Если требование, предъявляемое к сети дорог, заключается в том, чтобы минимальными были транспортная работа или время пассажиров и грузов в пути, то единственным решением, удовлетворяющим этим требованиям, является обеспечение всех транспортных связей самостоятельными дорогами по кратчайшим направлениям, т. е. непосредственное соединение между собой всех корреспондирующих (грузообразующих и грузопоглощающих) точек. В этом случае задача состоит в определении неизвестных (маршрутов между точками I и ), удовлетворяющих условию.
В некоторых случаях, главным образом при проектировании внутрихозяйственных дорог, к дорожной сети можно и нужно предъявлять требования, заключающиеся в том, чтобы убытки, вызванные проложением дорог, были минимальными, а экономический эффект рассматриваемых хозяйств или предприятий - максимальным. К выбору направления дорог предъявляются также требования, вытекающие из соображений административного, культурного значения дороги и т.п.
Исследование проводится на математических моделях, которые описывают исследуемый процесс, явление или объект в виде уравнений и неравенств. Подставляя в модель конкретные числа, производят необходимые вычисления и получают искомый результат или нужные зависимости. В гл. 3 изложено содержание некоторых наиболее интересных математических моделей оптимизации дорожных сетей. В задачах на отыскание оптимума под оптимальным решением имеют в виду получение таких результатов, при которых некоторая исследуемая функция достигает минимального или максимального значения. В случае проектирования автомобильных дорог путь решения такой задачи, как правило, заключается в сравнении вариантов. В связи с этим необходимо установить признак для такого сравнения, т. е. установить критерий оптимальности. Известно, что критерий оптимальности должен удовлетворять по крайней мере следующим требованиям: выражая цель решения задачи, он должен быть единственным; необходимо, чтобы он мог быть выражен количественно; в каждой частной задаче должен отражать общую цель социалистического хозяйства.
На стадии проектирования сетей автомобильных дорог решаются вопросы об оптимальном размещении дорог, установлении очередности строительства и реконструкции и об определении транспортно-эксплуатационного уровня сети. Правда, последний вопрос решается лишь частично на уровне установления категории отдельных дорог. Более подробно и окончательно этот вопрос решается в процессе проектирования отдельных объектов.
Размещение, плотность и состав дорожной сети складываются под влиянием многочисленных факторов, которые можно разделить на три основные группы: экономические, социальные и природные. Стремление к учету всех этих факторов при проектировании дорог приводит к необходимости количественной оценки их влияния. Вместе с тем многообразие факторов затрудняет такую оценку. Естественно, возникает вопрос о выделении и оценке факторов, в наибольшей степени определяющих размещение сети дорог.
Совокупность автомобильных дорог, искусственных сооружений, устройств и приспособлений на дорогах интегрируется в понятие «дорожные условия». В системе «дорожные условия - транспортные потоки» первые представляют собой подсистему, в которой осуществляется процесс движения автомобилей. Элементами дорожных условий являются размещение автомобильных дорог, проезжая часть и геометрия отдельных элементов, обустройство дорог, принятая система регулирования дорожного движения. Задача оптимизации дорожных условий заключается в том, чтобы создать условия для наиболее экономичного, безопасного и комфортабельного дорожного движения с учетом характеристик транспортных потоков, рационального использования материальных и трудовых ресурсов, требований защиты окружающей среды.
