Модель транспортного потока, основанная на взаимодействии частиц с потенциалом действия

Современное бурное развитие беспилотных автомобилей ставит вопрос оценки последствия их внедрения на транспортный поток, что делает актуальной задачу создания смешанной модели. Объектом исследования статьи является транспортный поток. Цель — создать адекватную модель на основе идеи потенциала действия, при которой автомобили представляются частицами, притягивающими или отталкивающими друг друга на определенном расстоянии. Рассмотрены существующие программные продукты, реализующие различные микроскопические модели транспортного потока. Описана предлагаемая математическая модель, включающая два вида автомобилей: автоматы, строго подчиняющиеся правилам, и автомобили с реальными водителями, допускающими превышение скорости и ее случайные изменения. Разработана программа, реализующая созданную модель и позволяющая изменять ее параметры. Проведено сравнение макроскопических характеристик моделируемого потока с доступными значениями аналогов и работ других исследователей. Рассмотрено поведение моделируемых автомобилей при движении по замкнутой однополосной и двухполосной окружностям и однополосной восьмерке с пересечением проезжих частей. Даны результаты запусков модели для смешанного потока.