделирования многополосных автомобильных дорог и перекрёстков BTSSIM» (свидетельство № 2016610003 от 11.01.2016).
2. Осипов В.П., Судаков В.А. Программа для ЭВМ «Унифицированная аналитическая платформа многокритериальной поддержки решений» (свидетельство № 2015661754 от 09.11.2015).
3. Чечина А.А. Программа для ЭВМ «Программа микроскопического моделирования многополосных транспортных потоков CAM-2D» (свидетельство № 2016662572 от 15.11.2016).
4. Бахтин В.А., Балута В.И., Колганов А.С., Смирнов А.А. Программа для ЭВМ «Программа формирования маршрутов в динамическом транспортном потоке NXFLOW-T» (свидетельство № 2016663279 от 02.12.2016).
5. Осипов В.П., Судаков В.А. Программа для ЭВМ «Информационно-аналитическая система поддержки принятия транспортных решений и учебно-методической работы при подготовке специалистов» (свидетельство № 2016663280 от 02.12.2016).

Уникальная научная установка

1. 1. Гибридный вычислительный кластер К-100.