Spatiotemporal changes in the congestion index of streets and roads in the armed conflict conditions

Abstract

This article examines the impact of war on the formation of urban transport flows. During armed conflicts, the transport infrastructure of cities undergoes significant changes, which greatly affects the mobility and safety of the population. The need to study this issue is particularly relevant in the context of the ongoing Russian-Ukrainian war, which has caused the largest migration in Europe since World War II. The paper explores the dynamics of these changes and ways to adapt urban transportation systems to war conditions. The study aims to determine the parameters of urban transport zones with specific disruptions in network link congestion indices during different phases of the full-scale invasion of Ukraine by the Russian Federation. The research methodology is based on analyzing statistical data on population movements, applying traffic flow models, and conducting a systematic analysis of the interaction between various components of urban transport systems. The goal of this study is to establish the relationships between the areas of cities where disruptions in congestion indices were observed during the initial phase of the invasion. The cities studied are Lviv and Kyiv, whose road networks are also described in the article. Polynomial regression models with two independent variables (the congestion index and the number of days from the beginning of each phase) were developed for three predefined time phases, each with distinct features of the armed conflict. The dependent variable is the area of the city experiencing disruptions in the congestion index relative to normal traffic flow conditions. The study concludes that the relationship between changes in the congestion index and the area of the city experiencing deviations is directly proportional. The absolute values of the indicators studied are lower for Lviv’s network than for Kyiv’s. У статті досліджено вплив війни на формування транспортних потоків у містах. В умовах гуманітарних конфліктів транспортна інфраструктура міст зазнає серйозних змін, що істотно впливає на мобільність та безпеку населення. Особливо актуальна необхідність вивчення цього питання у контексті сучасної російсько-української війни, що спричинила наймасовішу міграцію населення у Європі з часів Другої світової війни. У роботі вивчено динаміку змін та способи адаптації системи міського транспорту до умов війни. Дослідження полягає у визначенні параметрів транспортних зон міст із особливими відхиленнями індексу завантаження відрізків мережі протягом кількох фаз повномасштабного вторгнення російської федерації (РФ) в Україну. Методологія дослідження ґрунтується на аналізі статистичних даних про пересування населення, використанні моделей транспортних потоків та системного аналізу взаємодії різних складових системи міського транспорту. Мета цього дослідження – визначення залежності між площею міста, де спостерігаються відхилення у показниках індексу завантаження відрізків вуличнодорожньої мережі протягом початкової фази повномасштабного вторгнення. Досліджено міста Львів та Київ, характеристику вулично-дорожніх мереж яких також наведено у тстатті. Для попередньо визначених трьох часових фаз, із різними особливостями перебігу збройного конфлікту, побудовано моделі поліноміальної регресії із двома незалежними змінними (індекс завантаження та кількість днів від початку фази). Залежною змінною є площа території міста з відхиленнями індексу завантаження від нормального стану транспортних потоків. Визначено, що залежність між зміною індексу завантаження та площею із відхиленнями є прямо пропорційною. Абсолютні значення досліджуваних показників нижчі для мережі Львова, ніж для Києва.