OPTIMIZATION OF TRANSPORT HUBS AT URBAN RAILWAY STATIONS CONSIDERING PASSENGER FLOW DYNAMICS

Authors

DOI:

https://doi.org/10.32782/2415-8151.2025.36.12

Keywords:

transport hubs, railway stations, urban planning, passenger flows, urban transport systems, infrastructure optimization, sustainable development, urban planning.

Abstract

The article addresses the issues related to the operation of transport hubs (THs) at urban railway stations, including the uneven distribution of passenger flows, inefficient spatial planning, and insufficient coordination between different modes of transport. The study examines the impact of urban, technological, and infrastructural factors on the efficiency of transport hubs and proposes approaches for their optimization, taking into account the dynamics of passenger flows. The aim is to develop scientifically grounded methods for optimizing the parameters of transport hubs based on the analysis of passenger flow dynamics, taking into account the constraints related to urban planning, economic, and social conditions of station operation. The methodology is based on the analysis of contemporary scientific research, mathematical modeling of passenger flows, and the assessment of the impact of urban planning and transport solutions on the functioning of the hubs. Results. The study identified key patterns and characteristics of the operation of transport hubs at railway stations in the context of urbanization, technological development, and social challenges. It was established that flexible planning of transport hubs, considering digital integration, adaptive architecture, and passenger-centric design, significantly enhances transfer efficiency, user comfort, and safety. The necessity of a comprehensive approach to optimizing transport hub parameters was substantiated, taking into account pedestrian flow dynamics, seasonal and event-driven fluctuations, as well as emergency scenarios. The proposed model contributes to the creation of a more efficient, sustainable, and user-oriented urban transport infrastructure. Scientific novelty. The scientific novelty of the study lies in the development of a universal approach to transport hub optimization, which combines passenger flow analysis, infrastructure design, and digital platform integration. This approach enables station complexes to adapt to changing operational conditions and predict future demand. Practical relevance. The practical significance of the article is that it offers scientifically grounded approaches to optimizing transport hubs at railway stations, which can be directly applied in urban planning and transport management. The proposed solutions enhance the efficiency of passenger flow organization, reduce transfer times, and improve comfort and safety for users. Moreover, the research results can be utilized in the design of new or the reconstruction of existing station complexes, as well as in the development of sustainable urban development strategies.

References

Богаченко М.В. Світовий досвід організації міського пасажирського транспорту. Бізнес- навігатор. 2017. Вип. 4-1 (43). С. 21–25.

Величко В.В., Димченко О.В., Стецюра А.С. Економічна стабільність міського пасажирського транспорту в умовах турбулентної економіки. Комунальне господарство міст. 2014. Вип. 117. С. 80–83.

Дубовик В.П., Юрик І.І. Вища математика. Київ : Ігнатекс-Україна, 2013. 648 с.

Карий О. Комплексний розвиток міст: теорія та методологія стратегічного планування : монографія. Львів : Видавництво Львівської політехніки, 2011. 308 с.

Козачок Л. М., Неронов С. М., Плєхова Г. А., Костікова М. В., Плеша К. В. Моделювання та дослідження транспортних потоків та процесів транспортних систем міст. Біоніка інтелекту. 2023. № 1 (99). С. 56–59.

Литвинов А.Л. Теорія систем масового обслуговування : навч. посібник. Харків : ХНУМГ ім. О.М. Бекетова, 2018. 141 с.

Макаренко О.С., Крушинський Д.А. Моделювання руху пішоходів на основі клітинних автоматів. Системні дослідження та інформаційні технології. 2010. № 1. С. 100–109.

Озерова О.О. Прогнозування пасажиропотоків у основних транспортних вузлах. Science and Transport Progress. 2013. № 6(48). С. 72–80.

Пруненко Д.О. Конспект лекцій з навчальної дисципліни «Економіка транспорту». Харків : ХНАМГ, 2012. 117 с.

Пустовойт Р.О. Планувальні рішення зупиночних пунктів транспорту у транспортно- пересадочних вузлах аеропортів. Теорія та практика дизайну. 2023. Вип. 27. С. 83–92.

Пустовойт Р.О., Степанчук О.В. Визначення оптимальної ширини пішохідної зони на території аеровокзальних комплексів. Airport Planning, Construction and Maintenance Journal. 2024. № 1(3). С. 40–46.

Пустовойт Р.В., Степанчук О.В. Світовий досвід функціонально-просторової організації транспортно-пересадочних вузлів в аеропортах. Архітектура та екологія : тези доп. ХІІ Міжнар. наук.- практ. конф., м. Київ. Київ : Нац. авіац. ун-т, 2021. С. 188–190.

Пустовойт Р. Сучасний стан та перспективи розвитку функціонально-просторової організації транспортно-пересадочних вузлів на території аеропортів м. Києва. Політ. Сучасні проблеми науки : тези доп. ХХІІ Міжнар. наук.-практ. конф. здобувачів вищ. освіти і мол. учених. Київ : Нац. авіац. ун-т, 2022. С. 84–85.

Пустовойт Р.О., Тімкіна С.Ю., Степанчук О.В. Інженерно-планувальні рішення зупинок маршрутного транспорту на прикладі Києва. Теорія та практика дизайну. 2022. Вип. 26. С. 87–96.

Соціально-економічний розвиток міст в умовах децентралізації : колективна монографія / за ред. Л.М. Ільїч. Київ : Київ. ун-т ім. Б. Грінченка, 2021. 532 с.

Степанчук О.В., Омельяненко М.В., Лапенко О.І. Дослідження планувальних рішень привокзальних площ на території аеропортів. Airport Planning, Construction and Maintenance Journal. 2024. № 2(4). С. 130–140.

Чернишова О.С., Степанчук О.В., Дубик О.М. Сучасні вимоги до пішохідних зон аеропортів та залізничних вокзалів з урахуванням потреб маломобільних груп населення. Airport Planning, Construction and Maintenance Journal. 2024. № 2(4). С. 141–149.

Чернишова О.С., Степанчук О.В., Степура В.С. Досвід підземної урбаністики в залізничному секторі. Теорія та практика дизайну. 2023. Вип. 28. С. 112–123.

Hu W., Cheng F. Application research of urban subway traffic mode based on behavior entropy in the background of big data. Journal of High Speed Networks. 2021. Vol. 27, No. 3. P. 291.

Liang J., Ren M., Huang K., Gao Z. Data-driven timetable design and passenger flow control optimization in metro lines. Transportation Research Part C: Emerging Technologies. 2024. Vol. 166. Article 104761.

Liu X., Fu H. Simulation and optimization of inbound passenger flow line in large-scale railway station. Proc. SPIE. 2023. Vol. 12708. 127082A.

Pustovoit R., Stepanchuk O., Timkina S. A Study of the Conditions and the Operational Specifics of Transport Interchange Hubs (TIH) at Airports. Intelligent Transport Systems: Ecology, Safety, Quality, Comfort: proc. of ITSESQC 2024 / eds. O. Slavinska, V. Danchuk, O. Kunytska, O. Hulchak. Cham : Springer, 2025. (Lecture Notes in Networks and Systems ; vol. 1336). P. 197–206.

Wang M., Shao C. Simulation for Service Facilities and Passenger Flow Organization Optimization on Railway Terminal. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 2020. Vol. 587. 012066.

Wen N., Chen T., Zhang Z. Evaluation of Passenger Corridors in Railway Station. Journal of Transportation Engineering and Information. 2017. Vol. 15, No. 4. P. 95–102.

Xiao Z.-S., Mao B.-H., Zhang T. Integrated predicting model for daily passenger volume of rail transit station based on neural network and Markov chain. 2018 IEEE 3rd International Conference on Cloud Computing and Big Data Analysis (ICCCBDA). 2018. P. 578.

Published

2025-08-27

How to Cite

Stepanchuk, O., & Chernyshova, O. (2025). OPTIMIZATION OF TRANSPORT HUBS AT URBAN RAILWAY STATIONS CONSIDERING PASSENGER FLOW DYNAMICS. Theory and Practice of Design, (36), 126–135. https://doi.org/10.32782/2415-8151.2025.36.12

Issue

Section

АRCHITECTURE AND CONSTRUCTION