Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Показатели работы городского пассажирского транспорта 11
1.1 Анализ сложившейся ситуации на пассажирском транспорте 11
1.1.1 Функционирование городского пассажирского транспорта в современных условиях в Российской Федерации 11
1.1.2 Анализ системы городского пассажирского транспорта в г. Орле 12
1.2 Методы обследования пассажиропотоков на пассажирском транспорте 21
1.3 Показатели обслуживания населения пассажирским транспортом 29
Выводы по первой главе 34
ГЛАВА 2. Разработка научно-методических подходов оптимизации маршрутной сети пассажрского транспорта в городе 35
2.1 Выбор оптимальных маршрутов городского пассажирского транспорта общего пользования 35
2.1.1 Целевая функция 3 5
2.1.2 Формирование ограничений 39
2.1.3 Выбор оптимальных маршрутов 41
2.2 Распределение различных категорий граждан по видам городского 46
общественного транспорта
Выводы по второй главе 51
ГЛАВА 3. Обследование пассажиропотоков городского пассажирского транспорта общего пользования
3.1 Выбор методов обследования пассажиропотоков 52
3.2 Этапы проведения обследования пассажиропотоков 59
3.3 Проведение анкетного обследования пассажиропотоков 61
3.4 Проведение обследования пассажиропотоков табличным методом 62
3.5 Проведение обследования пассажиропотоков глазомерным методом з
3.6 Обработка и анализ материалов статистического обследования 63
3.6.1 Разработка программного обеспечения для автоматизированной обработки результатов обследования пассажиропотоков
3.6.2 Результаты анкетного обследования 63
3.6.3 Обследование пассажиропотоков глазомерным и табличным методами 71
Выводы по третьей главе 78
ГЛАВА 4. Расчет оптимальной маршрутной сети для обслуживания городских пассажирских перевозок в г. Орле 80
4.1 Формирование реестра микрорайонов г. Орла 80
4.2 Формирование реестра остановочных пунктов 84
4.3 Назначение подвижного состава 86
4.4 Задание волевых маршрутов 89
4.5 Расчет маршрутной транспортной сети г. Орла 90
4.5.1 Расчет маршрутов троллейбусов
4.5.2. Расчет маршрутов трамваев 93
4.5.3. Расчет маршрутов автобусов 94
Выводы по четвертой главе 108
ГЛАВА 5. Технико-экономическая оценка результатов работы 109
5.1 Оценка технико-экономических показателей оптимизированной 109
маршрутной сети
Выводы по пятой главе 113
Заключение 114
Основные выводы и результаты 109
Библиографический список
- Функционирование городского пассажирского транспорта в современных условиях в Российской Федерации
- Выбор оптимальных маршрутов
- Проведение анкетного обследования пассажиропотоков
- Назначение подвижного состава
Введение к работе
Актуальность темы исследования. В настоящее время в большинстве городов Российской Федерации существует тенденция увеличения количества индивидуальных транспортных средств у населения, что влечет к увеличению нагрузки на улично-дорожную сеть (УДС), ухудшению экологической обстановки, снижению безопасности дорожного движения. В данной ситуации выходом является повышение привлекательности для городского населения маршрутного пассажирского транспорта.
В последнее время наблюдается тенденция ухудшения качества перевозок на городском пассажирском транспорте общего пользования (ГПТОП). Ее основными причинами являются: снижение спроса на использование городского маршрутного транспорта, конкуренция между операторами перевозок, старение и отсутствие возможности обновления парка транспортных средств (ТС).
К главным недостаткам существующей структуры транспортного обслуживания населения на ГПТОП можно отнести: низкое качество и неэффективная работа операторов перевозок; нерациональное формирование маршрутной транспортной сети; снижение уровня безопасности при перевозке пассажиров; неэффективная координация работы операторов перевозок.
Наибольший вклад в исследование проблем функционирования маршрутных сетей городов внесли следующие зарубежные и отечественные ученые: C. Brand, G.A. Currie, D. Habarda, K.R. Jacques, H. S. Levinson, Л.Б. Миротин, А.В. Вельможин, М.Е. Антошвили, Б.Л. Геронимус, М.Р. Якимов, Л.Б. Зырянов, Д.Б. Ефименко, В.А. Корчагин и др. Проблемами качества пассажирских перевозок посвящены труды: J. Cibulka, В.А. Гудков, И.В. Спирин. Однако, остаются недостаточно проработанными вопросы формирования маршрутной транспортной сети в условиях конкуренции операторов перевозок. Предлагаемые научно-методические подходы должны обобщить методы по обследованию пассажиропотоков, формированию маршрутной транспортной сети города, расчета необходимого вида и количества подвижного состава (ПС), формированию перечня льготных маршрутов.
Степень ее разработанности. Известные из научной литературы результаты теоретико-прикладных исследований по вопросам повышения эффективности работы системы ГПТОП не в полной мере отвечают сегодняшним «вызовам» функционирования рынка пассажирских перевозок на современном этапе развития экономики, недостаточно проработаны вопросы оптимизации маршрутной сети и обслуживания льготных категорий граждан на городском пассажирском транспорте. Эти проблемы изучены неполностью и на сегодняшний день не соответствуют реальным потребностям российской экономики.
Отсутствие теоретико-методических подходов оптимизации маршрутной сети пассажирского транспорта с учетом рационального распределения льготных маршрутов требует постановки и решения научной задачи.
Цель диссертационной работы - оптимизация маршрутной транспортной сети, с учетом рационального распределения льготных маршрутов.
Для достижения указанной цели в работе поставлены следующие задачи:
выполнить анализ существующих методик обследования пассажиропотоков;
разработать научно-методические подходы расчета оптимальной маршрутной сети города с учетом рационального распределения льготных маршрутов;
выполнить комплексное исследование пассажиропотоков в г. Орле;
апробировать предложенные теоретико -методические подходы расчета оптимальной маршрутной транспортной сети в г. Орле;
определить технико-экономические показатели оптимизированной маршрутной транспортной сети.
Объектом исследования является система городского пассажирского транспорта.
Предметом исследования является оптимизация маршрутной сети городского пассажирского транспорта.
Научную новизну составляют:
разработанная целевая функция оптимизации маршрутной транспортной сети ГПТОП, позволяющая организовать работу пассажирского транспорта с минимальными затратами времени на подход к остановочному пункту, ожидание транспортного средства, передвижение в подвижном составе, осуществление пересадки, в том числе на передвижение пассажиров пешим ходом между остановочными пунктами;
научно-методические подходы и модель распределения пассажиров с учетом различных льготных категорий граждан по виду маршрутов;
вероятностный подход для определения частоты использования льготы пассажирами.
Положения, выносимые на защиту:
целевая функция оптимизации маршрутной транспортной сети ГПТОП;
научно-методические подходы и модель распределения пассажиров с учетом различных льготных категорий граждан по виду маршрутов;
результаты обследования пассажиропотоков и разработанный реестр городского пассажирского транспорта в г. Орле;
технико-экономические показатели функционирования оптимизированной маршрутной транспортной сети г. Орла.
Теоретическая значимость работы. Полученные новые результаты в виде совокупности теоретико-методических подходов, модели, алгоритмов вносят существенный вклад в теорию и практику организации городских пассажирских перевозок по наиболее эффективному социально-экономическому варианту решения важных транспортных задач. Созданы научно-методические подходы оптимизации маршрутной сети городского пассажирского транспорта с учетом рационального распределения льготных маршрутов для улучшения транспортного обслуживания населения.
Практическая значимость. Предлагаемые в работе научно-методические подходы могут быть использованы работниками областных управлений и городских департаментов транспорта при формировании маршрутных транспортных сетей пассажирских перевозок; для обоснования выбора рационального управля-
ющего решения и поиска путей повышения эффективности работы подвижного состава.
Теоретико-методические подходы оптимизации маршрутной сети городского пассажирского транспорта служат научной основой для повышения эффективности работы пассажирского транспорта.
Методология и методы исследования. Исследование проведено путем формирования новых научно-методических подходов и научной аргументации предложений на основе многочисленных трудов отечественных и зарубежных ученых в области организации пассажирских перевозок. Методы исследования: математический анализ, динамическое программирование, математическая статистика, математическое моделирование.
Апробация и реализация результатов работы. Основные результаты исследований доложены на 2-ой Международной научно-практической интернет-конференции «Актуальные вопросы инновационного развития транспортного комплекса» (г. Орел); Международной научно-практической конференции «Наука 2012: Итоги, перспективы» (г. Москва); 3-ей Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы инновационного развития транспортного комплекса» (г. Орел); 4-ой Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы инновационного развития транспортного комплекса» (г. Орел), Молодёжной Международной научно-практической конференции «Молодые учёные - альтернативной транспортной энергетике» (г. Воронеж), Международной научно-практической конференции «Информационные технологии и инновации на транспорте» (г. Орел); Smart cities symposium Prague 2015 (Чехия, г. Прага); заседаниях кафедры «Сервис и ремонт машин», 2012 – 2015 гг.; заседаниях межведомственной комиссии по безопасности г. Орла, 2012 – 2014 гг.
Значимость результатов исследования подтверждается тем фактом, что основные теоретические положения, научные и практические результаты, математические модели и научно-методические подходы оптимизации использовались при решении важных проблем в ходе выполнения хоздоговорных работ по заказу администрации г. Орла: «Обследование пассажиропотока на автотранспорте общего пользования в городе Орле, оценка перспектив развития маршрутной сети на 2011 г. и плановый до 2015 г., анализ эффективности работы и взаимодействия различных видов транспорта общего пользования»; «Разработка технико-экономического обоснования введения новых маршрутов в г. Орле»; «Исследование развития транспортного обслуживания микрорайона «Новая Ботаника» муниципального образования «город «Орел» до 2016 года»; «Обследование пассажиропотока по сезонным маршрутам для проезда жителей города Орла к садово-дачным массивам».
Основные теоретико-методические подходы внедрены в процесс формирования оптимальной транспортной сети ГПТОП в г. Орле.
Полученные результаты диссертации используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Госуниверситет - УНПК» (ФГБОУ ВО «Приокский государственный университет») при изучении дисциплины «Пассажирские перевозки».
Достоверность результатов. Обоснованность и достоверность выносимых на защиту научно-методических подходов и выводов, обеспечивается принятой методологией исследования, включающей в себя современные научные методы, апробацией при обсуждении результатов диссертационной работы на международных научно-практических конференциях. Это позволило обеспечить репрезентативность, доказательность и обоснованность разработанных подходов и полученных результатов.
Достоверность теоретико-методических подходов и выводов диссертационной работы подтверждена положительными результатами их использования при выполнении хоздоговорных исследований и внедрения в практическую деятельность, отмеченных в подразделе «Апробация и реализация результатов работы».
Публикации. По результатам диссертации опубликованы 13 публикаций, в том числе в изданиях из «Перечня рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук» ВАК Минобрнауки – 7 работ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и выводов по работе, изложена на 127 страницах машинописного текста, включает 24 таблицы, 48 рисунков, источников литературы из 120-ти наименований, 5-и приложений на 14 страницах.
Функционирование городского пассажирского транспорта в современных условиях в Российской Федерации
Данный перечень вопросов называется основным и был сформирован НИИАТом в 1967 г. в целях экономии времени и снижения трудоемкости автоматизированной обработки полученной информации. В настоящее время производительность компьютеров значительно возросла, и способ написания программ для обработки результатов стал намного проще, поэтому современные анкеты включают в себя более обширный список вопросов.
Цель проведения анкетного обследования - получение фактических транспортных корреспонденции между различными частями города, т.е. основной информации, необходимой для формирования новых маршрутов и выбора подвижного состава [4, 5, 45, 54, 60, 82, 83]. Но, благодаря возможности включения в анкету дополнительных вопросов можно, получить данные, например, о качестве обслуживания населения городским пассажирским транспортом, о социальной структуре пассажиров, о предпочтениях к выбору подвижного состава и т.
Главным недостатком данного метода является высокая трудоемкость сбора и обработки информации.
Талонный метод обследования [4, 5, 45, 54, 60, 82, 83] заключается заполнении специальных талонов. При посадке в маршрутное транспортное средство пассажир получает талон, в котором указывается остановочный пункт начала поездки. По окончании поездки талон возвращается, на нем указывается конечный остановочный пункт. Совершаемые пересадки фиксируются с помощью талонов иной формы, где предусмотрено поле для отметок пересадки. Талонный метод, как и анкетный, способен получить информацию о межрайонных корреспонденциях жителей и пассажиропотоках на маршруте. К недостаткам относится высокая трудоемкость процесса [4, 5, 82, 83].
Табличный метод обследования [4, 5, 10, 11, 45, 54, 60, 82, 83] основывается на заполнении специальных таблиц учетчиками. Учетчик может исследовать пассажиропотоки, находясь непосредственно в салоне маршрутного транспортного средства или на остановочном пункте [10, 11, 44, 69, 82, 83].
При обследовании в салоне, учетчики располагаются таким образом, чтобы их обзор позволял фиксировать входящих/выходящих пассажиров на всех ОП маршрута движения. Учетчики закрепляются по одному человеку на каждую дверь МТС. Процесс исследования пассажиропотоков заключается в фиксации в таблице числа вошедших/вышедших пассажиров на всех ОП во время движения маршрутного транспортного средства, для каждого рейса в прямом и обратном направлениях. Таблицы для заполнения готовятся заранее, для каждого маршрута используется своя таблица с уже заполненными остановочными пунктами в прямом и обратном направлениях. Это делается с целью экономии времени учетчиков.
Обследование табличным методом на остановочных пунктах, происходит аналогично, учетчик фиксирует количество вошедших и вышедших пассажиров в разрезе маршрутов. Трудоемкость табличного обследования меньше, чем у анкетного и талонного [4,5,82,83]. Опросный метод заключается в опросе входящих пассажиров [4, 5, 10, 11, 44, 54, 60, 69, 82, 83] при движении в салоне маршрутного транспортного средства о пунктах начала и окончания поездки. Результат, получают путем суммирования ответов. Данный метод, как правило, используется для корректировки маршрутов. Недостатком метода так же является высокая трудоемкость получения и обработки информации.
Отчетно-статистический метод обследования заключается в анализе статистической информации [10, 11, 30, 31, 44, 54, 60, 69, 82, 83, 109], такой как, количество проданных талонов на проезд, количество проданных проездных билетов и т.д. Данный метод характеризуется относительной простотой и минимальными финансовыми затратами на проведение, однако, полученная информация бывает неполной, например, из-за лиц, которые, по каким-либо причинам не воспользовались талоном на проезд [82, 83]. Так же могут возникнуть проблемы при определении количества поездок по проездным билетам в случае, когда факт поездки не фиксируется автоматизированной системой оплаты проезда.
Визуальный метод обследования [11, 30, 31, 44, 54, 60, 82, 83, 109] пассажирских перевозок является оперативным методом, суть которого заключается в визуальной оценке учетчиками, закрепленными за остановочными пунктами, наполнения салона транспортного средства. Данный метод позволяет, довольно быстро получить информацию о пассажиропотоках на маршрутах, наполняемости транспортных средств [60, 82, 83, 109] и др.
К разновидностям данного метода относят глазомерный метод и силуэтный метод [82, 83]. Обследование глазомерным методом осуществляется учетчиками на остановочных пунктах путем ориентировочной оценки наполняемости транспортного средства и подсчета количества входящих и выходящих пассажиров, или с помощью системы баллов [82, 83]. Силуэтная форма обследования заключается в определении количества пассажиров по специально разработанным трафаретам. Учетчик сравнивает наполнение транспортного средства с имеющимися у него трафаретами, подбирает наиболее подходящий и фиксирует приблизительное количество пассажиров по данному трафарету [10, 58,60,82,83,91,92].
Данный метод характеризуется сравнительно низким уровнем точности и достоверности полученных данных, однако, могут возникнуть проблемы при определении наполняемости салона транспортных средств, имеющих наружную рекламу, которая может мешать визуальной оценке учетчиками.
Автоматизированные методы [44, 45, 58, 60, 82, 83, 91, 92] обеспечивают сбор и обработку данных с помощью специальных устройств и приспособлений. К ним относятся: контактные, неконтактные, косвенные и комбинированные [82, 83].
Контактные методы предназначены для получения показателей пассажиропотоков с помощью непосредственного контакта с пассажиром [44, 45, 58, 60, 82, 83]. Наиболее известный способ определения величины пассажиропотока контактным методом - специальные табло с кнопками. Каждая кнопка соответствует маршруту городского пассажирского транспорта. Пассажир предоставляет информацию о желаемом перемещении нажатием необходимой кнопки. По количеству поступивших требований можно определить потребность в подвижном составе, необходимые интервалы движения и т.д. Как правило, данные устройства располагают на крупных предприятиях и организациях (театры, музеи, заводы и т.д.). Так же, к контактным методам можно отнести определение количества вошедших/вышедших пассажиров, с помощью специальных датчиков электрических импульсов, располагаемых на ступеньках транспортных средств [44, 45, 82, 83]. При взаимодействии пассажира со ступеньками транспортного средства, по последовательности контакта можно определить совершает человек посадку или высадку. К недостаткам данной системы можно отнести затрудненность определения пассажиропотоков в «часы пик», когда, например, на ступеньки наступает сразу несколько человек, или при высоком наполнении салона транспортного средства, пассажирам, находящимся у дверей, приходится выходить, чтобы выпустить выходящих на остановочном пункте.
Выбор оптимальных маршрутов
После выполнения всех этапов, описанных выше, необходимо провести учет перевезенных пассажиров и задействованных единиц МТС. Количество перевезенных пассажиров вычитается из матрицы межрайонных парных корреспонденции в соответствии с пунктами, с которых были перевезены пассажиры. Откорректированная матрица станет основой для оптимизации на следующем этапе. Учет использованного подвижного состава осуществляется путем вычитания закрепленных МТС из полного перечня транспортных средств, находящихся в наличии для обслуживания населения.
Расчет последующих маршрутов осуществляется аналогичным образом: выбирается МТС, характеризующееся максимальной категорией вместимости, фиксируется новое состояние перечня доступных транспортных средств. Выбирается из рассчитанных маршрутов тот маршрут, путь следования которого является самым протяженным. В случае, когда по выполнении всех расчетов остаются незадействованные МТС и неперезенные пассажиры, осуществляется назначение участковых маршрутов. Проверка участковых маршрутов производится исходя из условия соответствия ограничению на интервалы движения Ik min Ik Ik max. Данной проверке подвергаются все участковые маршруты, отличные от сквозных, путь следования которых затрагивает микрорайоны, не обслуживаемые уже назначенными маршрутами, т.е. отрывающие альтернативное сообщение. Может случится ситуация, при которой, при обслуживании какого-либо микрорайона, только участковыми маршрутами, ни один из них не будет удовлетворят критерию 1к min Ik Ik max. В данном
случае необходимо добавить в исходную схему один маршрут с минимальным интервалом. Нарушение ограничения по интервалам движения необходимо для того, чтобы все микрорайоны обслуживались пассажирским транспортом [12].
Дополнительные сквозные маршруты принимают участие, если они имеют один и более микрорайонов, не задействованных в основной схеме [12]. Данные маршруты так же проверяются на условие выполнения ограничения по интервалам движения Ik min Ik Ik max. Для данных маршрутов необходимо рассчитать количество пассажиров, которые могут использовать только данный маршрут, а так же пассажиров, которые могут воспользоваться данным маршрутом при отсутствии альтернативы. Очередность проверки состоит в расчете дополнительных маршрутов по степени убывания их протяженности, начиная с самого длинного [12].
Интервал движения МТС на маршруте в прямом направлении определяется по формуле [12]: ГТ1 1=Чт расч , (2.13) где: PtJ - количество пассажиров, осуществляющих передвижение из микрорайона / до микрорайона , принадлежащих данному маршруту, чел.; Рп - количество пассажиров, не осуществляющих поездку на данном маршруте по причине отсутствия других дополнительных маршрутов, чел. После выполнения расчетов необходимо рассчитать суммарные затраты времени в соответствии с целевой функцией (2.3). Назначение дополнительных маршрутов обеспечивает сокращение затрат времени за счет уменьшения числа пересадок. Однако, увеличение числа маршрутов увеличивает время ожидания МТС на остановочных пунктах. Расчет каждого нового варианта маршрута происходит по схеме, описанной выше, но с учетом изменения количества перевезенных пассажиров и уменьшения количества МТС. Следует отметить, что на каждом этапе рассчитывается только один дополнительный маршрут.
При появлении нового расчетного варианта схемы, характеризующегося наименьшим показателем функции (2.3), сопровождается назначением его в виде основной маршрутной сети. Выполнение расчетов каждый раз сопровождается сравнением новой маршрутной сети с основным вариантом, происходит удаление всех участковых маршрутов, которые полностью совпадают с элементами сквозных маршрутов, в случае их отсутствия принимается окончательная форма маршрутной сети.
В большинстве городов РФ городской общественный транспорт общего пользования делится на два вида: предлагающий льготы определенным категориям граждан и, соответственно, без льгот. Категории льготников и соответствующие льготы могут быть разными: их состав определяют федеральные, региональные и муниципальные органы власти. Льгота может представляться в виде бесплатного проезда или частичной оплате проезда. За основу модели распределения пассажиров в зависимости от их принадлежности от их льготной категории взята равновесная модель теории игр, предложенная М.Е. Корягиным [39].
В основе разработанной модели использовано следующее положение (Рисунок 2.3): пассажиры, не имеющие льготного права на проезд в городском общественном транспорте, используют, в равной степени, как льготные, так и нельготные маршруты. Выбор, как правило, зависит от того, какой вид общественного транспорта прибудет на остановочный пункт первым. В свою очередь, льготные категории граждан делают выбор из расчета запаса времени, т.е., если пассажир обладает достаточным запасом времени, то он будет ожидать маршрутное транспортное средство, осуществляющее перевозку пассажиров по льготным проездным билетам [47, 50]. В противном случае, пассажир воспользуется нельготным маршрутом. Поэтому, выбор характеризуется вероятностью или частотой использования. Следует отметить, что частота использования нельготных маршрутов у различных категорий льготных пассажиров может отличаться.
Проведение анкетного обследования пассажиропотоков
Постоянное развитие города, появление новых центров притяжения пассажиров требует проведения дополнительных выборочных обследований пассажиропотоков с целью корректировки реестра маршрутов. Так для совершенствования транспортного обслуживания населения города Орла были обследованы микрорайон «Выгонка» и микрорайон «Новая Ботаника». Данные исследования проводились анкетным методом, путем опроса населения на остановочных пунктах.
Для корректировки реестра сезонных садово-дачных маршрутов проводилось обследование пассажиропотоков табличным методом [48, 70] путем подсчета учетчиком входящих и выходящих пассажиров непосредственно в салоне транспортного средства, один учетчик на каждую дверь.
В рамках обследования пассажиропотоков был разработан бланк анкеты, включающий в себя вопросы, направленные на получение данных о передвижениях населения города Орла в разрезе различных льготных и нельготных категорий граждан: Для обследования пассажиропотоков табличным методом были разработаны бланки таблиц (Приложение), которые включают в себя следующие поля: вид ТС, № выхода, бортовой номер ТС, № двери, фамилия учетчика, группа, а так же таблицу, в которую вносятся значения входящих и выходящих пассажиров на каждом остановочному пункте маршрута, с учетом времени.
Для облегчения работы учетчиков на маршруте, бланки таблиц разработаны для каждого маршрута в отдельности и уже имеют перечень всех остановочных пунктов маршрута в прямом и обратном направлениях. Данный факт экономит время на заполнение таблицы учетчиком, а именно: отпадает необходимость вписывать название остановочного пункта, исключает неточности в названии остановочных пунктов, указывается номер первого и последнего проданного билета для каждого рейса.
Разработка программного обеспечения для автоматизированной обработки результатов обследования пассажиропотоков Процесс обработки результатов обследования пассажиропотоков осуществлялся с помощью разработанной базы данных для автоматизированного получения результатов рабочей группой.
Для обработки и анализа полученной информации рабочей группой по проведению обследования пассажиропотоков была создана специальная группа из состава работников и студентов Института транспорта.
Для обработки и анализа информации, полученной в ходе обследования пассажиропотоков, была разработана система баз данных (рисунок 3.3).
База данных разработана в среде системы управления базами данных (СУБД) MS Access, так как в нее заложены все необходимые средства для обработки и управления данными. В состав СУБД входят средства управления таблицами, запросами, формами, отчетами, макросами и модулями как самостоятельными объектами, хранящимися в одном файле базы данных (расширение .mdb) [1, 14, 41, 42, 56, 86].
В структуру базы данных «Анкета.тсИэ» входят 3 связанных таблицы: «анкета», «улицы», «остановки». Таблицы «улицы» и «остановки» являются таблицами нулевого уровня, так как данные в них не зависят от данных других таблиц и содержат справочную информацию. Таблица «анкета» является таблицей первого уровня, так как данные в ней зависят от данных таблиц нулевого уровня («улицы», «остановки»). Связь между полями таблиц осуществлена по схеме «один ко многим» (рисунок 3.4).
В результате исследования передвижений различных категорий граждан и пассажиропотоков на маршрутах общественного транспорта были определены рекомендуемые нормативные показатели, которые могут применяться для формирования научно-исследовательских отчетов о функционировании системы городского пассажирского транспорта в г. Орле. Расчет показателя среднедневного числа передвижений KtJ одного пассажира z-й категории с помощью 7-го вида городского пассажирского осуществлялся по формуле [40, 59, 68, 96]: Данная зависимость позволяет получить значения среднедневного числа поездок различных категорий граждан, принявших участие в анкетном исследовании транспортной подвижности, в разрезе всех видов ГПТОП в г. Орле.
Натурными обследованиями транспортной подвижности населения г. Орла во внутригородских сообщениях, выполненными анкетным методом установлено, что пассажиры, имеющие право на льготный проезд и пользующиеся проездными билетами установленного образца, выполняют, в зависимости от категории льгот, в среднем за день число поездок, указанное в таблице 3.2.
Троллейбус 039, маршрут №5, рейс №2, обратное направление Автоматизированная обработка полученных результатов обследования пассажиропотоков позволяет сократить трудоемкость и продолжительность получения результатов [3, 16, 62, 77, 79, 80, 102]. Полученные данные служат для определения: «часов пик» на каждом маршруте; изменения пассажиропотоков на маршрутах; показателей функционирования ОП, наполняемости салона маршрутных транспортных средств. Из рисунка 3.16 видно, что часы пик на остановочном пункте «Трудовые резервы (Дворец спорта)» наблюдаются в интервалы времени 8:00 - 10:00 (вошедшие пассажиры - 893 человек, вышедшие - 272) и 15:00 - 17:00 (вошедшие пассажиры - 359 человек, вышедшие - 134). За интервал времени 8:00 - 10:00 через остановочный пункт прошло 209 маршрутных транспортных средств (таблица 3.5).
Назначение подвижного состава
При формировании оптимального реестра маршрутов городского пассажирского транспорта в конкретном населенном пункте может возникнуть необходимость в обеспечении транспортного сообщения определенным категориям граждан; организация маршрутов с у четом требований экологии или же просто оставить в реестре, так называемые, «исторические маршруты», т.е. маршруты, существующие уже давно в городе, и замена которых нежелательна для населения и администрации. В таких случаях используют волевые маршруты, которые по умолчанию вносятся в новую маршрутную сеть.
Использование волевых маршрутов является вмешательством в процесс поэтапной оптимизации городского транспорта. Это, как правило, ведет к ухудшению результатов оптимизации с точки зрения математики, хотя и имеет логически обусловленные причины, очевидные с позиции здравого смысла [54].
Выбор маршрутов волевым способом заключается в назначении пунктов, через которые будет проходить данный маршрут. Существует несколько ситуаций по распределению подвижного состава.
Так, если есть необходимость в назначении марки и количества транспортных средств на конкретном волевом маршруте, то это необходимо сделать до начала расчета. В случае же, когда необходимо только закрепить путь следования на маршруте, то выбор подвижного состава будет проходить в результате расчета вместе с остальными расчетными маршрутами.
Для оптимизации маршрутной транспортной сети городского пассажирского транспорта в качестве волевых маршрутов были выбраны маршруты троллейбусов и трамваев без учета закрепления за ними подвижного состава (таблица 4.2). Выбор данных маршрутов для составления перечня волевых маршрутов обуславливается результатами обследования пассажиропотоков, проведенных анкетным методом. Значительная часть анкетируемых негативно относятся к изменению маршрутов движения троллейбусов и трамваев.
Одним из возможных негативных последствий ввода волевых маршрутов является тот факт, что на некоторых участках пути, коэффициент наполнения подвижного состава может не достигать удовлетворительного значения, и иметь очень малое значение.
Решение задачи оптимизации сводится к определению наилучшего варианта из множества перспективных на основе достижения экстремального значения критерия оптимальности. Цель оптимизации заключается в достижении максимально возможного качества обслуживания пассажиров, имеющимся парком подвижного состава, закрепленным за маршрутами.
В зависимости от корреспонденции пассажиров определяются интервалы движения на маршрутах, позволяющие осуществлять перевозку пассажиров, характеризуемую минимальными затратами времени и эффективным использованием маршрутных транспортных средств. Оптимизация на основе динамического программирования позволяет производить расчеты по принципу многошаговых поэтапных вычислений.
Несмотря на то, что маршруты троллейбусов были назначены волевым способом, осталась нерешенной задача определения необходимого подвижного состава и интервалов движения.
Все маршруты троллейбусов носят социально-значимый статус. 4.5.2. Расчет маршрутов трамваев Маршруты трамваев, так же как и маршруты троллейбусов, были назначены волевым способом, но осталась нерешенной задачаопределения необходимого подвижного состава и интервалов движения. 64 Железнодорожный вокзал - дачный массив у д.Троицкое 23,5 65 1-я Посадская - дачи Ступишино 24,7 Подвижной состав представлен более 25 моделями автобусов, различной вместимостью. Для упрощения оптимизации была принята следующая классификация автобусов в зависимости от максимального количества мест для перевозки пассажиров:
Следует отметить, что для формирования оптимальной сети маршрутов ГПТОП формального расчета, как правило, не достаточно. Неизбежно приходиться считаться с привычками и настроения пассажиров, с набором ограничений. Поэтому полученная схема является базисом для формирования окончательной маршрутной транспортной сети ГПТОП. При этом следует помнить, что все вносимые корректировки в полученный оптимальный вариант ведет, как правило, к увеличению времени передвижения пассажиров.
Новую маршрутную транспортную сеть следует вводить в эксплуатацию поэтапно, в виду того, что резкое одновременное изменение даже нескольких маршрутов может создать значительные неудобства для пассажиров.
Результаты проведенных исследований направлены на решение вопросов, связанных с повышением эффективности функционирования ГПТОП. Введение новой сети маршрутов направлено на повышение качества обслуживания пассажиров за счет снижения затрат времени проезда в маршрутном транспортном средстве, времени на ожидание и пересадки, адаптации интервалов движения под потребности передвижения населения. Модель выбора транспортного средства льготными категориями граждан позволила составить реестр маршрутов, предоставляющих льготы на проезд.
В качестве определения эффективности выполненных расчетов предлагается провести сравнение основных технико-экономических показателей схем организации перевозок до и после оптимизации.
Важным показателем городского пассажирского транспорта является средняя длина маршрута 1т. Расчет данной величины осуществляется по маршрутным сетям разных видов транспорта в соответствии с эксплуатационной скоростью по формуле [12, 105, 107]: