Robustness of Multimodal Transportation Networks

Dynamiczny rozwój infrastruktury komunikacji miejskiej obejmującej linie autobusowe, trolejbusowe, tramwajowe, linie metra, kolei podmiejskiej, itp. składające się na tzw. Multimodalne Sieci Transportowe (MST) rodzi wiele nowych problemów. Wśród ważniejszych z nich warto wymienić problemy planowania obsługi ruchu pasażerskiego w sytuacjach związanych z awariami elementów infrastruktury, wypadkami losowymi czy też z obsługą imprez masowych. Wiadomo, że istnienie rozwiązań dopuszczalnych gwarantujących zakładaną przepustowość infrastruktury warunkuje tzw. odporność MST na ww. zakłócenia. W tym kontekście, niniejsza praca przedstawia pewien deterministyczny model multimodalnej sieci transportowej złożonej z połączonych stacjami przesiadkowymi, linii komunikacji miejskiej. Składające się na sieć, pracujące w zamkniętych cyklach, linie komunikacji miejskiej pozwalają obsłuchiwać ruch pasażerski na wybranych kierunkach np. północ-południe. Obsługiwane strumienie pasażerów modelowane są jako tzw. multimodalne procesy transportowe. Wprowadzone miary odporności MST, umożliwiające ocenę rozważanych wariantów infrastruktury, pozwalają na wyznaczenie warunków spełnienie, których gwarantuje dopuszczalną jakość obsługi ruchu pasażerskiego. Umożliwiają, zatem zarówno planowanie obsługi pasażerów na wybranych trasach, jak i kształtowanie struktury rozbudowywanej i/lub modernizowanej sieci komunikacji miejskiej.

This paper describes a declarative approach to modeling a multimodal transportation network (MTN) composed of multiple connecting transport modes, such as bus, tram, light rail, subway and commuter rail, where within each mode, service is provided on separate lines or routes. The considered model of a network of multimodal transportation processes (MTPN) provides a framework to address the needs for transportation networks robustness while taking into account their capacity and demand requirements. Therefore the work focuses on evaluation of the network robustness allowing distinguished multimodal processes to continue in order to accomplish trips following an assumed set of multimodal chains connecting transport modes between origins and destinations. Consequently, a solution to the problem of prototyping robust transits on a given multimodal network is implemented and tested. The conditions that guarantee the network robustness, taking into account disruptions of supply and demand as well as operational control, are provided. The aim of investigations is to provide a tool for evaluating the robustness of a network of multimodal transportation processes as well as different travel modes through a transportation network.