Парадигма распределения «спица-концентратор» (также известная как система «звезда-спица») представляет собой форму оптимизации транспортной топологии , в которой планировщики трафика организуют маршруты как серию « спиц », которые соединяют отдаленные точки с центральным «концентратором». Простые формы этой модели распределения/соединения контрастируют с транзитными системами «точка-точка» , в которых каждая точка имеет прямой маршрут к каждой другой точке и которые моделировали основной метод перевозки пассажиров и грузов до 1970-х годов. Компания Delta Air Lines стала пионером модели распределения «спица-ступица» в 1955 году [1] , и эта концепция произвела революцию в отрасли транспортной логистики после того, как компания Federal Express продемонстрировала свою ценность в начале 1970-х годов. [ нужна цитата ] В конце 1970-х годов сектор телекоммуникаций и информационных технологий впоследствии принял эту топологию распределения, назвав ее топологией сети «звезда» .
«Хаббинг» предполагает «организацию транспортной сети по схеме «ступица и спицы». [2]
Модель «ступица и спица» по сравнению с моделью «точка-точка» требует меньшего количества маршрутов. Для сети из n узлов необходимо только n - 1 маршрутов для соединения всех узлов, поэтому верхняя граница равна n - 1 , а сложность равна O( n ). Это выгодно отличается от маршрутов или O( n 2 ), которые потребуются для соединения каждого узла с каждым другим узлом в сети «точка-точка». Например, в системе с 10 пунктами назначения системе «луч-концентратор» требуется только 9 маршрутов для соединения всех пунктов назначения, а для настоящей системы «точка-точка» потребуется 45 маршрутов. Однако расстояние, пройденное по маршруту, обязательно будет больше, чем при системе «точка-точка» (за исключением случаев, когда на маршруте нет развязок). Поэтому эффективность может снизиться. И наоборот, для того же количества самолетов меньшее количество маршрутов означает, что каждый маршрут может выполняться чаще и с большей пропускной способностью, поскольку спрос на пассажиров может быть обеспечен более чем из одного города (при условии, что пассажиры готовы измениться, что само по себе повлечет за собой собственные расходы).
Сложные операции, такие как сортировка и учет посылок, могут выполняться в хабе, а не на каждом узле, и это приводит к экономии за счет масштаба . В результате с лучами проще работать, и поэтому можно легко создавать новые маршруты.
Кроме того, концентратор представляет собой узкое место или единственную точку отказа в сети. Общая грузоподъемность сети ограничена мощностью хаба. Задержки в концентраторе (например, из-за плохих погодных условий) могут привести к задержкам во всей сети. Груз должен пройти через хаб, прежде чем достигнет пункта назначения, и поэтому требует более длительных поездок, чем прямые рейсы из пункта в пункт. Это может быть желательно для грузовых перевозок, которым может быть полезна сортировка и консолидация в хабе, но это проблематично для срочных грузов, а также для пассажиров. Необходимость передачи багажа в хабе также увеличивает риск потери багажа по сравнению с моделью «точка-точка».
_departs_London_Heathrow_7June_2015_arp.jpg/1280px-Emirates_A380-800_(A6-EEC)_departs_London_Heathrow_7June_2015_arp.jpg)
В 1955 году компания Delta Air Lines стала пионером в использовании системы «ступицы и спицы» в своем узле в Атланте , штат Джорджия , [3] в попытке конкурировать с Eastern Air Lines . В середине 1970-х годов FedEx внедрила ступенчатую модель доставки посылок в ночное время. После дерегулирования авиационной отрасли в 1978 году несколько других авиакомпаний переняли парадигму «ступицы и спицы» Delta.
Авиакомпании различными способами расширили модель «ступица и спицы». Один из методов — создание дополнительных узлов на региональной основе и создание между ними крупных маршрутов. Это уменьшает необходимость путешествовать на большие расстояния между узлами, расположенными рядом друг с другом. Другой метод — использовать фокусные города для реализации двухточечного обслуживания на маршрутах с интенсивным трафиком и полностью обойти хаб.
Модель «спица-ступица» применима и к другим видам транспорта:
Для пассажирского автомобильного транспорта модель «спица-ступица» неприменима, поскольку водители обычно выбирают самый короткий или самый быстрый маршрут между двумя точками. Однако дорожная сеть в целом также включает дороги более высокого порядка, такие как автомагистрали с ограниченным доступом, и больше местных дорог, причем большинство поездок начинаются и заканчиваются на последних, но большую часть расстояния тратят на первые.
Модель «ступица и спица» также использовалась в теории экономической географии для классификации определенного типа промышленного района. Экономический географ Энн Маркусен выдвинула теорию о промышленных районах, в которых ряд ключевых промышленных фирм и объектов действуют как центр, а связанные с ними предприятия и поставщики извлекают выгоду из их присутствия и располагаются вокруг них, как спицы колеса. Главной характеристикой таких узловых промышленных районов является важность одной или нескольких крупных компаний, обычно в одном промышленном секторе, окруженных более мелкими связанными предприятиями. Примеры городов с такими районами включают Сиэтл (где была основана компания Boeing ), Силиконовую долину (центр высоких технологий) и Тойота-Сити с компанией Toyota .
В контексте восточноазиатской геополитики Виктор Ча говорит, что парадигма «ступицы и спицы» относится к сети альянсов, которые Соединенные Штаты построили индивидуально с другими странами Восточной Азии. Договор о безопасности между Соединенными Штатами и Японией 1951 года , Соглашение о статусе вооруженных сил между США и Южной Кореей 1953 года и Договор о взаимной обороне 1954 года между Соединенными Штатами и Китайской Республикой (позже замененный Законом об отношениях с Тайванем ) являются некоторыми примерами таких соглашений. двусторонние отношения в области безопасности. [4] Система создает двустороннюю архитектуру безопасности в Восточной Азии, которая отличается от многосторонней архитектуры безопасности в Европе. США действуют как «центр», а азиатские страны, такие как Южная Корея и Япония, являются его «спицами». Между ступицей и спицами существует сильная связь, но между самими спицами связь слабая или отсутствует. [5]
В апреле 2014 года все десять руководителей оборонных ведомств стран АСЕАН и министр обороны США Чак Хейгел посетили Форум обороны США – АСЕАН на Гавайях. Встреча была первым разом, когда США принимали форум, и была частью попытки США заставить страны укрепить военные связи между собой. [6]
