Tarmoq stressi–maqbullik nazorati, har bir tugunning mahalliy toʻyinganlik/ziddiyat darajasi \(T_i\) bilan oqimni tiqilib qolmasdan boʻshata olish qobiliyati \(\psi_i\) oʻrtasidagi butun tarmoq miqyosidagi munosabatni kuzatadigan bashoratli boshqaruv yondashuvidir. Manba ushbu ikki kattalikning Spearman tartib korrelyatsiyasi \(H_3\), oʻrtacha maqbullik \(\langle\psi\rangle\), tiqilib qolgan tugunlar ulushi \(\pi_0\) va samarali daraja maʼlumotlaridan foydalanib, ulanishlar sababli yuzaga keladigan toʻyinganlik zanjiri yaqinlashishini bashorat qilishni hamda eng yuqori darajaga ega kritik markazlarning kirish yukini oldindan kamaytirishni taklif qiladi.

Usulning miqdoriy asosi bevosita haqiqiy shaharlardan emas, k-state signed voter dinamikasiga asoslangan abstrakt tarmoq modelidan kelib chiqadi. Ushbu modelda oʻrtacha daraja qulashning eng kuchli belgilovchilaridan biri sifatida qayd etiladi; yuqori darajali tugunlarni tanlab yengillashtirish esa ayni kattalikdagi tasodifiy yoki umumiy aralashuvlardan samaraliroq koʻrinadi.

Manbaning etalon tajribalarida yuqori darajali tugunlarga qoʻllangan taxminan %10 darajadagi nishonli ulanishni kamaytirish muayyan random-regular tarmoq sharoitida qulash ulushini 84.0% dan 17.5% gacha tushirib, 66.5 foiz punktlik oʻzgarish hosil qilgan. Aksincha, xuddi shu darajada ulanish qoʻshish qulashni taxminan 5 foiz punktga oshirgani bildirilgan. Manba ushbu assimetrik farqni taxminan 13× miqyosida ifodalaydi.

Biroq bu miqdoriy nisbatlar haqiqiy shahar transporti, haqiqiy elektr tarmogʻi yoki logistika korxonasi samaradorligi emas. Muallif ularni ochiq ravishda abstrakt model natijalari va real qoʻllashlar uchun faqat kalibrlashning boshlangʻich nuqtalari sifatida belgilaydi. Real qoʻllash uchun mikrosimulyatsiya, raqamli egizak, shadow operation va nazorat qilinadigan dala piloti tavsiya etiladi.

Shahar Tarmogʻi Nega Faqat Oʻrtacha Zichlik Bilan Kuzatilmasligi Kerak?

Tadqiqotning asosiy farazi shundan iboratki, shahar infratuzilmasidagi tizimli tiqilib qolish faqat umumiy talab kattaligiga emas, balki yukning tarmoqda qanday bogʻlangani va qaysi markazlarda toʻplanganiga ham bogʻliq boʻlishi mumkin. Shu sababli oʻrtacha bandlik yoki umumiy talab sogʻlom koʻringan paytda ham bir necha yuqori darajali tugun kritik holga kelishi va ularning atrofidagi oqim aloqalari butun tarmoqni keskin ravishda boshqa ish rejimiga olib oʻtishi mumkin.

Shahar yoʻl tarmogʻida bunday tugun yirik chorraha yoki yagona koʻprik boʻlishi mumkin. Logistika tarmogʻida markaziy cross-dock yoki ombor; EV zaryad tarmogʻida gavjum zaryad markazi; energiya yoki suv taqsimotida koʻplab tarmoqlar ulangan taqsimlash nuqtasi xuddi shu rolni bajarishi mumkin.

Manba taklif qilgan yondashuv tarmoqni bir marta chizilib oʻzgarmay qoladigan grafik sifatida emas, balki faol ulanishlar va yuk taqsimoti oʻzgarganda samarali topologiyasi ham oʻzgaradigan jonli holat tizimi sifatida talqin qiladi.

Samarali daraja nima?

Tugunning samarali darajasi \(k_i\), faqat jismonan nechta ulanishga ega ekanini emas, balki muayyan boshqaruv paytida nechta faol oqim, marshrut, vazifa yoki talab yoʻli shu tugunga bogʻliqligini ifodalash uchun qoʻllanadi.

Masalan, jismoniy yoʻl xaritasi oʻzgarmasa ham navigatsiya tizimlarining bir xil marshrutni tanlashi muayyan chorrahaning samarali ulanish yukini oshirishi mumkin. Xuddi shu fikr logistika markaziga haddan tashqari koʻp yetkazib berish vazifalari yoʻnaltirilishi yoki bir zaryad markaziga bir vaqtda juda koʻp avtomobil ulanishi holatlariga ham tegishli.

Mahalliy Stress \(T_i\) bilan Maqbullik \(\psi_i\) Oʻrtasidagi Farq Nima?

Mahalliy stress \(T_i\) tugunning qanchalik toʻyingan, bosim ostida yoki qoʻshnilari bilan ziddiyatli holatda ekanini; maqbullik \(\psi_i\) esa ayni tugun mavjud cheklovlar ostida oqimini hanuz boʻshata oladimi-yoʻqmi, shuni ifodalaydi. Tugun gavjum boʻlishi mumkin, ammo chiqish quvvati mavjud boʻlsa hali ham ishlashi mumkin; kritik holat yuqori stressning past boʻshatish qobiliyati bilan tizimli ravishda mos kelishidir.

Manba \(T_i\) ni normallashtirilgan \([0,1]\) oraligʻida belgilaydi. Qoʻllanishga qarab u navbat uzunligi, quvvatga nisbatan bandlik, toʻyinganlik darajasi, demand-to-capacity nisbati, spillback bosimi yoki qoʻshni tugunlarning ish rejimlari bilan ziddiyat kabi oʻlchovlardan olinishi mumkin.

\(\psi_i\) ham \([0,1]\) oraligʻida belgilanadi va tugunning qolgan throughput zaxirasini, navbatini tozalash qobiliyatini yoki qoʻshni tugunlarning joriy holatlari sharoitida tiqilib qolmagan ish nuqtasini saqlab turish salohiyatini ifodalaydi.

\[ \psi_i\rightarrow0 \]

holati manba taklif qilgan muhandislik moslashtirishida tugunning oqimni boʻshatish qobiliyati yoʻqolgan tiqilib qolish zonasini anglatadi.

\(H_3\) Koʻrsatkichi Nimani Oʻlchaydi?

\(H_3\) tarmoqdagi barcha tugunlar boʻyicha mahalliy stress \(T_i\) bilan maqbullik \(\psi_i\) oʻrtasidagi Spearman tartib korrelyatsiyasidir. Kuchli manfiy qiymat tartibda eng yuqori stressli tugunlar ayni paytda eng past boʻshatish qobiliyatiga ega tugunlarga aylanganini koʻrsatadi; tadqiqot buni tizimli tiqilib qolishga yaqinlashayotgan tarmoq uchun erta ogohlantirish belgisi sifatida ishlatishni taklif qiladi.

Koʻrsatkich konseptual ravishda

\[ H_3=\rho_{\mathrm{Spearman}}(\{T_i\},\{\psi_i\}) \]

koʻrinishida tasavvur qilinishi mumkin.

\(H_3\) ni yolgʻiz ishlatish shart emas. Manba tarmoq miqyosidagi uchta kattalikni birgalikda kuzatishni taklif qiladi:

• \(H_3\): stress va maqbullik oʻrtasidagi tartib-korrelyatsiya munosabati,
• \(\langle\psi\rangle\): barcha tugunlarning oʻrtacha maqbulligi,
• \(\pi_0\): maqbulligi kritik darajada past yoki nol deb qabul qilingan tugunlar ulushi.

Bunga tarmoqning samarali oʻrtacha darajasi ham qoʻshilib, holatning kritik ulanish chegarasiga qanchalik yaqinlashgani kuzatilishi mumkin.

Manbada qayd etilgan ulanish ustunligi

Abstrakt tarmoq tadqiqotida oʻrtacha tugun darajasining \(H_3\) uchun random-forest ahamiyat qiymati 0.94, oʻrtacha maqbullik uchun 0.83 deb bildiriladi. Xuddi shu tahlilda kross-validatsiyalangan \(R^2=0.99\) va qulash klassifikatori uchun AUC = 0.998 qayd etiladi.

Manbaning topologiyalar boʻyicha oʻrtachalangan natijalarida oʻrtacha daraja

\[ \langle k\rangle=\{6,8,12,16,24\} \]

qiymatlari boʻylab qulash ulushlari taxminan

\[ \{0.00,0.11,0.79,0.97,1.00\} \]

koʻrinishida oʻzgaradi. Ushbu abstrakt modelda keskin oʻtish zonasi ayniqsa \(\langle k\rangle=8\) bilan \(\langle k\rangle=12\) orasida kuzatiladi.

Bu qiymatlar haqiqiy shahar transport tarmoqlari uchun universal chegaralar emas. Manba real qoʻllashda \(k_{\mathrm{threshold}}\) qiymati har bir tarmoq uchun alohida kalibrlanishi va tasdiqlanishi kerakligini aniq taʼkidlaydi.

Nega Butun Tarmoqni Cheklash Oʻrniga Eng Koʻp Ulangan Markazlar Nishonga Olinadi?

Manbaning asosiy boshqaruv gipotezasiga koʻra, qulashga yaqinlashayotgan tarmoqlarda oz sonli yuqori darajali markazlar tizimning qolgan qismiga nisbatan nomutanosib darajada muhim boʻlishi mumkin. Shu sababli bir xil kattalikdagi aralashuv butun tarmoqqa tarqatilish oʻrniga kirish oqimi eng koʻp toʻplangan markazlarga qoʻllanadi.

Abstrakt modelda taxminan %10 darajadagi aralashuv uchun berilgan vakillik natijalari quyidagicha:

Eng eʼtiborga molik misolda dastlabki qulash ulushi 84.0% boʻlganida darajaga yoʻnaltirilgan kamaytirishdan keyin 17.5% gacha tushgani bildiriladi. Xuddi shu darajada ulanish qoʻshish taxminan 5 foiz punktlik salbiy oʻzgarish keltirgan. Manba bu yoʻnalishga bogʻliqlikni taxminan 13× assimetriya deb taʼriflaydi.

Bu jadval ham abstrakt tarmoq simulyatsiyasiga tegishli. Haqiqiy chorrahalarda oqimni %10 ga oʻzgartirish xuddi shunday taʼsir beradi, degan xulosa chiqarib boʻlmaydi.

Markazni butunlay yopmaslik nega muhim?

Manba nishondagi markazni xizmatdan chiqarishni taklif qilmaydi. Buning oʻrniga markazga kiruvchi yuk bosqichma-bosqich kamaytiriladi va koʻchirilgan oqim darajasi pastroq alternativlarga yoʻnaltiriladi.

Toʻliq yopish markazni yengillashtirar ekan, butun yukni qoʻshni tugunlarga oʻtkazib, yangi toʻyinganlik zanjirini yaratishi mumkin. Shu sababli manba aralashuvni “hub shutdown” emas, nazorat qilinadigan qayta taqsimlash sifatida loyihalaydi.

Taklif etilgan aralashuv vositalari

• Moslashuvchan signal va ramp metering: kritik markazga qabul qilinadigan kirish oqimini kamaytirib, chiqish oqimini qoʻllab-quvvatlash.
• Dinamik marshrut yoʻnaltirish: nazorat qilinadigan safar qismini darajasi pastroq muqobil yoʻnalishlarga yoʻnaltirish.
• Filo dispatch va rebalancing: yetkazib berish, ride-hail, robotaxi yoki mikromobillik vazifalarining qizgʻin markazlarga haddan tashqari bogʻliqligini kamaytirish.
• EV zaryadlash va utility load shifting: yukning bir qismini kamroq bogʻlangan markazlarga yoki keyingi vaqt oynalariga koʻchirish.
• Nishonli talab boshqaruvi: butun tarmoq boʻylab blanket cheklov oʻrniga markaziy tugunlarga qaratilgan vaqtinchalik kirish yoki slot siyosatlaridan foydalanish.

Gisterezis Nazorati Nega Ishlatiladi?

Gisterezis tizim xavf chegarasi atrofida tebranib turganda boshqaruvning doimiy ravishda yoqilib-oʻchishini oldini olish uchun aralashuvni boshlaydigan chegarani uni tugatadigan chegaradan ajratadi. Manbada aralashuv \(D>\theta_{\mathrm{on}}\) boʻlganda boshlanadi; biroq faqat \(D<\theta_{\mathrm{off}}\) va \(\theta_{\mathrm{off}}<\theta_{\mathrm{on}}\) boʻlgandagina tugatiladi.

Manba namunaviy danger statistic ni belgilaydi:

\[ D=w_1(-H_3)+w_2\pi_0+w_3(1-\langle\psi\rangle). \]

Bu yerda:

• \(w_1,w_2,w_3\) telemetriya masshtabiga qarab kalibrlanadigan ogʻirliklardir.
• \(-H_3\) stress bilan past maqbullikning birga toʻplanishini xavf yoʻnalishida ifodalaydi.
• \(\pi_0\) tiqilib qolgan tugunlar ulushini ifodalaydi.
• \(1-\langle\psi\rangle\) tarmoqning qolgan oʻrtacha boʻshatish salohiyati kamayishini ifodalaydi.

Aralashuv faol boʻlganda qayta taqsimlash ulushi \(\rho\) xavf chegarasi qanchalik oshib ketganiga va competing-demand/frustration darajasiga qarab bosqichma-bosqich oshirilishi mumkin. Tizim tiklangani sari aralashuv ham bosqichma-bosqich kamaytiriladi.

Manba \(\theta_{\mathrm{on}}\) bilan \(\theta_{\mathrm{off}}\) oʻrtasidagi farq uchun nazorat diapazonining 0.10–0.25 qismini; \(\rho_{\mathrm{base}}\) uchun 0.05–0.10 va \(\rho_{\mathrm{max}}\) uchun 0.20–0.30 oraliqlarini etalon sifatida beradi. Bular haqiqiy dala sozlamalari emas, qayta kalibrlanishi kerak boʻlgan boshlangʻich qiymatlardir.

Tadqiqot Usuli va Natijalari

Real Vaqtdagi Boshqaruv Sikli Qanday Ishlaydi?

Manba real vaqt tizim arxitekturasini oltita ketma-ket bosqichga ajratadi: Sense → Estimate → Diagnose → Predict → Act → Relax. Har bir boshqaruv oraligʻida telemetriya yangilanadi, tugun holatlari baholanadi, butun tarmoq xavfi hisoblanadi, chegaraga yaqinlashish bashorat qilinadi, faqat kritik markazlarga aralashiladi va xavf pasayganda tizim bosqichma-bosqich nominal boshqaruvga qaytariladi.

Bir boshqaruv oraligʻidagi algoritmik mantiq

Manbadagi etalon algoritmning ilmiy mantiqi quyidagi ketma-ketlikda ishlaydi:

1. Telemetriya yigʻiladi va jonli tarmoq \(G\) yangilanadi.
2. Har bir tugun uchun \(T_i\), \(\psi_i\) va samarali daraja \(k_i\) hisoblanadi.
3. \(H_3\), oʻrtacha admissibility va tiqilib qolgan tugunlar ulushi hisoblanadi.
4. Xavf statistikasi \(D\) va kritik daraja chegarasigacha masofa aniqlanadi.
5. Xavf sharti yuzaga kelsa, boshqaruv “engaged” holatiga oʻtadi.
6. Eng yuqori darajaga ega yuqori kvantildagi tugunlar tanlanadi.
7. Bu markazlarga kelayotgan oqim \(\rho\) nisbatida kamaytirilib, darajasi pastroq alternativlarga taqsimlanadi.
8. Xavf kamayganda \(\rho\) bosqichma-bosqich kamaytiriladi va boshlangʻich boshqaruvga qaytiladi.
9. Qayta taqsimlash yetarli boʻlmasa, jismoniy quvvatni oshirish soʻnggi chora sifatida koʻrib chiqiladi.

Etalon boshqaruv parametrlari

Haqiqiy dunyoga oʻtish uchun taklif etilgan tasdiqlash dasturi

Manbaning eng muhim kuchli tomonlaridan biri taklifni bevosita haqiqiy shaharda sinashni tavsiya etmasligidir. Haqiqiy infratuzilma tizimlarining xavfsizlik nuqtai nazaridan kritik ekani aniq tan olinadi.

Taklif etilgan tasdiqlash zanjiri quyidagicha:

1. Mikroskopik va mezoskopik simulyatsiya: indikator va darajaga yoʻnaltirilgan yengillashtirish maʼlum trafik/oqim simulyatorlarida sinovdan oʻtkaziladi.
2. Raqamli egizak va shadow operation: haqiqiy tarmoqning kalibrlangan raqamli egizagida ishlatiladi; keyin jonli tizim yonida faqat tavsiya ishlab chiqaradigan soya rejimida qoʻllanadi.
3. Nazorat qilinadigan dala piloti: xavfsizlik interlock-lari va inson nazorati ostida cheklangan quyi tarmoqda bosqichma-bosqich aktuatsiya sinab koʻriladi.

Bu bosqichlar abstrakt modelda kuzatilgan mexanizm haqiqiy tarmoqlarda ham ayni tarzda mavjud yoki mavjud emasligini tekshirish uchun moʻljallangan.

Haqiqiy shahar tarmogʻi bilan abstrakt model oʻrtasidagi tafovut

Manbaning asosiy modeli k-state signed voter modelidir. Haqiqiy shahar va utility tarmoqlari esa turlicha haydovchilar, piyodalar, himoyasiz yoʻl foydalanuvchilari, ob-havo, avariyalar, signal xavfsizligi cheklovlari va fizik oqim saqlanishi kabi modelda yoʻq koʻplab mexanizmlarni oʻz ichiga oladi.

Shu sababli:

• taxminan 13× assimetriya haqiqiy tarmoqlar uchun kafolat emas,
• \(\langle k\rangle=8\)–12 chegarasi umumiy shahar chegarasi emas,
• %10 hub yengillashtirishning haqiqiy trafik samaradorligi manbadagi simulyatsiya bilan bir xil boʻlishi shart emas,
• \(H_3\) ning haqiqiy daladagi erta ogohlantirish samaradorligi eksperimental ravishda oʻlchanmagan,
• lean infrastructure yondashuvi xavfsiz quvvat kamayishini taʼminlashi hali dala maʼlumotlari bilan koʻrsatilmagan.

Xavfsizlik, xulqiy qayta aloqa va adolat xavflari

Manba real qoʻllash nuqtai nazaridan uchta alohida xavfni koʻrsatadi.

Xavfsizlik kritikligi: Trafik va utility aktuatsiyasi jamoat xavfsizligiga taʼsir qilishi mumkin. Fail-safe holatlar, mavjud xavfsizlik cheklovlari va inson nazorati majburiy baholash elementlaridir.

Reflexivity / gaming: Marshrut tavsiyalari, narxlash yoki kirish nazorati odamlarning xulqini oʻzgartiradi; yaʼni boshqaruv tizimi oʻlchashga urinayotgan tarmoqni ayni paytda oʻzgartirishi mumkin.

Equity / fairness: Trafik yoki talabni bir markazdan boshqasiga koʻchirish yukni boshqa mahalla yoki foydalanuvchi guruhlariga oʻtkazishi mumkin. Texnik samaradorlikning oʻzi adolatli qoʻllash degani emas.

Tadqiqot nima deydi va nima demaydi

Tadqiqot qoʻllab-quvvatlaydi: Abstrakt tarmoq modelida ulanish darajasi qulash bilan kuchli bogʻliq ekani, yuqori darajali tugunlarni tanlab yengillashtirish tasodifiy aralashuvdan samaraliroq boʻlishi mumkinligi va buni haqiqiy tarmoqlar uchun sinab koʻriladigan bashoratli boshqaruv gipotezasiga aylantirish mumkinligi.

Tadqiqot qoʻllab-quvvatlamaydi: Ushbu boshqaruv tizimi biror haqiqiy shaharda tizimli transport tiqilishini oldini olgani, muayyan xavfsizlik darajasini taʼminlagani, taxminan 13× ustunlik haqiqiy tarmoqlarda amal qilishi yoki infratuzilma quvvatini xavfsiz kamaytirish dalada isbotlangani.

Manba va Usul Haqida Izoh

Asl sarlavha: Network Stress–Admissibility Control for Smart-City Infrastructure and Logistics Networks: Degree-Targeted Relief of Critical Hubs to Prevent Systemic Gridlock

Muallif: Janos Gabor Melegh

Manba turi: Defensive publication / enabling technical disclosure / prior-art publication.

Disclosure ID: DP-P02-05

Versiya: v0.1

Hujjat sanasi: 9 June 2026

SSRN: Abstract ID 6943943.

DOI: 10.2139/ssrn.6943943

SSRN nashr holati: 16 sahifa; SSRN ga 19 June 2026 sanasida yuklangan.

Taqriz holati: Taqrizli jurnal maqolasi sifatida tasdiqlanmagan. Hujjat texnik defensive publication sifatida baholanishi kerak.

Ilmiy asos: Xuddi shu muallifning “Topology, Mean Degree, and Admissibility Degeneracy in the Local Stress–Admissibility Coupling of k-State Voter Dynamics on Networks” nomli asosiy tarmoq tadqiqotida olingani aytilgan ulanish ustunligi, keskin daraja chegarasi, assimetrik reversibility va collapse-peak window natijalari.

Usul: Jonli tarmoq telemetriyasi; tugun asosidagi stress va admissibility bahosi; Spearman rank-correlation asosidagi \(H_3\); samarali daraja; gisterezis chegaralari; darajaga yoʻnaltirilgan flow redistribution; bosqichma-bosqich aktuatsiya; simulyatsiya → raqamli egizak → shadow operation → nazorat qilinadigan dala piloti tasdiqlash zanjiri.

Mualliflik/litsenziya izohi: Manba PDF bayon qilingan usullarni public domain ga bagʻishlash va prior art yaratishni maqsad qilganini bildiradi. SSRN bibliografik sahifasi esa “All rights reserved. No reuse allowed without permission” deb koʻrsatadi. Ushbu koʻrinadigan nomuvofiqlik tufayli Verianla matni mustaqil bayon bilan tayyorlanishi; manbaning asl jumlalari, sahifa dizaynlari va rasmlari koʻchirilmasligi kerak.

Muhim cheklov: Manbadagi 13× assimetriya, daraja chegarasi, 66.5 foiz punktlik yaxshilanish va boshqa miqdoriy qiymatlar haqiqiy shahar yoki infratuzilmaning dala samaradorligi emas. Bular asosiy abstrakt model simulyatsiyasi natijalari boʻlib, real qoʻllash uchun qayta tasdiqlanishi kerak.

Xavfsizlik izohi: Manba oʻzini transport xavfsizligi yoki utility safety engineering tavsiyasi sifatida taqdim etmaydi. Haqiqiy aktuatsiya tegishli xavfsizlik qoidalari, fail-safe mexanizmlar va inson nazorati ostida baholanishi kerak.