Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ функционирования маршрутных городских пассажирских транспортных сетей в современных экономических условиях 9
1.1. Анализ транспортного обслуживания населения 9
1.2. Анализ научных исследований в области организации городских пассажирских перевозок и снижения уровня загрузки УДС 25
1.3. Анализ научных работ в области прогнозирования, планирования и определения пассажиропотоков 30
2 Анализ закономерностей распределения транс портных и пассажирских потоков по элементам УДС города 41
2.1. Анализ и систематизация факторов, оказывающих влияние на уровень загрузки улично-дорожной сети 41
2.2. Определение расчетных пассажиропотоков по элементам УДС в течение суток 51
2.3. Анализ пропускной способности УДС 55
3. Разработка методики определения рациональных параметров маршрутной сети городского наземного пассажирского транспорта 63
3.1. Параметры маршрутной сети городского наземного пассажирского транспорта 63
3.2. Разработка математической модели минимизации числа пассажирских транспортных средств на маршруте 66
3.2. Алгоритм разработки маршрутной сети городского наземного пасса жирского транспорта 77
4. Реализация методических положений по обоснованию параметров маршрутной сети городского пассажирского транспорта 83
4.1. Реализация разработанной маршрутной сети для городов с различными схемами УДС 83
4.2 Определение пассажиропотоков и резервов пропускной способности участков УДС на примере города Магнитогорска 87
4.3. Реализация разработанной маршрутной сети для условий города Маг нитогорска 104
Заключение 118
Список использованных источников 121
Приложения 133
- Анализ научных исследований в области организации городских пассажирских перевозок и снижения уровня загрузки УДС
- Определение расчетных пассажиропотоков по элементам УДС в течение суток
- Разработка математической модели минимизации числа пассажирских транспортных средств на маршруте
- Определение пассажиропотоков и резервов пропускной способности участков УДС на примере города Магнитогорска
Введение к работе
Актуальность работы. За последние 10 лет в России наблюдается снижение качества транспортного обслуживания населения муниципальным городским пассажирским транспортом. Количество перевезенных пассажиров ежегодно сокращается (с 2000 по 2008 - в 2,6 раз). Вместе с тем интенсивно развивается городской коммерческий пассажирский транспорт, представленный автобусами малой вместимости, работающими в режиме маршрутных такси. Автобусы малой вместимости перевозят около 23% от общего пассажиропотока, а их доля в городском транспортном потоке составляет 35%. Растет уровень автомобилизации населения (рост автопарка составляет до 2 млн автомобилей в год). При этом протяженность улично-дорожной сети (УДС) увеличивается незначительно (до 0,5% в год) и сдерживается не только финансовыми возможностями, но и существующей планировкой и застройкой. Результатом рассогласованности развития городской транспортной инфраструктуры и потребностей в перевозках является снижение качества транспортного обслуживания населения и безопасности дорожного движения. Для большинства российских и зарубежных городов характерен высокий уровень загрузки УДС, который характеризуется значительной плотностью транспортных потоков и дорожными заторами.
Решению проблемы повышения качества и безопасности городских пассажирских перевозок посвящены труды многих российских и зарубежных ученых, в которых решаются задачи по организации городских транспортных потоков, повышению эффективности работы городского пассажирского транспорта, снижению негативного влияния коммерческого транспорта.
Компенсировать недостаточный уровень развития УДС возможно не только за счет технического и организационного регулирования транспортных потоков, но и путем разработки и реализации маршрутной сети городского наземного пассажирского транспорта, обеспечивающей разгрузку УДС и равномерное распределение транспортных потоков. Поэтому обоснование параметров маршрутной сети городского наземного пассажирского транспорта является актуальной научно-практической задачей, решение которой позволит значительно повысить уровень безопасности и качества городских пассажирских перевозок.
Цель работы: обоснование рациональных параметров маршрутной сети городского наземного пассажирского транспорта, обеспечивающих снижение уровня загрузки УДС и повышение качества городских пассажирских перевозок.
Основные задачи исследования:
анализ тенденций развития городского пассажирского транспорта, уровня автомобилизации населения, объемов городских пассажирских перевозок, а также степени роста и развития УДС в городах;
систематизация факторов, оказывающих существенное влияние на уровень загрузки УДС, и способов снижения данного уровня;
разработка математической модели минимизации числа пассажирских транспортных средств на маршруте, алгоритма и методики определения рацио-
нальных параметров маршрутной сети городского пассажирского транспорта как способа снижения уровня загрузки УДС;
- апробация разработанной методики для условий города Магнитогорска и
оценка эффективности ее применения для городов с различными схемами УДС.
Объектом исследования являются городские пассажирские перевозки.
Предметом исследования являются параметры маршрутной сети городских пассажирских перевозок.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечены репрезентативными выборками статистических данных, верификацией результатов экспериментов с использованием распространенных статистических критериев, новейших версий библиотек статистической обработки данных и оптимизации в программной среде MATLAB, согласованностью результатов моделирования и натурных наблюдений.
В качестве методов исследования в диссертационной работе используются: натурные наблюдения, статистический анализ, математическое моделирование, экспериментальные методы обследования пассажиропотока.
В своей работе автор опиралась на труды ученых в области организации пассажирских перевозок и оптимизации транспортного процесса: А.В. Вельмо-жина, В.А. Гудкова, С.Н. Корнилова, Л.Б. Миротина, А.Н. Рахмангулова; организации систем городского транспорта: О.Н. Ларина, П.В. Рушевского, Д.С. Самойлова, Э.А. Сафронова, И.В. Спирина и других.
Научную новизну работы составляют:
систематизация факторов, оказывающих влияние на уровень загрузки элементов УДС, а также способов снижения этого уровня;
математическая модель минимизации числа пассажирских транспортных средств на маршруте, учитывающая ограничение на пропускную способность элементов УДС и полное удовлетворение потребности населения в перевозках;
методика определения рациональных параметров маршрутной сети городского пассажирского транспорта, позволяющая снизить уровень загрузки УДС и обеспечить потребный уровень качества городских пассажирских перевозок.
Практическую значимость исследования представляют: Разработанный алгоритм определения рациональных параметров маршрутной сети наземного пассажирского транспорта позволяет оптимизировать количество пассажирских транспортных средств, что приведет к снижению уровня загрузки УДС. Методика позволит разработать маршрутную сеть городского наземного пассажирского транспорта, снижающую уровень загрузки элементов УДС. Полученные выводы и рекомендации могут быть использованы в практической деятельности администрации городов по организации пассажирских перевозок, а также при разработке и корректировке маршрутных схем движения городского пассажирского транспорта, генеральных планов городов. Научные положения, выносимые на защиту:
- организация работы городского пассажирского транспорта в условиях ин
тенсивного роста уровня автомобилизации населения должна предусматривать
компенсацию недостаточного уровня развития городской транспортной инфраструктуры путем корректировки параметров маршрутной сети городских пассажирских перевозок;
снижение уровня загрузки элементов УДС, при одновременном повышении качества городских пассажирских перевозок, в условиях большой доли коммерческих пассажирских транспортных средств в общем транспортном потоке достигается в результате минимизации числа пассажирских транспортных средств малой вместимости и равномерного перераспределения маршрутов их движения по элементам УДС;
разработка новой или корректировка существующей маршрутной сети должна основываться на учете меняющихся в течение суток потребностях различных категорий населения в пассажирских перевозках, а также ограничений на фактические резервы пропускной способности элементов УДС, используемых для освоения расчетных пассажиропотоков.
Реализация результатов работы. Основные результаты теоретических и экспериментальных исследований реализованы в процессе выполнения научно-исследовательской работы «Разработка оптимальной комплексной транспортной сети города Магнитогорска» в 2004 году, а также муниципального контракта № 1444 «Выполнение проектных работ по обновлению маршрутной сети городского пассажирского автотранспорта г. Магнитогорска» в 2009 году.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на VI Международной научно-технической конференции (Пенза, 2007); на Всероссийской научно-практической конференции ученых транспортных вузов, инженерных работников и представителей академической науки (Хабаровск, 2006); 62-й, 64-й научно-технических конференциях по итогам научно-исследовательских работ ГОУ ВПО «МГТУ» (Магнитогорск, 2002, 2005); научно-практической конференции «Студенческая молодежь - науке будущего» ГОУ ВПО «МГТУ» (Магнитогорск, 2004); на заседаниях кафедры промышленного транспорта, на научно-технических семинарах факультета горных технологий и транспорта ГОУ ВПО «МГТУ»; на объединенных семинарах УрГУПС и УГЛТУ (г. Екатеринбург).
Диссертационное исследование соответствует приоритетному направлению Министерства образования и науки РФ и Правительства Челябинской области, что подтверждается финансовой поддержкой работы (грант № 9-05С).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 10 печатных работах, в том числе 2 статьи в изданиях, входящих в Перечень, рекомендованный ВАК для публикации научных результатов диссертаций.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, изложенных на 135 страницах машинописного текста, содержит 26 рисунков, 14 таблиц, список литературы из 115 наименований и 3 приложения.
Автор выражает признательность А.Н. Рахмангулову, С.Н. Корнилову, СЕ. Гавришеву, Н.А. Осинцеву, М.В. Грязнову, А.В. Цыганову за конструктивные замечания и ценные советы при выполнении работы.
Анализ научных исследований в области организации городских пассажирских перевозок и снижения уровня загрузки УДС
Большое количество научных работ в области организации городских пассажирских перевозок нацелены на повышение качества городских пассажирских перевозок, обеспечение максимального соответствие маршрутной сети потребностям в перевозках [1,3,13,16,24,41,45,46,47,72,78,81,86].
Первые научные работы в области городских пассажирских перевозок выполнены в начале 30-х гг. XX века. У истоков транспортной науки стояли Фильшенсон М.С., Поляков А.А., Зильберталь А.Х. [34,66,100,101]
На начальном этапе рассматривались вопросы проектирования УДС транспортных систем городов. Основные направления при планировке мар шрутяых сетей заложили труды Якшина A.M., Черепанова В.А., Александера К.Э., ДанцигаР.А., Богацкого Г.Ф. [3-6,11,30].
Изучение причин возникновения загрузки УДС, начинается с 60-х годов XX века, осуществлялось Данцигом Р.А., Ваксманом С.А., Любарским Р.Э., Бабковым В.Ф. [8,9,30,]
Существенный вклад в решение проблем оптимизации систем городского пассажирского транспорта внесли труды Э.А. Сафронова, И.В. Спирина, О.Н. Ларина, П.В. Рушевского, Д.С. Самойлова и других ученых [46,77,78,79,81,82]. Вопросами моделирования в градостроительном и транспортном проектировании занимались Н.О. Брайловский, Г.В. Болоненков, В.А. Персианов, А.П. Лопатин, СЮ. Ольховский, Ю.В. Завадский. Оптимизационные задачи решают и зарубежные специалисты - Р. Прюд, Ф. Гудвин, Г. Поттгофф [ 106-108].
Существующие подходы к решению проблемы снижению уровня загрузки УДС в городах на основе использования инженерно-планировочных и организационных методов и решений можно разделить на две группы: к первой относятся решения, связанные с оптимизацией перераспределением, организацией транспортных потоков [2,7,14,15,35,36,39,40,42,44,58,93]; ко второй - направленные на повышение эффективности работы городского муниципального пассажирского транспорта [13,23,38,45,48,84].
Во многих странах продолжаются поиски инженерно-планировочных решений, которые позволили бы наилучшим образом использовать возможности транспорта. Разрабатываются проекты расчленения транспортных потоков и отделения их от пешеходного движения. Для существующих городов со сложившейся застройкой решение этого вопроса осуществляется двумя способами: 1) реконструкцией городских улиц и приспособлением их к движению транспорта; 2) приспособлением движения к существующей планировке УДС. В первом случае получают наиболее полный градостроительный эффект, однако при этом необходимы радикальные мероприятия по сносу сооружений и значительные единовременные затраты. Второй способ связан с некоторыми ограничениями для транспорта и уменьшает эффективность его использования, но требует сравнительно небольших расходов. Удачное сочетание обоих способов может обеспечить в определенных условиях наилучшее решение проблемы.
Многие ученые разрабатывают методы, ориентированные на снижение негативного воздействие коммерческого пассажирского транспорта. Г. В. Бойко, С. В. Ганзин, А. А. Ревин предлагают сократить количество маршрутных такси [38]. В процессе движения водители маршрутных такси совершают перестроения из полосы в полосу на 65% больше, чем водители общественного пассажирского транспорта, для обеспечения более высоких скоростей сообщения, что зачастую ведёт к возникновению конфликтных ситуациях в условиях интенсивного движения на основных магистралях. Проанализировав остановки маршрутных такси, было выявлено, что количество внеплановых остановок, т.е. остановок в неустановленных местах в 2 раза больше чем у муниципального пассажирского транспорта. Такие остановки повышают конкурентоспособность данного вида транспорта, но так же ведут к повышению аварийной обстановки на дороге вследствие резкого торможения после разгона и нарушения рядности движения. Согласно полученным данным авторами предложена зависимость функции скорости сообщения от факторов, влияющих на безопасность дорожного движения [73].
Э.А. Сафронов, И.В. Спирин, В.А. Гудков, Л.Б. Миротин, А.В. Бельмо-жин, С.А. Ширяев рассматривают вопросы организации маршрутных сетей городского пассажирского транспорта. Оптимизация маршрутной сети заключается в минимизации суммарных затрат времени пассажиров на поездки на базе матрицы пассажиропотоков и транспортной сети, заданной топологической схемой связей микрорайонов населенного пункта [63,82,84]. Э.А. Сафронов предложил методику поэтапной разгрузки УДС от транспортных потоков при постепенном увеличении объёмов пассажирских перевозок. Задача снижения загрузки УДС города при сохранении или росте провозной способности подвижного состава решается путем оптимизации структуры парка по вместимости и численности. Это в итоге приводит к увеличению средней вместимости подвижного состава по городу. Используя данную методику можно оперативно оценить все варианты развития маршрутной сети города и выбрать наилучший по указанным критериям качества - величине провозной способности ТОТ и уровню загрузки УДС города. К недостаткам методики можно отнести необходимость анализа большого объема исходных данных.
Важным вопросом является организация движения в крупных городах, распределение загрузки по магистралям городского и районного значения. Например, В.А. Черепанов рекомендует распределение пробега грузового и легкового транспорта по этим категориям дорог в пропорции 66 и 24% [102]. Но для соблюдения этих соотношений нужна другая, более развитая сеть магистралей. Доля городских магистралей в крупнейших городах составляет 15-20% от суммарной длины всей сети [82].
Еще одним фактором, влияющим на загрузку магистралей, является транзитное движение через центральные районы города. По данным Е.М. Лобанова, доля транзита зависит от величины города и составляет для городов с населением более 1000 тыс. жителей менее 15%, 500-1000 тыс. жителей - 20-15%, 100-250 тыс. жителей - 55-40%. В США для последней группы городов эта доля составляет 20% [49]. Большой объем транзитного движения связан с отсутствием объездных дорог во многих городах. Такой сети дорог в полном объеме нет в Омске, Новосибирске, Перми и др. городах.
Определение расчетных пассажиропотоков по элементам УДС в течение суток
Рациональная маршрутная сеть должна учитывать потребность населения в перевозках. Эта потребность в работе учитывается распределением пассажиропотоков по элементам УДС в соответствии с транспортными коррес-понденциями населения. На практике определить пассажиропоток на конкретном участке улично-дорожной сети города затруднительно без проведения серий натурных наблюдений. При условии ограниченности временных и финансовых ресурсов предпочтительнее использовать расчетно-аналитический метод, основанный на использовании моделей пассажирооб-разования и пассажиропоглощения.
На величину суммарного пассажиропотока, приходящегося на каждый элемент УДС, оказывает влияние характер транспортной подвижности пассажиров различных категорий в разное время суток. Предлагается учесть эти особенности для повышения точности расчетно-аналитичского метода определения пассажиропотоков.
Для определения транспортных корреспонденции населения город представляется в виде топологической схемы с вершинами пассажир ообразования (рисунок 2.1), расположенными в микрорайонах населенного пункта, и транспортными связями между микрорайонами, характеризуемыми расстоянием и временем сообщения.
Весь пассажиропоток разделяется на поток, осваиваемый городским пассажирским транспортом и поток, использующий личные или служебные автомобили. Пассажиропоток, осваиваемый городским пассажирским транспортом, разделяется на четыре подпотока, в зависимости от выделенных категорий занятости пассажиров: работающие, учащиеся, пенсионеры, прочие. К категории «работающие» отнесено население, занятое в материальном производстве, в бюджетной сфере и в сфере малого предпринимательства. К категории «учащиеся» — студенты, школьники, дошкольники. К категории «пенсионеры» - пенсионеры. К категории «прочие» - безработные и неучтенная часть населения (разность между общей численностью населения и суммарной численностью учтенных категорий населения). В соответствии с признаками пассажиропотока второго уровня определяется количество пассажиров Pl: rt каждой категории населения по часам суток для каждой /-й вершины пассажирообразования. Такое разделение необходимо для определения процентного соотношения каждой категории по каждому часу работы городского пассажирского транспорта, поскольку каждая категория населения обладает специфическими закономерностями движения с распределением по часам суток.
Вершины пассажиропоглощения наносятся, исходя из расположения крупных и средних предприятий города, числа рабочих мест на них, учебных заведений и дошкольных учреждений с количеством учащихся, а так же социальных, культурно-бытовых объектов и объектов торговли. Интенсивность пассажиропоглощения в этих вершинах определяется на основе данных о численности работающих (учащихся) или среднесуточном количестве обслуживаемого этими объектами населения.
В связи с тем, что для категорий пенсионеры и прочие невозможно с необходимой точностью определить вероятные маршруты следования, для них разрабатывается другая топологическая схема, которая разделяется на укрупненные зоны (рисунок 2.2). Расчет пассажиропотоков между этими зонами, а также внутри зон производится по формуле где Rt - количество пенсионеров и прочих категорий населения, приходящееся на каждую вершину заданной зоны, чел./ч; /, - количество пенсионеров и прочих категорий населения в /-и зоне, чел.; kt - количество точек в /-й зоне, ед,; п - количество часов, за которые совершается поездка в течение суток, ч.
Определение маршрутов движения работающих и учащихся (признак группировки третьего уровня) от каждой вершины к заданной производится по известной методике построения таблиц оптимальных путей (ТОП). Такие таблицы содержат описание кратчайших маршрутов от одной или нескольких заданных начальных вершин топологической схемы до всех остальных вершин. ТОП строятся для каждой вершины топологической схемы, принятой в качестве начальной вершины. Общее количество ТОП будет соответствовать
Уровень загрузки УДС определяется как отношение интенсивности движения к пропускной способности дороги. Поэтому анализ пропускной способности УДС и интенсивности движения позволит выявить резервы, ко торые возможно использовать при организации городских пассажирских перевозок.
Различают следующие виды пропускной способности как характеристики дороги [8,9]: максимальную теоретическую пропускную способность — наибольшее количество антомобилей, которое может быть пропущено по участку дороги, определяемое расчётом по формулам динамической задачи теории движения транспортных потоков для идеализированного колонного движения однотипных автомобилей в благоприятных дорожных условиях (прямой горизонтальный участок с увлажнённым незагрязнённым шероховатым покрытием); практическую типичную пропускную способность - наибольшее количество автомобилей, которое может быть пропущено по участку дороги при фактически складывающихся на ней режимах движения транспортных потоков в благоприятных дорожных условиях.
Величина пропускной способности зависит от числа полос движения, скорости транспортных средств и состояния поверхности проезжей части. В качестве скорости движения в расчётах принимается расчетная скорость движения. Под расчётной скоростью понимается предельно допустимая (по безопасности движения) и максимально возможная (по тяговым качествам) скорость движения одиночных легковых автомобилей в стеснённых местах трассы при нормальных погодных условиях и сцеплении колёс с поверхностью дороги [8,9]. К стеснённым местам трассы относят участки дороги с ограниченной видимостью.
Разработка математической модели минимизации числа пассажирских транспортных средств на маршруте
Рассмотренные во второй главе способы снижения уровня загрузки УДС выявили, что в городах со значительным количеством автобусов малой вместимости целесообразно использовать методы, регулирующие их количество при условии обеспечения потребного уровня качества городских пассажирских перевозок. Поэтому компенсировать недостаточный уровень развития УДС предлагается путем разработки и реализации маршрутной сети городского наземного пассажирского транспорта, обеспечивающей разгрузку УДС и равномерное распределение транспортных потоков. Одним из параметров маршрутной сети является количество пассажирских транспортных средств, которое должно соответствовать спросу на пассажирские перевозки. Снизить уровень загрузки возможно путем оптимизации числа пассажирских транспортных средств. Одновременно необходимо обеспечить перевозку расчетного пассажиропотока и не превысить ограничения по пропускной способности участков УДС. Для решения данной задачи была разработана математическая модель оптимизации числа пассажирских транспортных средств, которая позволяет определить их минимальное количество с учетом существующего уровня загрузки УДС и по требностях в пассажирских перевозках.
Требуется определить- количество транспортных средств большой, средней и малой вместимости, обслуживающих каждый -и маршрут заданного варианта і . Поскольку модель строится для определения рациональной схемы маршрутов и оптимального количества автотранспортных средств, задействованных для перевозки пассажиров, то она является оптимизационной. Оптимизационная модель включает в себя целевую функцию, определяющую оптимальные значения переменных модели и значение критерия оптимальности, а также ограничения, накладываемые на переменные модели.
Основными исходными данными для математического моделирования являются: часовой пассажиропоток, осваиваемый пассажирским транспортом; резервы пропускной способности всех дуг улично-дорожной сети. Поскольку целью функционирования городского пассажирского транспорта является полное удовлетворение потребности населения в перевозках, рациональное количество пассажирских транспортных средств должно соответствовать существующим пассажиропотокам.
В условиях интенсивного роста уровня автомобилизации и транспортной подвижности населения необходимо дополнительно учитывать уровень загрузки УДС, который определяется как отношение интенсивности движения к пропускной способности УДС.
Средний пассажиропоток - данный показатель позволяет оценить качество городских пассажирских перевозок. При разработке маршрутной сети данный показатель должен либо остаться на неизменном уровне либо увеличится, в противном случае это будет свидетельствовать о том, что качество пассажирских перевозок снизилось и необходимо рассмотреть другой вариант маршрутной сети.
Средний коэффициент загрузки дорог движением - определяется как отношение интенсивности движения к пропускной способности. Данный показатель позволяет произвести сравнительную оценку различных вариантов маршрутной сети и выбрать тот, который обеспечивает наибольшее снижение уровня загрузки УДС.
Количество элементов УДС с различными показателями позволяют визуально оценить маршрутную сеть. В программе MS Excel строится маршрутная сеть, на которую ссылками наносятся показатели. Каждая дуга УДС содержит 4 основных показателя по направлению движения: сверху -значение резерва пропускной способности, снизу - пассажиропотока. Причем, значения резервов, достигающих критической отметки (менее 100 авт./час) выделяются красным цветом, а так же значения пассажиропотоков, которые необходимо освоить дополнительно выделяются синим цветом (рисунок 3.2).
Разработанная математическая модель основана на следующих допущениях: для учета направления движения пассажиропотоков каждой дуге транспортной сети в математической модели ставиться в соответствие пара дуг и для каждой дуги из этой пары задастся пассажиропоток одного из направлений.
Для подготовки исходных данных для моделирования используется MS Excel, в котором формируются таблицы с информацией о вершинах транспортной сети, по которым проходят маршруты движения пассажирских транспортных средств с указанием расстояния между вершинами. По этим данным формируются таблицы, которые содержат перечень всех дуг УДС с указанием используемых для движения и со значениями резервов пропускной способности каждой дуги (матрица Aeq). Отдельно формируются таблицы, в которых в столбце содержаться значения часового пассажиропотока и резервов пропускной способности каждой дуги УДС (матрица beq).
Определение пассажиропотоков и резервов пропускной способности участков УДС на примере города Магнитогорска
Для города Магнитогорска характерен высокий уровень загрузки центральных дорог. Большая часть маршрутов движения городского пассажирского транспорта проходит по трем продольным улицам. Причем более 70% всех маршрутов используют автобусы малой вместимости, работающие в режиме маршрутных такси.
Работники, занятые в материальпом производстве (95253 чел.) распределены на две группы: 80% - работающие по графику четвертой бригады (76202 чел.) и 20% - работающие по графику пятой бригады (19050 чел.). Среди работающих по фафику четвертой бригады 25% перемещаются на работу с 5 до 7 часов (9525 чел./час). Работающие по пятой бригаде перемещаются на работу с 7 до 9 часов утра (9525 чел./час). Работники бюджетной сферы (32044 чел.) распределены на две группы: 80% (25635 чел.) - перемещаются на работу с 7 до 9 часов (12818 чел./час.) и 20% (6409 4QJU) - перемещаются на работу с 9 до 11 часов (3204 чел./час).
Работники, занятые в сфере малого предпринимательства (22000 чел.) распределены на две группы: 70% (15400 чел.) - перемещаются на работу с 7 до 9 часов (7700 чел./час.) и 30% (6600 чел.) - перемещаются равномерно с 7 до 20 часов (510 чел./час.). Общее количество населения по категории работающие, перемещающегося в утренний час пик (с 7 до 9 часов): 9525+12818+7700+510=30553 чел./час. или 20,5% от общей численности этой категории населения. 2. Категория учащиеся (96725 чел.) Студенты (39036 чел.) распределены на три группы: 70% (27325 чел.) -перемещаются к месту учебы с 7 до 9 часов (13663 чел./час), 20% (7807 чел.) - перемещаются с 9 до 11 часов (3904 чел./час.) и 10% (3904 чел.) - с 11 до 14 часов (1301 чел./час). Школьники (37488 чел.) распределены па две группы: 96% (35989 чел.) - не пользуются общественным транспортом добираясь до места учебы. 4% (1500 чел.) - перемещаются транспортом, из них 2/3 с 8 до 9 часов (1000 чел./час.) и 1/3 - с 14 до 15 часов (500 чел./час). Дошкольники (20201 чел.) распределены также как школьники: 4% (808 чел.) - перемещаются транспортом, из них 2/3 с 8 до 9 часов (540 чел./час). Также принято, что 1000 чел. (школьники и дошкольники) с 14 до 19 часов ездят на общественном транспорте в спортивные учреждения (200 чел./час).
Общее количество населения по категории учащиеся, перемещающегося в утреннрга час пик (с 7 до 9 часов): 13663+1000+540=15203 чел./час. или 15,7% от общей численности этой категории населения. 3. Категория пенсионеры (112248 чел.) Пенсионеры распределены на две группы: 5% (5612 чел.) - не пользуются общественным транспортом, 95% (106635 чел.) - перемещаются транспортом совершая одну поездку в день [20] равномерно с 6 до 22 часов (3332 чел./час. пли 3,0%). 4. Категория прочие (50766 чел.) Безработные (3534 чел.) перемещаются равномерно с 8 до 24 часов (220 чел./час). Неучтенная часть населения (47232 чел.) распределена на две группы: 5% (2362 чел.) перемещаются общественным транспортом с 7 до 9 часов (1181 чел./час.) и 95% (44870 чел.) - перемещаются транспортом равномерно с 9 до 24 часов (2991 чел./час). Общее количество населения по категории прочие, перемещающегося в утренний час пик (с 7 до 9 часов): 220+1181=1401 чел./час. или 2,8% от общей численности этой категории населения. Распределение категорий населения при движении общественным транспортом в утренний чае пик (с 7 до 9 часов) приведено в таблице 4.5. Таблица 4.5 -Количество населения, перемещающегося общественным транспортОлМ в утренний час пик Категория населения Работающие Учащиеся Пенсионеры Прочие Общее количество в категории, чел./час 30 553 15 203 3 332 1401 Процент от общей численности отой категории 20,5 15,7 3,0 2.8
Определение численности каждой категории населения, приходящейся (тяготеющей) на каждую вершину транспортной сети, проводилось на осно вании исходных данных при принятом условии, что к определенной вершине транспортной сети относится население, находящееся от неё на расстоянии не более 7 минут пешей ходьбы.
Определение маршрутов движения по транспортной сети проводилось на основании данных Магнитогорского межрайонного отдела государственной статистики (ММОГС) путем отнесения к вершинам транспортной сети крупных и средних предприятий города, а также основных высших и средних учебных заведений. При этом считалось, что к этим предприятиям (вершинам) перемещается среднесписочная численность работающих, а в учебные заведения - среднесписочное количество учащихся.
Поскольку для категории «Пенсионеры» затруднительно однозначно определить пункты и маршруты передвижения, было принято, что они перемещаются по всей транспортной сети города равномерно на протяжении 16 часов в течение суток. Аналогичное упрощение было принято и для катего рин «Прочие». Для этих двух категорий населения была разработана отдельная транспортная сеть, состоящая из 15 зон, включающих в себя вершины транспортной сети, каждая из которых одновременно является и поставщиком и потребителем.
Маршруты движения населения категорий «Работающие» и «Учащиеся» от каждой вершины к заданной определялись по таблицам оптимальных путей (ТОП), содержащим маршруты от одного или нескольких заданных начальных пунктов до всех остальных, рассчитанным по методике, описанной в работе [75].
Далее, по полученным оптимальным маршрутам, суммировался рассчитанный пассажиропоток для каждой дуги по каждой ТОП для соответствующей категории населения по формуле
В обследовании было задействовано 750 человек, которые в течение двух недель вели подсчет числа пассажиров, совершающих посадку и высадку в транспортные средства на каждой остановке существующих маршрутов. С этой целью были составлены схемы остановочных пунктов трамваев и автобусов с обозначением направлення движения (север, юг, запад, восток), а также разработана специальная табличная форма, которую учетчик заполнял на каждом остановочном пункте. Статистические результаты обследования были обработаны на компьютере.
Схемы остановочных пунктов трамваев и автобусов с обозначением направления движения представлены на рисунках 4.3-4.4. Диаграммы суммарных суточных пассажиропотоков по трамваям, автобусам большой вместимости, а также трамваям и автобусам большой вместимости представлены на рисунках 4.5-4.7.
