A magyarországi vasúthálózat zavarainak gráfelméleti alapú vizsgálata

Tóth, Bence

Széchenyi István Egyetem, Közlekedési Tanszék

2018-03-22

QA166-QA166.245 Graphs theory / gráfelmélet

TF Railroad engineering and operation / vasútépítés és üzemeltetés

U1 Military Science (General) / hadtudomány általában

A magyarországi vasúthálózatot egy élsúlyozott irányított gráffal modelleztem, ahol az élek súlyai az egyes állomásközök hosszai, illetve az ezen hosszakból és az engedélyezett sebességekből számolt menetidők voltak. Az összes lehetséges állomáspár között meghatároztam Dijkstra-algoritmussal a legkisebb menetidejű és legkisebb hosszúságú menetvonalat az R programozási nyelv és környezetben az igraph csomag segítségével. A legforgalmasabb vonalszakaszoknak mindkét paraméter szerinti optimalizálás esetében az országos fővonalak adódtak, azaz ezek a rendszer felépítéséből eredően a legfontosabb vonalszakaszok. Közülük is kiemelkedik az Összekötő vasúti híd és a szolnoki vasúti Tisza-híd. Egy állomás, illetve állomásköz zavarát a gráf adott hálózati elemet leíró éleinek törlésével modelleztem. Azon hálózati elemeket keresve, melyek zavarának hatására a teljes hálózat összes menetvonalának összmenetideje és összhossza a legnagyobb mértékben nő meg, szintén az Összekötő vasúti híd, illetve az azt tartalmazó állomásköz két végpontja, Ferencváros és Kelenföld bizonyult a legkritikusabbnak, 20%-os és 10%-os növekedéssel. Másodiknak itt is a szolnoki vasúti Tisza-híd és Szolnok és Szajol állomások adódtak, de a 80-as fővonal zavarai is 5% fölötti növekedést okoznak. Csak azoknak a menetvonalaknak a zavar hatására történő átlagos menetidő- és hossznövekedését vizsgálva, melyek keresztülhaladnak az adott zavart állomáson vagy állomásközön azt találtam, hogy több fontos hálózati elemhez nem található ésszerű mértékű növekedést okozó alternatív útvonal. Ez egyrészt eredhet a rövid mellékvonali kerülőirányok hiányából, mint például Godisa és Dombóvár, illetve a 80-as fővonal esetében. Másrészt egy kilométerben nem túl jelentős növekedés is nagy menetidő-növekedést okoz, ha az igénybe veendő kerülő vonalszakasz engedélyezett sebessége alacsony. Általánosan elmondható, hogy a mellékvonali hálózat elemein engedélyezett sebességek alacsonyabbak az ahhoz szükségesnél, hogy a fővonalak sérülése esetén ne csak aránytalanul hosszabb menetidővel legyenek igénybe vehetők kerülőirányként.

magyar

Book Section

NonPeerReviewed

text

http://real.mtak.hu/78843/1/2018b_KTK.pdf

Tóth, Bence (2018) A magyarországi vasúthálózat zavarainak gráfelméleti alapú vizsgálata. In: Közlekedéstudományi Konferencia: Technika és technológia a fenntartható közlekedés szolgálatában. Széchenyi István Egyetem, Közlekedési Tanszék, Győr, pp. 505-519. ISBN 978-615-5776-13-7

http://real.mtak.hu/78843/