Моделирование транспортных потоков в градостроительстве получило широкое распространение в середине прошлого века. С тех пор было разработано множество методов и подходов к расчету транспортных показателей. Чаще всего используется так называемый 4-х шаговый подход.
Подготовительные работы включают в себя: описание улиц, дорог и маршрутов транспорта общего пользования в виде математического графа, обобщение данных территориального распределения жилья и мест приложения труда и занесение данных в электронные формы для работы, сбор статистических данных, в первую очередь о подвижности населения по различным слоям спроса.
На первом этапе рассчитывается общее количество передвижений на основе данных о населении и подвижности. Передвижения ранжируются по целям: на работу, в магазин, кино.
Второй этапе нужен для расчета, какие объекты могут удовлетворить эти цели и где они находятся. Тут учитывается их пространственное расположение и затраты разного рода на передвижение: время, деньги, комфорт и тому подобные.
Третий этап расчета определяет, кто какими способами будет передвигаться: на индивидуальном автомобиле, на транспорте общего пользования или пешком без использования транспорта.
На четвертом шаге рассчитанные корреспонденции распределяются по транспортной сети, причем модель описывает реалистичное представление этого процесса, когда водители и пешеходы выбирают наиболее удобный маршрут для движения с учетом высокой загрузки городских улиц и дорог. Зная по каким маршрутам поедут люди, можно определить какие улицы насколько будут загружены.
Загрузка улиц становится известна на 4-ом шаге, но она используется на втором и третьем шаге модели для выбора цели и способа передвижения. Таким образом возникает обратная связь в модели, которая передает информацию о загрузке на второй и третий шаг моделирования.
Интересно, что 4-х шаговый подход используется уже более 60 лет, несмотря на то что существует множество более детальных и точных алгоритмов он сохранил свою популярность. Причина видима в отсутствии статистических данных. Ведь чем сложнее и детальнее алгоритм тем больше и точнее нужно исходные данные.