ntvНаучно-технический вестник информационных технологий, механики и оптикиScientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics2226-14942500-0373Университет ИТМО10.17586/2226-1494-2022-22-1-60-66ntv-260Research ArticleКОМПЬЮТЕРНЫЕ СИСТЕМЫ И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИCOMPUTER SCIENCEИсследование влияния человеческих факторов на скорость движения рельсового городского транспортаA study of the influence of human factors on the speed of urban rail transporthttps://orcid.org/0000-0001-7396-2831ЛяховенкоЮ. А.LyakhovenkoJu. A.

Ляховенко Юлия Александровна — студент

sc 57216353188

Санкт-Петербург, 197101

Julia A. Lyakhovenko — Student

sc 57216353188

Saint Petersburg, 197101

lyakhovenko.kam@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-6407-7934ПоповИ. Ю.PopovI. Yu.

Попов Илья Юрьевич — кандидат технических наук, доцент

sc 57202195632

Санкт-Петербург, 197101

Ilya Yu. Popov — PhD, Associate Professor

sc 57202195632

Saint Petersburg, 197101

ilyapopov27@gmail.comУниверситет ИТМОРоссияITMO UniversityRussian Federation2022161220242216066Copyright © Ляховенко Ю.А., Попов И.Ю., 20242024Ляховенко Ю.А., Попов И.Ю.Lyakhovenko J.A., Popov I.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ntv.elpub.ru/jour/article/view/260

Предмет исследования. Представлена модель оценки состояния транспортных узлов движения общественного рельсового транспорта. Исследована зависимость скорости движения рельсового городского транспорта от влияния внешних случайных факторов, зависящих от человека (human factors). Учтены такие факторы, как движение других транспортных средств и пешеходов, ремонтные работы на участках дорог, а также плотность потока транспортных средств и пешеходов. Предложенная модель оценки транспортного узла содержит множество перекрестков, линий движения рельсового транспорта и полос смешенного движения в рамках правил дорожного движения. Метод. Решение задачи построено на методологии мультиагентных систем. Основа предложенного подхода — определение архитектуры отдельных агентов, входных параметров предполагаемых откликов системы. Для построения модели движения транспортных потоков с различными видами транспортных средств использована программная платформа PTV Vissim. Основные результаты. В ходе симуляции мультиагентной системы выявлена значительная зависимость скорости движения городского рельсового транспорта от плотности потока движения и наличия ремонтных работ. Отличительная особенность предложенного подхода — учет влияния человеческого фактора. Практическая значимость. Полученный подход может быть использован при проектировании транспортных узлов беспрепятственного движения беспилотного рельсового городского транспорта.

The paper presents a model for assessing the state of transport hubs of public rail transport and investigates the dependence of the movement speed of urban rail transport on the influence of external random human-based factors. The study considers the following factors: the movement of other vehicles and pedestrians, repair on road sections, and the density of traffic of vehicles and pedestrians. The proposed model of the transport hub contains many intersections, rail traffic lines, and mixed traffic lanes within the framework of the traffic rules. The solution to the problem is based on the methodology of multi-agent systems. The basis of the proposed approach is the definition of the architecture of individual agents and the input parameters of the expected system responses. The software platform PTV Vissim, which allows building models of traffic flows with various types of vehicles, is used. During the simulation of the multi-agent system, a significant dependence of the speed of urban rail transport on the traffic density and the presence of repair work was revealed. A distinctive feature of the proposed approach is that it considers the influence of the human factor. The obtained approach can be used to design transport hubs for the unimpeded movement of unmanned urban rail transport.

многоагентные системымоделированиежелезнодорожный транспортhuman factorsмоделирование транспортных потоковmulti-agent systemsmodelingrailway transporthuman factorsmodeling of traffic flowsРабота выполнена в Университете ИТМО при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках проекта 2019-0898 «Многоуровневое управление сложными техническими системами».This work is partially supported by the Ministry of Science and Higher Education of Russian Federation, state assignment No. 2019-0898.ReferencesKrokos K.J., Baker D.P. Preface to the special section on classifying and understanding human error // Human Factors. 2007. V. 49. N 2. P. 175–177. https://doi.org/10.1518/001872007X312414Krokos K.J., Baker D.P. Preface to the special section on classifying and understanding human error // Human Factors. 2007. V. 49. N 2. P. 175–177. https://doi.org/10.1518/001872007X312414Cacciabue P.C. Human error risk management methodology for safety audit of a large railway systems // Rail human factors: supporting the integrated railway / ed. by J.R. Wilson, B. Norris, T. Clarke, A. Mills. London: Ashgate Publishing, 2005. P. 353–365. https://doi.org/10.4324/9781315089201-32Cacciabue P.C. Human error risk management methodology for safety audit of a large railway systems // Rail human factors: supporting the integrated railway / ed. by J.R. Wilson, B. Norris, T. Clarke, A. Mills. London: Ashgate Publishing, 2005. P. 353–365. https://doi.org/10.4324/9781315089201-32Branton R. Investigations into the skills of train driving // Ergonomics. 1 9 7 9. V. 2 2. N 2. P. 1 5 5 – 1 6 4. https://doi.org/10.1080/00140137908924600Branton R. Investigations into the skills of train driving // Ergonomics. 1 9 7 9. V. 2 2. N 2. P. 1 5 5 – 1 6 4. https://doi.org/10.1080/00140137908924600Buck L. Errors in the perception of railway signals // Ergonomics. 1 9 6 3. V. 6. N 2. P. 1 8 1 – 1 9 2. https://doi.org/10.1080/00140136308930688Buck L. Errors in the perception of railway signals // Ergonomics. 1 9 6 3. V. 6. N 2. P. 1 8 1 – 1 9 2. https://doi.org/10.1080/00140136308930688Rosmuller N., Beroggi G.E.G. Group decision making in infrastructure safety planning // Safety Science. 2004. V. 42. N 4. P. 325–349. https://doi.org/10.1016/S0925-7535(03)00046-8Rosmuller N., Beroggi G.E.G. Group decision making in infrastructure safety planning // Safety Science. 2004. V. 42. N 4. P. 325–349. https://doi.org/10.1016/S0925-7535(03)00046-8Slamen A., Schock A., Ryan B., Wilson J.R. Human factors analysis of the work of the engineering supervisor: restricted report of Network Rail. London, 2004.Slamen A., Schock A., Ryan B., Wilson J.R. Human factors analysis of the work of the engineering supervisor: restricted report of Network Rail. London, 2004.Hale A.R., Heijer T., Koornneef F. Management of safety rules: the case of railways // Proc. of the Third International Symposium on Safety and Hygiene. Porto, Portugal, March 2003.Hale A.R., Heijer T., Koornneef F. Management of safety rules: the case of railways // Proc. of the Third International Symposium on Safety and Hygiene. Porto, Portugal, March 2003.Slamen A., Coleman N. The application of ergonomics to standards development for VDU based signalling control systems // Rail human factors: supporting the integrated railway / ed. by J.R. Wilson, B. Norris, T. Clarke, A. Mills. London: Ashgate Publishing, 2005. P. 239–250. https://doi.org/10.4324/9781315089201-22Slamen A., Coleman N. The application of ergonomics to standards development for VDU based signalling control systems // Rail human factors: supporting the integrated railway / ed. by J.R. Wilson, B. Norris, T. Clarke, A. Mills. London: Ashgate Publishing, 2005. P. 239–250. https://doi.org/10.4324/9781315089201-22Bourne A., Carey M. Integrating human factors into the development of railway systems // People in Control: The Second International Conference on Human Interfaces in Control Rooms, Cockpits and Command Centres. Manchester, 19–21 June 2001. P. 25–30. https://doi.org/10.1049/cp:20010427Bourne A., Carey M. Integrating human factors into the development of railway systems // People in Control: The Second International Conference on Human Interfaces in Control Rooms, Cockpits and Command Centres. Manchester, 19–21 June 2001. P. 25–30. https://doi.org/10.1049/cp:20010427Морозов И.И., Гасников А.В., Тарасов В.Н., Холодов Я.А., Холодов А.С. Численное исследование транспортных потоков на основе гидродинамической модели // Компьютерные исследования и моделирование. 2011. Т. 3. № 4. С. 389–412.Morozov I.I., Gasnikov A.V., Tarasov V.N., Kholodov Y.A., Kholodov A.S. Numerical study of traffic flows by the hydrodynamic models. Computer Research and Modeling, 2011, vol. 3, no. 4, pp. 389–412. (in Russian)Захаров Ю.И., Карнаух Е.С. Основные современные инструменты имитационного моделирования транспортных потоков // Вісник Придніпровської державної академії будівництва та архітектури. 2014. № 1(190). C. 46–51 [Электронный ресурс]. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/osnovnye-sovremennye-instrumenty-imitatsionnogo-modelirovaniya-transportnyh-potokov (дата обращения: 15.10.2021).Zakharov U., Karnaukh E. The main modern traffic simulation tools. Bulletin of Prydniprovs’ka State Academy of Civil Engineering and Architecture, 2014, no. 1(190), pp. 46–51. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/osnovnye-sovremennye-instrumenty-imitatsionnogo-modelirovaniya-transportnyh-potokov (accessed: 15.10.2021). (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.