Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Общая характеристика, особенности и опыт маршрутизации городского автобусного транспорта 10
1.1. Современное состояние автобусного транспорта в городах России 10
1.2. Основные задачи управления городским автобусным транспортом 22
1.3. Особенности маршрутизации автобусного транспорта в городах 28
1.4. Анализ опыта маршрутизации городского автобусного транспорта 39
Выводы по главе 1 47
ГЛАВА 2. Метод общей маршрутизации автобусного транспорта в городах 49
2.1. Постановка задачи выбора оптимальной схемы автобусных маршрутов для города.. 49
2.2. Установление перечня возможных маршрутов 54
2.3. Выбор основного варианта схемы автобусных маршрутов 59
2.4. Повышение эффективности использования автобусов на маршрутах ; 71
Выводы по главе 2 79
ГЛАВА 3. Проверка целесообразности функционирования отдельных остановочных пунктов на маршрутах 81
3.1. Социальная и экономическая целесообразность наличия на маршруте ограниченного количества остановочных пунктов 81
3.2. Постановка задачи 90
3.3. Методика расчёта показателей, характеризующих вариант размещения остановочных пунктов на маршруте 94
3.4. Выбор наилучшего варианта размещения остановочных пунктов 110
Выводы по главе 3 115
ГЛАВА 4. Организация укороченного сообщения на маршрутах 116
4.1. Экономическая целесообразность и социальные последствия организации укороченных маршрутов и рейсов 116
4.2. Постановка задачи 121
4.3. Формирование укороченного маршрута 131
4.4. Расчет показателей, характеризующих укороченный маршрут 133
4.5. Выбор наилучшего варианта организации укороченного маршрута 144
Выводы по главе 4 146
ГЛАВА 5. STRONG Социально-экономическая эффективность применения методов маршрутизации авто
бусов в городах STRONG 148
5.1. Особенности оценки эффективности работы автобусов в городах 148
5.2. Эффективность применения методов общей маршрутизации 155
5.3. Оценка эффективности применения методов локальной маршрутизации 161
5.3.1. Расчёт социально-экономического эффекта от закрытия остановочного пункта 162
5.3.2. Социально-экономическая эффективность организации укороченного маршрута... 167 Выводы по главе 5 173
Выводы 175
Список использованной литературы
- Основные задачи управления городским автобусным транспортом
- Установление перечня возможных маршрутов
- Методика расчёта показателей, характеризующих вариант размещения остановочных пунктов на маршруте
- Расчет показателей, характеризующих укороченный маршрут
Введение к работе
Пассажирский транспорт относится к категории социально значимых отраслей
городского хозяйства. С помощью городского пассажирского транспорта (ГПТ) люди совершают поездки с трудовыми (из дома на работу, учебу и обратно), деловыми (местные служебные командировки в течение рабочего дня), культурными (в театры, музеи, на выставки и т. п.) и бытовыми (в поликлиники, магазины, на рынки и т. п.) целями. Доставляя трудящихся на работу пассажирский транспорт участвует в воспроизводстве рабочей силы. Без массового пассажирского транспорта современный город нормально функционировать не может.
Городской пассажирский транспорт является важнейшим элементом социально-экономической инфраструктуры страны. Проблема развития и улучшения работы ГПТ России в последние годы выдвинулась в разряд наиболее важных и сложных проблем для региональных властей и правительственных органов Российской Федерации.
Потребительская стоимость пассажирских перевозок выражается в удовлетворении потребностей людей в перемещениях. Пассажирский транспорт находит преимущественное применение в сфере потребления. Продукция городского пассажирского транспорта не имеет вещественной формы и выражается в форме услуг по перемещению, оказываемых предприятиями пассажирского транспорта людям. Своевременность доставки, условия совершения поездки, скорость сообщения влияют на уровень производительности их труда.
Переход нашей страны к рыночным отношениям привел к существенным изменениям в организации и управлении работой автобусного транспорта. Городской пассажирский транспорт в начале 1990-х гг. перешёл в ведение муниципалитетов, не имевших средств на его развитие и функционирование. Возникла проблема - как удовлетворить потребности населения в передвижениях по городу резко сократившимся количеством подвижного состава.
Методов управления перевозками пассажиров в условиях дефицита подвижного состава до этого практически разработано не было, если не учитывать, конечно, методов организации перевозок пассажиров в часы пик, когда ставилась задача
выпуска на линию всего технически исправного подвижного состава. Методы организации, планирования и управления городским пассажирским транспортом до этого разрабатывались на основе предположений о постоянном росте потребностей населения в передвижениях, увеличении парка подвижного состава, расширении сети маршрутов, добавлении новых остановок на действующих маршрутах и т. д. С учётом этого в разных научных и транспортных организациях нашей страны разрабатывались различные, достаточно обоснованные, методы решения транспортных задач. Эти методы были направлены на улучшение качества перевозок пассажиров и повышение эффективности использования подвижного состава.
В городах России в последние годы наблюдается всё большее несоответствие между провозными возможностями транспортных предприятий и потребностями населения в перевозках. Из-за постоянного уменьшения численности парка подвижного состава городские власти и транспортные предприятия вынуждены закрывать отдельные маршруты и некоторые остановочные пункты, сокращать продолжительность работы маршрутов, увеличивать интервалы движения подвижного состава на них. Отсутствие поступления нового подвижного состава вынуждает транспортные предприятия эксплуатировать на маршрутах физически устаревший подвижной состав, что ведёт к снижению уровня безопасности перевозок пассажиров и повышению эксплуатационных расходов.
Социальная значимость проблемы совершенствования работы городского пассажирского транспорта в нашей стране усугубляется тем, что она затрагивает прежде всего интересы многочисленных слоев наименее обеспеченных граждан России, являющихся основными потребителями услуг ГПТ.
Одним из наиболее распространенных видов пассажирского транспорта в городах нашей страны является автобус. Во многих небольших городах он является единственным видом пассажирского транспорта. В настоящее время автобус осуществляет перевозки пассажиров в 1289 городах и посёлках городского типа, трамвай в 70, троллейбус в 87 городах России.
В системе планирования, организации и управления ГПТ решается большое количество разнообразных задач [33, 56, 81]. Одними из важнейших среди них яв-
ляются задачи, определяющие систему маршрутов. От того насколько действующая схема маршрутов адекватна потребностям населения в передвижениях зависят и эффективность использования подвижного состава, и качество перевозок пассажиров. На автобусных маршрутах в городах, часто без достаточного обоснования, открываются новые остановочные пункты, что приводит к увеличению продолжительности рейсов, снижению скорости движения подвижного состава по ним, к сокращению провозных возможностей имеющихся транспортных средств. Отсутствие в ряде случаев научно-обоснованных и формализованных методов решения многих задач, связанных с проектированием и эксплуатацией автобусов на маршрутах, ведёт к принятию нерациональных вариантов решений.
Одной из особенностей системы создания и функционирования автобусных маршрутов в городах является то, что срок службы схемы городских маршрутов в целом определяется десятилетиями, а продолжительность функционирования отдельно взятого маршрута - годами и даже месяцами. В связи с этим возникает необходимость в наличии двух групп методов: методов общей и методов локальной маршрутизации.
Целью диссертации является создание научно-обоснованных методов маршрутизации автобусного транспорта в городах, позволяющих повысить как качество перевозок пассажиров, так и экономическую эффективность использования подвижного состава.
Основными задачами, решаемыми в диссертации, являются:
исследование существующих методов маршрутизации автобусного транспорта в городах, установление роли задач маршрутизации в обеспечении качества перевозок пассажиров и эффективности использования подвижного состава,
выбор социально-экономических критериев оптимизации общей и локальной маршрутизации автобусного транспорта в городах с учётом экономических, социальных, материальных, градообразующих и других ограничений, в рамках которых осуществляется работа ГПТ,
повышение качества перевозок пассажиров автобусами в городах на основе создания и внедрения методов общей маршрутизации городского автобусного транспорта,
повышение экономической эффективности использования автобусов путём разработки и внедрения методов локальной маршрутизации городского автобусного транспорта.
Методология исследования. Методологической основой исследования является системный подход к проблеме маршрутизации автобусного транспорта, учитывающий потребности населения в поездках по городу, возможности транспортных предприятий по их удовлетворению, градообразующие особенности объектов исследования.
В работе использовались результаты исследований других авторов по проблемам городского пассажирского транспорта, материалы научно-исследовательских и учебных институтов и транспортных организаций России.
При создании методов маршрутизации использовалось математическое моде- лирование, для исследований применялись персональные компьютеры.
Научная новизна исследования. Научную новизну исследования определяют:
выбор и реализация системного подхода к проблеме маршрутизации городского автобусного транспорта, позволяющего учитывать противоречивые интересы пассажиров, с одной, и транспортных предприятий, с другой стороны;
исследование экономических и социально-экономических критериев оптимизации задач общей и локальной маршрутизации;
создание метода общей маршрутизации, позволяющего осуществить выбор оптимальной для пассажиров схемы городских автобусных маршрутов;
создание методов локальной маршрутизации, позволяющих повысить эффективность использования автобусов на действующих маршрутах;
разработка экономико-математических моделей и алгоритмов для решения задач общей и локальной маршрутизации автобусного транспорта, учитывающих особенности его функционирования в различных городах страны;
разработка программного обеспечения для решения задач локальной маршрутизации, в дополнение к созданному и внедренному ранее автором данной работы, программному обеспечению задачи общей маршрутизации;
разработка методики расчёта экономического и социально-экономического эффекта от внедрения методов маршрутизации автобусного транспорта в городах.
Практическая ценность работы. Методы общей маршрутизации могут использоваться муниципалитетами, предприятиями пассажирского транспорта, проектными организациями для создания схем городских автобусных маршрутов (проектный уровень организации управления), наилучшим образом отвечающих интересам пассажиров, а также для осуществления рациональной корректировки действующего варианта схемы маршрутов (уровень эксплуатационной деятельности ГПТ).
Методы локальной маршрутизации могут быть использованы муниципалитетами и транспортными предприятиями в целях повышения эффективности использования подвижного состава на действующих маршрутах.
Практическая значимость проведенного исследования состоит в возможности использования созданных в работе методов при решении вопросов организации автобусных маршрутов в городах как на проектном, так и на эксплуатационном уровнях.
Предложенные методы решения задач общей и локальной маршрутизации могут быть использованы в вузах и колледжах, осуществляющих подготовку специалистов (менеджеров) по организации, планированию и управлению автобусным транспортом.
Применение разработанных методов в практике работы предприятий ГПТ позволяет повысить эффективность использования подвижного состава, что особенно важно в условиях резкого дефицита автобусов, с которым предприятия ГПТ столкнулись в 1990-ые гг. и который не ликвидирован до сего времени.
Реализация работы. Разработанный автором диссертации метод общей маршрутизации был использован для выбора оптимальной схемы автобусных маршрутов в Новгороде, Благовещенске, Орле, Белгороде, Брянске, Мурманске,
Кемерове, Краснодаре, Улан-Удэ, Йошкар-Оле и других городах. Расчёты схем автобусных маршрутов для городов России по методу общей маршрутизации проводил Главный вычислительный центр Министерства автомобильного транспорта РСФСР.
Результаты выполненных исследований по общей и локальной маршрутизации в настоящее время применяются также при чтении лекций и проведении практических занятий по дисциплинам «Организация перевозок» и «Производственный менеджмент на автомобильном транспорте» в процессе подготовки менеджеров автомобильного транспорта. По методикам локальной маршрутизации проводились расчеты для ряда городских и пригородных маршрутов Москвы и Московской области.
Апробация работы. Результаты исследований докладывались автором на различных научно-технических конференциях и семинарах, в том числе: на Международной научно-практической конференции «Управление-97» (Наука управления на пороге XXI века) 4.11.1997 г., на Международной научно-практической конференции «Управление-98» (Управление реструктуризацией экономики) 22.10.1998, на семинаре «Применение математических методов в экономических исследованиях и планировании» в Институте кибернетики АН Украинской ССР, в Ереване на республиканской научно-технической конференции «НОТ на автомобильном транспорте», в Ленинграде на научно-технической конференции по автоматизации управления городским пассажирским транспортом, в Москве на научно-технической конференции «Опыт внедрения экономико-математических методов и современных средств вычислительной техники и дальнейшие пути их использования в практике работы автомобильного транспорта», в Душанбе на республиканской научно-практической конференции «Научно-технический прогресс и эффективность работы пассажирского автомобильного транспорта».
На защиту выносятся:
1. Результаты изучения и анализа существующих методов маршрутизации, позволившие показать необходимость разработки методов общей и локальной маршрутизации автобусного транспорта в городах.
Исследование, установление социально-экономических критериев оптимизации и разработка метода общей маршрутизации автобусного транспорта в городах, позволяющего выбрать оптимальный для населения города вариант схемы автобусных маршрутов.
Исследование, установление экономических критериев оптимизации и разработка методов локальной маршрутизации автобусного транспорта в городах, позволяющих повысить эффективность использования подвижного состава на действующих маршрутах, в том числе:
- метод проверки целесообразности функционирования отдельных остановоч
ных пунктов на рассматриваемом автобусном маршруте,
- метод организации укороченного сообщения на маршруте.
Публикации. Основные положения и результаты выполненного
исследования опубликованы в монографии, научных статьях, учебных пособиях, научно-методических разработках и других работах общим объёмом 38 п. л., из них автору принадлежит 35 п. л.
Основные задачи управления городским автобусным транспортом
Целью городского пассажирского транспорта является максимально полное удовлетворение потребностей населения в передвижениях по городу. Для достижения этой цели работники муниципалитетов, фактически являющиеся заказчиками городского пассажирского транспорта, и предприятия ГПТ решают большое количество разнообразных задач. Основной исходной информацией для их решения служат данные о потребностях населения в передвижениях по городу. Без этих данных практически невозможно установить оптимальный вариант схемы автобусных маршрутов для города, определить время начала и окончания работы автобусов на маршрутах, рассчитать потребное количество и выбрать рациональный тип подвижного состава для работы на каждом маршруте, составить расписания движения автобусов по маршрутам, определить потребность в водителях, кондукторах, диспетчерах, ремонтных рабочих и решить многие другие задачи планирования, организации и управления ГПТ.
Сбор данных о потребностях жителей в передвижениях осуществляется на основе достаточно хорошо разработанных и описанных в литературе методов [11,12, 17, 21, 23, 34, 53, 56, 57, 61], которые можно разбить на две группы:
1) методы изучения передвижений людей по городу, основанные на использовании различных вариантов анкет и позволяющие установить дифференцированные по времени фактические направления и размеры пассажирских потоков,
2) методы определения направлений и размеров пассажирских потоков на существующих маршрутах города, основанные на проведении специальных обследований с помощью талонного, табличного, опросного, силуэтного, глазомерного и других методов.
Как отмечает И. В. Спирин [64], текущие обследования пассажирских потоков на автобусных маршрутах, к которым относятся методы второй группы изучения пассажирских потоков, должны проводиться не реже двух раз в год. Это необходимо для того, чтобы учитывать сезонные колебания размеров и направлений пассажирских потоков. Однако в настоящее время обследования пассажирских потоков на маршрутах проводятся крайне редко. Это вызвано тем, что ни у муниципа литетов, ни у транспортных предприятий не хватает средств на их проведение.
Данные о фактических потребностях населения в передвижениях по городу являются основной исходной информацией, используемой при решении задач маршрутизации городского пассажирского транспорта. И. С. Ефремов, В. М. Кобозев, В. А. Юдин отмечают: «Задача маршрутизации занимает одно из центральных мест в организации пассажироперевозок, так как существенно влияет на экономические и количественные показатели транспортного обслуживания населения и работы транспортных предприятий. Цель маршрутизации - обеспечение минимальных затрат транспортного времени населения в пассажиропоездках при минимальных транспортных затратах путём рационального выбора видов ГПТ и вместимости подвижного состава (обеспечивающих максимальные скорости сообщения, наиболее высокое использование вместимости и минимальные затраты времени пассажиров на ожидание транспорта у остановочных пунктов), а также связей центров зарождения и погашения пассажиропоездок по кратчайшим направлениям с минимальными коэффициентами непрямолинейности и максимальной бес-пересадочностью» [33]. Приведённая цитата, хотя и отличается некоторой некорректностью, тем не менее позволяет достаточно хорошо определить место маршрутизации в комплексе задач по управлению перевозками пассажиров в городах.
В муниципальный заказ входят расписания движения подвижного состава по маршрутам. Задачи составления расписаний движения представляют собой разработку текущих планов работы автобусов на маршрутах в зависимости от имеющихся ресурсов и потребностей населения в перевозках [21]. Основным видом расписаний является маршрутное расписание движения, определяющее режим работы транспортного предприятия. Оно разрабатывается для весенне-летнего и осенне-зимнего сезонов года, для будних, предвыходных и выходных дней недели. В расписании учитываются дифференцированные по периодам суток, дням недели и сезонам года нормы времени на движение автобусов по участкам транспортной сети. Кроме того при составлении маршрутного расписания движения учитываются принятые ограничения по режимам труда автобусных бригад, число выделяемых для работы на маршрутах автобусов, продолжительности стоянок автобусов в конечных пунктах маршрута, предпочтительные продолжительности обеденных перерывов транспортных бригад, возможности технической зоны АТП по проведению технического обслуживания № 1 в межпиковый период времени, желательные интервалы движения автобусов на маршруте в различные периоды суток, время начала и окончания работы маршрута, продолжительности нулевых пробегов, протяжённости производственных и нулевых рейсов.
На основе маршрутного расписания движения разрабатываются рабочие (для водителей), диспетчерские (для диспетчеров конечных пунктов), станционные (для пассажиров и линейных диспетчеров) виды расписаний движения. Маршрутные расписания применяются при разработке нарядов работы водителей и автобусов на линии.
На отдельных участках транспортной сети иногда проводится работа по согласованию расписаний движения автобусов различных маршрутах, что удаётся сделать далеко не всегда. Сложность проведения операции по согласованию расписаний движения автобусов разных маршрутов на совпадающих участках связана с неодинаковостью продолжительностей оборотных рейсов.
При составлении рабочих расписаний используются нормативы времени на движение автобусов по перегонам маршрута, дифференцированные по периодам суток и направлениям маршрута.
Для установления норм времени на движение автобусов по маршруту чаще всего применяют хронометражный метод, основанный на замерах времени при осуществлении пробных рейсов автобусов [23, 56]. В отдельных случаях установление норм времени осуществляется с помощью аналитических методов. Среди них можно назвать метод, предложенный В. Н. Логиновым [45].
Установление перечня возможных маршрутов
При решении данной задачи, в первую очередь, необходимо установить перечень конкурентоспособных маршрутов и их трассы. Различными исследователями установлена целесообразность прокладки маршрута между любыми пунктами города по кратчайшему (исходя из затрат времени на движение автобуса) пути. Это позволяет формализовать подход к решению данной задачи и применить один из методов нахождения кратчайших путей. Для заданных маршрутов путь следования не изменяется, даже если он не является кратчайшим.
Задача нахождения кратчайших путей между пунктами - относится к категории комбинаторных задач. Для ее решения разработаны и применяются на практике различные методы, в том числе метод последовательных приближений (матричный), метод "метлы", методы Прима, Бержа, Данцига, Мура и др.
В методике выбора оптимальной схемы автобусных маршрутов для города установление трасс маршрутов осуществляется с помощью метода динамического программирования [15].
Суть метода динамического программирования заключается в разбиении процесса решения всей задачи на ряд этапов и оптимизации целевой функции на каждом из них, что, как правило, значительно проще, чем оптимизация критерия задачи в целом. Метод динамического программирования в общем случае при решении задачи нахождения кратчайших путей может не дать оптимального результата, то есть имеется некоторая вероятность отклонения найденного решения от оптимального. Однако, если принять допущение, что расстояние между двумя соседними пунктами меньше, чем расстояние между этими пунктами через два других промежуточных пункта, то применяя метод динамического программирования, мы получаем оптимальное решение. Такое допущение на практике оказывается приемлемым. В частности, при выборе оптимальной схемы автобусных маршрутов для города такое ограничение не является препятствием, в связи с тем, что его можно учесть при делении территории города на микрорайоны.
Ниже приводится описание процесса установления возможных маршрутов.
Пусть задана транспортная сеть города. Известны расстояния и время следования автобуса между калсдой парой соседних микрорайонов. Необходимо найти кратчайшие пути (расстояния и перечень расположенных на этих путях промежуточных пунктов) между каждой парой пунктов транспортной сети.
Одной из особенностей данной задачи является то, что кратчайшие пути проезда пассажиров между пунктами выбираются, исходя из минимальных затрат времени на следование и пересадки (а не исходя из минимального расстояния между пунктами), а возможные маршруты между микрорайонами города выбираются по минимуму затрат времени на движение автобуса.
Кратчайшие пути во все пункты находятся для каждого пункта в отдельности (сначала для первого, затем для второго и т. д.). Порядок нахождения кратчайших путей для каждого пункта одинаков и осуществляется в следующей последова тельности. 1). Строим "сетку" транспортной сети, то есть условно разбиваем транспортную сеть на зоны.
К нулевой зоне относим пункт, для которого ведется расчет кратчайших путей. Каждая зона соответствует одному шагу решения задачи (процесс определения кратчайших путей между пунктами, как и всех задач, решаемых методом динамического программирования, является многошаговым). К первой зоне относим все пункты, соединенные одним звеном с пунктом нулевой зоны. Пункты первой зоны соединяем линиями с пунктом нулевой зоны. Ко второй зоне относим все пункты, соединенные одним звеном с пунктами первой зоны. К третей зоне относим все пункты, соединенные с пунктами второй зоны (за исключением пунктов, уже распределенных по зонам). Аналогично находим пункты, входящие в каждую последующую зону. После того, как все пункты транспортной сети распределены по зонам, процесс построения сетки заканчивается.
2). Определяем кратчайшие пути от пункта, расположенного в нулевой зоне до всех остальных.
Сначала находим кратчайший путь от пункта, расположенного в нулевой зоне, до пунктов первого звена. Он определяется однозначно, т. к. эти пункты являются соседними на транспортной сети. Затем определяем кратчайшие пути от пункта нулевого звена до пунктов второго, третьего и т. д. звеньев, причем путь от пункта нулевого звена до пунктов первого, второго и т. д. звеньев уже известен и необходимо найти только путь между пунктами соседних звеньев (первого и второго, второго и третьего и т. д.). Для определения затрат времени на следование по рассматриваемому пути пользуемся формулой ti = ti.i+tj.i,i (2.13) где tj - затраты времени на путь между рассматриваемым пунктом і и пунктом, расположенным в нулевой зоне; tj.] - затраты времени на путь от пункта нулевой зоны до пункта і-l, предшествующего пункту і; tj.(j - затраты времени на путь между пунктами і-l и і.
Затем находим кратчайшие пути до пунктов второго звена. Если между двумя любыми пунктами есть несколько вариантов пути, то из них выбираем тот, который требует меньших затрат времени. В случае, если затраты времени на следование между двумя пунктами по двум или нескольким путям будут равны между собой, то из них выбираем тот, который имеет меньшую длину. Если и в этом случае равенство, то берется путь с наибольшим числом промежуточных пунктов и, наконец, просто любой. Найденные результаты записываем в специальную таблицу с указанием протяженности, времени следования и номеров промежуточных пунктов. Это и есть перечень возможных маршрутов.
Затем проводим расчёты по установлению перечня запрещенных маршрутов.
В число запрещённых включается каждый маршрут, один из конечных пунктов которого входит в состав запрещённых микрорайонов. В этот перечень включаются также все маршруты, вошедшие в число заданных запрещённых маршрутов.
Методика расчёта показателей, характеризующих вариант размещения остановочных пунктов на маршруте
Расчет показателей, характеризующих каждый вариант дислокации остановочных пунктов на маршруте, проводится по одной и той же методике. Ниже приводится описание расчетов, выполняемых для каждого варианта маршрута.
Известен маршрут, известен набор остановочных пунктов на маршруте, известны данные, характеризующие каждый перегон маршрута (протяженность, время движения), известны корреспонденции пассажиров между остановочными пунктами маршрута, известны продолжительности стоянок автобуса в конечных пунктах маршрута, известно время на технологические операции, связанные с остановкой автобуса в одном пункте, известно время посадки (высадки) пассажира, известно количество работающих на маршруте автобусов, средняя вместимость одного автобуса, количество дверей в автобусе.
Требуется определить общие затраты времени всеми пассажирами на осуществление поездок по маршруту за расчётный период времени.
Далее приводится описание процесса расчета показателей, характеризующих любой рассматриваемый вариант маршрута.
Решение задачи осуществляется в следующей последовательности.
1. Определение пассажирских потоков на перегонах маршрута
Эта операция осуществляется на основе данных, содержащихся в исходной таблице корреспонденции пассажиров между остановочными пунктами маршрута (при использовании для решения этой задачи информации о пассажирообмене остановочных пунктов, таблица корреспонденции пассажиров между остановочными пунктами маршрута составляется по методике, изложенной в разделе 5.3).
В результате обработки данных, содержащихся в таблице корреспонденции, определяются величины пассажирских потоков между всеми соседними пунктами маршрута. Расчеты проводятся раздельно для прямого и обратного направлений . маршрута.
Расчёт пассажирского потока по перегону маршрута между пунктами і и і+1 в прямом направлении (от пункта с меньшим номером к пункту с большим номером) осуществляется по формуле
Расчёт пассажирских потоков на перегонах маршрута может проводиться по методу, изложенному в статье автора [82].
На основе полученных данных обычно строится эпюра пассажирских потоков на маршруте, позволяющая в наглядной форме судить о величинах и неравномерности пассажирских потоков по перегонам и направлениям маршрута.
2. Определение величины максимального пассажирского потока
Для решения задач, связанных с определением потребности маршрута в подвижном составе, необходимы данные о максимальном пассажирском потоке на маршруте.
Перегон маршрута с таким значением пассажиропотока является лимитирующим при проведении расчётов, связанных с определением потребности в автобусах для работы на маршруте. При этом исходят из предположения, что если удастся обеспечить перевозку пассажиров на этом перегоне, то на других, имеющих меньшие величины пассажирских потоков, - тем более. Наибольшее значение пассажирского потока на перегоне маршрута называется максимальным пассажирским потоком маршрута и обозначается Птах. Эта величина используется в дальнейших расчетах.
3. Определение частоты движения автобусов по маршруту
Частота движения (R) соответствует количеству рейсов, которое должно быть выполнено на маршруте за расчётный период времени для того, чтобы перевезти всех пассажиров. Обычно частота движения определяется для периода времени продолжительностью 1 ч.
Число пассажиров, перевозимых автобусами по маршруту за расчётный период времени (G06) рассчитывается по формуле GO6 = ZK\J (3.4) І=І j=i где і, j,..., n - остановочные пункты маршрута, Кц - величина корреспонденции пассажиров между пунктами і и j рассматриваемого маршрута.
5. Расчёт продолжительности оборотного рейса автобуса
Затраты времени на совершение автобусом оборотного рейса по маршруту зависят от: - суммарной протяженности маршрута в прямом и обратном направлениях, - средней технической скорости автобуса по маршруту (без учета технологических операций, выполняемых при совершении остановки), - общего количества остановочных пунктов на маршруте в прямом и обратном направлениях, - затрат времени на выполнение технологических операций по остановке автобуса в одном промежуточном пункте, - затрат времени на стоянку автобуса в каждом конечном пункте маршрута, - количества пассажиров, входящих в автобус и выходящих из него в каждом остановочном пункте маршрута (то есть от объёма перевозок пассажиров по маршруту) при выполнении одного оборотного рейса, - числа дверей в автобусе, - конструктивных особенностей автобуса, влияющих на техническую скорость его движения, быстроту осуществления пассажирообмена на остановках, - затрат времени на совершение одной посадки (или высадки) одного пассажи
Расчет продолжительности оборотного рейса (top) автобуса по маршруту проводится по формуле L + L 2 G06 top = + tro-(n-2) + tA + tB + tnB- (3.5) VT 60-AaR где L , L - протяженность маршрута, соответственно, в прямом и обратном направлениях, км, VT - средняя техническая скорость автобуса по маршруту, км/ч, tro - затраты времени на выполнение технологических операций, связанных с осуществлением остановки автобуса в одном пункте, мин, tA - затраты времени на стоянку автобуса в конечном пункте А, мин, tB - затраты времени на стоянку автобуса в конечном пункте Б, мин, tnB - затраты времени на совершение одной посадки или одной высадки пассажира, сек,
Да - количество дверей в автобусе, 60 - коэффициент перевода секунд в минуты. Учитывая незначительность (максимум несколько секунд при продолжительности оборотного рейса, измеряемой десятками минут) расхождений значений величин времени на технологические операции, связанных с остановками автобуса в различных остановочных пунктах, можно принять продолжительность этих операций одинаковой для всех остановочных пунктов маршрута.
Расчет показателей, характеризующих укороченный маршрут
Одной из задач, решаемых при открытии укороченного маршрута, является определение потребного количества автобусов для работы на укороченном маршруте. Основной целью решения задачи является достижение рационального распределения подвижного состава между укороченным и основным маршрутами.
Ниже рассматривается вариант задачи, при котором заранее задан укороченный маршрут. В процессе расчётов требуется проверить целесообразность функционирования этого маршрута. Исходя из такой постановки задачи необходимо сравнить между собой два варианта.
Вариант 1. Перевозка пассажиров осуществляется подвижным составом только по одному основному маршруту.
Вариант 2. Перевозка пассажиров осуществляется по основному и заданному укороченному маршрутам.
Расчёт показателей, характеризующих каждый из сравниваемых вариантов, проводится по одной и той же методике, в следующей последовательности.
1. Осуществляется распределение пассажиропотоков между маршрутами.
После установления варианта трассы укороченного маршрута необходимо произвести распределение пассажирских потоков между основным и укороченным маршрутами. Исходными данными для этого служат корреспонденции пассажиров между остановочными пунктами исходного маршрута. При решении этой задачи предлагается учитывать ряд допущений, установленных на основе изучения литературных источников, опроса пассажиров, личного опыта автора как пассажира и разработчика задач по маршрутизации перевозок пассажиров.
При создании любой модели приходится ориентироваться только на определяющие характеристики объекта, для которого разрабатывается модель. Если бы удалось учесть все характеристики, то это была бы не модель, а был бы сам объект, для которого предполагалось создать модель. Чем меньше допущений, тем сложнее решить задачу. Чем больше допущений, тем задачу решить легче, но возможна ситуация, при которой полученный результат будет далек от реальной действительности. К установлению допущений нужно подходить осторожно.
В процессе моделирования учитывают различного рода допущения, которые позволяют сделать реальным создание нужной модели. Без допущений невозможна разработка математических моделей различных производственных процессов, в том числе и транспортных. Допущения должны быть такими, чтобы обеспечивались, во-первых, максимально возможная близость модели к объекту и, во-вторых, возможность её реализации. Модель должна максимально соответствовать объекту и обладать возможностями для реализации. При разработке модели важно установить и учесть в ней решающие факторы, а второстепенные опустить.
При решении данной задачи принимается несколько допущений.
Первое допущение. Пассажиры, имеющие возможность совершения своих поездок на автобусах основного и укороченного маршрутов, распределяются между этими маршрутами поровну.
На практике распределение пассажиров осуществляется пропорционально числу выполняемых рейсов, а не в соответствии с количеством маршрутов. Но на первом этапе расчётов нет возможности установления количества рейсов на этих маршрутах, так как их число, в свою очередь, зависит от числа пассажиров, пользующихся каждым маршрутом в отдельности. Получается как бы "замкнутый круг": количество рейсов зависит от объёма перевозок, а объём перевозок зависит от количества рейсов. Чтобы порвать этот "замкнутый круг" предлагается на первом этапе расчётов делить количество перевозимых пассажиров поровну между маршрутами. На последующих этапах решения задачи, когда уже будет известен вариант распределения автобусов и рейсов между маршрутами, можно скорректировать это решение.
Второе допущение. Величина статического коэффициента наполнения подвижного состава на наиболее пассажиронапряженном участке любого маршрута принимается равным 1,0. Эта величина используется в расчётах при определении количества подвижного состава, необходимого для работы на маршрутах.
Третье допущение. Пассажиры, выезжающие за пределы действия укороченного маршрута, не совершают передвижений с пересадками. Например не учитывается возможность такого варианта поездки, при котором пассажиры сначала едут на автобусе укороченного маршрута а потом пересаживаются на автобус основного маршрута.
Четвертое допущение. Время ожидания начала поездки не влияет на количество пассажиров, совершающих свои передвижения. Заданные значения корреспонденции пассажиров между остановочными пунктами остаются постоянными для каждого варианта решения задачи.
Основным результатом решения на данном этапе расчётов является получение двух таблиц корреспонденции - для основного и укороченного маршрутов. Суммарное значение величин корреспонденции между одними и теми же пунктами этих таблиц совпадает со значением корреспонденции между теми же пунктами для исходного варианта маршрута.
